Принцип работы гаджетов с электронными чернилами
Экран устройств с E-Ink представляет собой слой из миллионов крошечных микрокапсул, диаметр которых сопоставим с толщиной человеческого волоса. Внутри каждой — прозрачная маслянистая жидкость и взвесь пигментов, где белые имеют положительный заряд, а черные — отрицательный. Под их слоем находится сетка электродов.
Когда электронная книга подает на конкретный участок отрицательный потенциал, белые частицы притягиваются к поверхности, и читатель видит светлый пиксель. Если полярность меняется на положительную, вверх поднимаются темные пигменты, формируя текст или изображение. Такой процесс происходит мгновенно в момент перелистывания страницы, и как только частицы заняли свои места, подача энергии прекращается, а изображение замирает.
Устройство электронной панели
Дисплей на базе E-Ink напоминает многослойный бутерброд, где нижний слой — это тонкопленочные транзисторы, управляющие подачей напряжения на каждый отдельный пиксель. Над ними находится слой тех самых микрокапсул, зажатый между защитными пленками. Верхний пласт делают матовым, чтобы избежать появления бликов от солнца или лампы.
В новых моделях часто добавляется еще один уровень — подсветка, но она сильно отличается от подсветки в телефонах. Светодиоды в электронных книгах расположены по периметру экрана и направляют свет не в глаза читателю, а вдоль прозрачного световода над слоем чернил. Поэтому за таким устройством можно проводить долгое время, не ощущая усталости.
Чем E-Ink отличается от обычных экранов
Устройство гаджетов с электронными чернилами демонстрирует принципиальные отличия от жидкокристаллических и органических матриц, где главным становится способ формирования изображения. Стандартные экраны — это активные источники света, поэтому, чтобы пользователь видел картинку, пиксели должны постоянно светиться и обновляться с частотой 60–120 Гц.
Электронная бумага — это пассивная технология, работающая на отраженном свете. Если в комнате темно, а подсветка выключена или ее вовсе нет, то пользователь не увидит текст, как, например, не сможет читать обычную газету или журнал. Но именно эта особенность делает изображение стабильным, так как оно не мерцает и не меняется, пока вы не решите перелистнуть страницу.
Какими бывают экраны E-Ink
Первые массовые читалки на базе электронных чернил были выпущены в начале 2000-х. С тех пор появилось несколько разновидностей экранов с этой технологией.
Самым популярным и качественным на текущий момент считается стандарт E-Ink Carta, обладающий высокой контрастностью и четкостью, практически в точности имитирующий по белизне фона привычную бумагу.
Есть и цветные решения, например, Kaleido или Gallery — в них поверх черно-белых капсул накладывается специальный цветофильтр. Такие экраны пока уступают планшетам в насыщенности оттенков и скорости обновления, но уже позволяют читать комиксы, диаграммы, графики или учебную литературу.
Достоинства и ограничения технологии
Основное преимущество E-Ink — комфорт для глаз, так как нивелируются два главных негативных фактора — свечение, направленное прямо на сетчатку, и микромерцание, или ШИМ, которое мозг фиксирует неосознанно. Книга с электронными чернилами не излучает вредный синий спектр, благодаря чему сохраняется естественный цикл выработки мелатонина, что особенно важно при чтении перед сном.
Второй важный плюс — энергоэффективность, ведь пока картинка статична, устройство практически не потребляет заряд аккумулятора. Поскольку энергия тратится только на перемещение частиц, — смену изображения, то на одном заряде читалка сможет проработать несколько недель и даже месяцев.
Есть у технологии и слабые стороны:
- Низкая скорость обновления. Из-за физического перемещения частиц в жидкости технология не подходит для видео или динамичной анимации.
- Эффект памяти. Иногда на дисплее остаются едва заметные следы от предыдущих страниц, поэтому для полной очистки экрана может потребоваться так называемая черная вспышка.
- Хрупкость. Стеклянная подложка TFT-слоя чувствительна к изгибам, ударам и падениям, поэтому устройства E-Ink требуют бережного обращения.