Темы



Как работают электронные чернила в ридерах?

Коротко сгенерировано ИИ по тексту статьи
  • Экран состоит из микрокапсул диаметром с человеческий волос; короткий электрический импульс перемещает частицы, которые затем остаются на месте.
  • После смены изображения дисплей не расходует электричество до следующего обновления, поэтому многие ридеры работают без подзарядки неделями или месяцами.
  • Частота обновления и цветовой охват ограничены: лучшие панели E Ink показывают до 4 096 цветов, тогда как LCD — 16,7 млн.

Почему это важно: Электронные чернила дают ощущение чтения, близкое к бумажному, мягче для глаз и обеспечивают длительную автономность.

Когда электрические поля встречаются с микрокапсулами.

An Amazon Kindle ereader sitting on a stack of paper books.
Kittyfly/Shutterstock

Сколько бы вы ни разбирались в технике, некоторые гаджеты всё равно кажутся волшебными. Взять хотя бы системы самобалансировки в персональных электрических транспортных средствах вроде Segway, Onewheel и электрических моноколёс. Трудно поверить, что гироскоп способен удерживать человека в вертикальном положении на скорости 40 миль/ч, однако доказательства этого можно увидеть прямо на улицах. Лучшие электронные книги, может, и не столь впечатляющи, но всё же кажется парадоксальным, что планшет на электронных чернилах способен отображать изображение сколь угодно долго.

Электронные чернила (e-ink) лежат в основе работы электронных книг: они обеспечивают ощущение чтения, близкое к бумаге, и мягче для глаз, чем LCD или OLED. Для кого-то ещё более важным преимуществом может оказаться время автономной работы. Многие электронные книги могут неделями или даже месяцами обходиться без подзарядки, тогда как iPad способен разрядиться за несколько дней — независимо от того, берёте ли вы его в руки, чтобы посидеть в интернете или поиграть.

Базовый принцип работы электронных чернил понять несложно: он связан с основами электромагнетизма, которые вы, возможно, проходили в старших классах. Дьявол кроется в деталях — в точной химии и электронике. Более того, существуют принципиальные ограничения того, насколько успешно такие устройства могут конкурировать с остальным рынком планшетов.

Основы физики для вашей электронной книги

Reading an annotated book on the Boox Leaf2 ereader.
Pichsinee Mansak/Shutterstock

Секрет долговечности и удобства электронных чернил в том, что вместо излучения света каждый пиксель в них представлен крошечными «микрокапсулами». И они действительно крошечные. Компания E Ink, давшая название технологии и сотрудничающая с Amazon, reMarkable и другими, отмечает, что даже её самые простые чёрно-белые капсулы имеют диаметр человеческого волоса. В некоторых панелях на электронных чернилах может использоваться ответвление этой технологии под названием Microcups, но поскольку общие принципы те же, подробно останавливаться на ней мы не будем.

Чтобы изменить изображение на экране, электронная книга подаёт кратковременный положительный или отрицательный электрический ток. Он заставляет определённые частицы подняться наверх или опуститься на дно. Главное отличие цветных экранов от чёрно-белых в том, что в цветных панелях используется несколько разных типов частиц, а не только два. В любом случае именно сочетание частиц определяет, что увидит ваш глаз.

Ключевой момент здесь в том, что после подачи заряда частицы остаются на месте. Электричество больше не требуется, пока изображение снова не понадобится изменить, — в отличие от панелей LCD и OLED, которые постоянно потребляют энергию для обновления дисплея. Именно эта разница обеспечивает электронным книгам их колоссальную автономность, особенно когда всё, что они делают, — это перелистывают страницу примерно раз в минуту.

Читать с электронных книг комфортнее потому, что, как и бумага, они полагаются на внешнее освещение. Хотя новые модели оснащаются подсветкой, она всё равно направлена на электронные чернила, а не вам в глаза. При хорошем освещении подсветку можно полностью отключить, и это никак не скажется на читаемости.

Жёсткие ограничения электронных чернил

Browsing books by their cover on a Kindle Colorsoft.
Primestock Photography/Shutterstock

Если вам интересно, почему цветные электронные чернила не используются во всех ваших устройствах, главное препятствие — частота обновления. Стандартная кинематографическая частота кадров составляет 24 кадра в секунду (fps), что по определению требует частоты обновления не менее 24 Гц. Многие телешоу и видео на YouTube идут с частотой 30 fps, а графика в приложениях нередко достигает 60 fps и выше. Для дисплеев, которые просто излучают фотоны, это не проблема, но перемещать материальные частицы с такой скоростью — задача непростая. Хотя мы тестировали планшеты на электронных чернилах, на которых технически можно смотреть YouTube, на большинстве из них видео воспроизводится не слишком плавно. Дисплеи на электронных чернилах с частотой 60 Гц стали реальностью лишь недавно.

Кроме того, электронные чернила сильно ограничивают цветовой охват. Лучшие продукты компании E Ink отображают максимум 4 096 цветов, тогда как даже самый дешёвый LCD-экран справляется с 16,7 млн. Панели с поддержкой HDR способны выдавать миллиарды. Проще говоря, цветных электронных чернил может хватить для комиксов и графических романов, но для фотореалистичного изображения их совершенно недостаточно, не говоря уже о воспроизведении всего спектра человеческого зрения.

Разумеется, технологии постоянно развиваются, поэтому не стоит исключать, что однажды планшет на электронных чернилах сможет полностью заменить ваш iPad. Но если смотреть реалистично, законы физики играют не в его пользу, и электронные книги, вероятно, так и останутся как минимум на несколько шагов позади лучших планшетов с LCD- или OLED-экранами. А если последние когда-нибудь станут значительно энергоэффективнее, причин использовать электронные чернила почти не останется.

Полный текст статьи читайте на GDGT.ru