Papier elektroniczny - niedoceniana technologia. Co wiesz o swoim e-booku?

Czytniki e-booków z tabletami łączy kompaktowy rozmiar i sterowanie dotykiem. Odróżnia natomiast filozofia działania oraz niezwykła energooszczędność, którą zawdzięczają ekranom wykonanym z papieru elektronicznego. Ale co to w ogóle oznacza, czym jest ten papier? Dlaczego jego wpływ na baterię jest minimalny i w jaki sposób wyświetla treści? Tego i wielu ciekawostek (np. o kolorowym e-papierze) dowiecie się z naszego materiału.

Pierwotnie technologia e-papieru opracowana została w latach 70-tych przez firmę Xerox. Znana była pod nazwą _ Gyricon _i miała zrewolucjonizować rynek monitorów komputerowych. Pomysł okazał się ślepą uliczką, więc szybko został zarzucony. Obecność tej technologii w wyświetlaczach czytników e-booków, to efekt badań rozwojowych prowadzonych w latach 90. w laboratorium MIT Media Lab, na słynnym Massachusetts Insitute of Technology (MIT).

Pierwszy czytnik e-booków zaprojektowała w 2004 roku firma Sony, a szerszą popularność urządzenia te zawdzięczają koncernowi Amazon. Polskim akcentem w branży czytników są inkBOOKi, oferowane przez markę MIDIA, należącą do wrocławskiej firmy Arta Tech. Stosowane we wszystkich tego typu urządzeniach ekrany EPD (_ Electronic Paper Display _) świetnie nadają się do wyświetlania tekstu. Są matowe, a ich faktura i barwa, przywodzą na myśl skojarzenia z kartką papieru. Oprócz tego, ważnym argumentem za stosowaniem e-papieru jest zdecydowanie lepszy, niż w przypadku LCD, kontrast, co znacząco ułatwia czytanie. Największym producentem ekranów EPD jest założona w 1992 roku firma E Ink. Warto jeszcze wspomnieć, że na rynku istnieje coś takiego, jak YotaPhone 2. Jest to smartfon produkcji rosyjskiej, który posiada dwa wyświetlacze (pisaliśmy o nim w tym materiale: YotaPhone 2 - z przodu wyświetlacz, a z tyłu... też wyświetlacz). YP2 z tyłu posiada ekran z papierem elektronicznym, co znacząco wydłuża pracę urządzenia na jednym naładowaniu.

Co wyróżnia e-papier? Na pewno charakterystyczny, mocno kontrastowy i wyraźny obraz w 16 odcieniach szarości. Dzięki znakomitym kątom widzenia, wyświetlany tekst jest zawsze klarowny – niezależnie od tego, w jakiej pozycji trzymamy czytnik e-booków. Technologia EPD nie męczy wzroku i pozwala na długie, a przy tym bardzo komfortowe czytanie treści elektronicznych. Naukowcy opracowali również kolorowy e-papier. Jednak ze względu na liczne technologiczne ograniczenia, nie jest on jeszcze powszechnie wykorzystywany.

Papier elektroniczny w czytniku e-booków jest niezwykle energooszczędny, co odróżnia go od wyświetlaczy LCD powszechnie stosowanych w innych urządzeniach mobilnych. Włączony ekran LCD w tablecie wymaga ciągłego zasilania, ponieważ w trakcie wyświetlania obrazu odświeża się nawet kilkadziesiąt razy na sekundę. Urządzenie z ekranem EPD działa na zupełnie innych zasadach. Nie licząc zasilania niezbędnego do obsługi wewnętrznych procesów, takie urządzenie nie pobiera energii przez cały czas. Dlaczego? Ponieważ podczas wyświetlania statycznego obrazu e-papier nie wymaga odświeżania. Jeśli otworzymy na czytniku książkę elektroniczną, możemy ją wyświetlać nawet i przez pół dnia bez większego wpływu na baterię. Dopiero zmiana strony wymusza odświeżenie ekranu. Warto tez wspomnieć, że niektóre czytniki odświeżają w całości jedynie co którąś stronę, np. co 5 lub 6. W pozostałych przypadkach, w celu oszczędzenia energii, zmienia się jedynie kolor pojedynczych pikseli.

Czytając kilkusetstronicową powieść na tablecie, raczej nie obejdziemy się bez ładowarki. Nim rozładujemy baterię czytnika e-booków, spokojnie przebrniemy przez kilka takich powieści. Czas pracy urządzenia liczymy nie w godzinach, ale w tygodniach. Czytanie jest więc dużo bardziej komfortowe.

Czym jeszcze różni się papier elektroniczny od LCD? Pod mikroskopem dostrzeglibyśmy w jego strukturze coś, czego nie znajdziemy w żadnym tabletowym wyświetlaczu. Ekran przykładowego, 6-calowego czytnika e-booków, takiego jak inkBOOK Classic albo sprzętu od Amazona lub Kobo, składa się z milionów mikrokapsułek wypełnionych cząsteczkami białego oraz czarnego pigmentu. Pigment jest zawieszony w przezroczystej cieczy. Możemy dla uproszczenia przyjąć, że jedna taka mikrokapsułka to odpowiednik jednego piksela na ekranie czytnika.

Mikrokapsułki umieszczone zostały w obwodzie elektrycznym, składającym się z elektrod sterujących. Zamknięte w nich cząsteczki pigmentu są wrażliwe na pole elektryczne. Białe są naładowane dodatnio, a czarne ujemnie. Każda zmiana przyłożonego napięcia w elektrodach powoduje ich ruch, a w efekcie zmianę koloru mikrokapsułki. Statyczny obraz wyświetlany na ekranie EPD to nic innego, jak efekt „zamrożenia”. aktualnego układu cząsteczek pigmentu w mikrokapsułkach. Stąd też niewielki apetyt e-papieru na energię, przekładający się na długi czas pracy czytników na baterii.

Dla naszego wzroku bardzo istotne jest to, że papier elektroniczny nie świeci. Czarny pigment w mikrokapsułkach jest widoczny zarówno w świetle naturalnym, jak i sztucznym. Ekrany LCD w tabletach muszą świecić, gdyż bez tego w ogóle nie mogłyby pokazywać obrazu. Dodatkowo tablety mają ekran chroniony szklaną taflą, która przy intensywnym świetle słonecznym działa jak lustro.

W ekranach EPD warto zwrócić uwagę na doświetlenie. Znajdziemy je w bardziej zaawansowanych czytnikach, takich jak: Amazon Kindle Paperwhite, inkBOOK Obsidian, inkBOOK 8 czy Kobo Aura. Pozwala ono na komfortowe korzystanie z urządzenia w pochmurny dzień lub wieczorem, bez konieczności sięgania po lampkę nocną. Doświetlenie wykorzystuje diody LED świecące na ekran EPD z góry. Takie rozwiązanie jest przyjazne dla wzroku, gdyż ten rodzaj iluminacji nie razi w oczy. Doświetlenie w ekranie EPD warto odróżnić od podświetlenia obecnego w matrycach LCD, gdzie diody są zdecydowanie mocniejsze i zupełnie inaczej umieszczone.

Co z funkcją dotyku? Większość dostępnych na rynku czytników e-booków wyposażona jest w ekrany pojemnościowe typu multi-touch. Niektóre z nich, jak choćby wspomniane już inkBOOKi polskiej marki MIDIA bazują na popularnym systemie operacyjnym Android i wykorzystują gesty, które bardzo dobrze znamy ze smartfonów oraz tabletów. Wspierają również aplikacje mobilne. Dostępne są także e-booki z Wi-Fi, łącznością 3G, przeglądarką internetową itp.

Tablety i czytniki e-booków dużo łączy, ale równie dużo dzieli. Czytniki są urządzeniami mocno wyspecjalizowanymi. Potrafią rewelacyjnie radzić sobie z książkami, dokumentami, czarno-białymi komiksami i grafikami. Można na nich również przeglądać strony internetowe oraz komfortowo czytać długie artykuły i elektroniczne wydania gazet czy magazynów. Nie oferują jednak możliwości wygodnego obejrzenia animacji oraz materiałów wideo.

Co jeszcze warto wiedzieć o e-papierze? Ekrany EPD to nie tylko czytniki e-booków. Dynamiczny rozwój tej technologii sprawił, że e-papier ma dziś dużo więcej zastosowań. W australijskim Sydney spotkamy znaki drogowe wyposażone w panele z papieru elektronicznego, wyświetlają różne istotne dla kierowców komunikaty, informując m.in. o dostępności miejsc parkingowych w najbliższej okolicy. E-papier stosowany jest również w plakietkach reklamowych i panelach sterujących. Jego energooszczędność sprawia, że powstają coraz to ciekawsze koncepcje wykorzystania tej technologii w przyszłości.

Firma Sony opracowała w ubiegłym roku zegarek FES Watch –. projekt finansowany częściowo w ramach crowdfundingu. W urządzeniu nie tylko koperta, ale również pasek zostały uzbrojone w e-papierowe wyświetlacze. Najnowszy pomysł Sony to uniwersalny pilot HUIS, który zamiast przycisków fizycznych ma dotykowy panel sterujący z e-papieru. Jednym z najciekawszych i prawdopodobnie najbardziej zwariowanych pomysłów na wykorzystanie papieru elektronicznego, jest integracja kolorowych, elastycznych ekranów EPD w obuwiu. Dzięki temu można dowolnie zmieniać kolorystykę butów. Pomysł ten na poziomie koncepcyjnym realizuje start-up Shiftwear.

E-papier to często niedoceniana technologia. Zasługuje jednak na naszą uwagę, ponieważ otwiera zupełnie nowe możliwości. Nie tylko w zakresie czytania treści elektronicznych, choć tu zastosowanie e-papieru jest najbardziej widoczne.

_ Opr. SŁK / Źr.: WP, midia, e-ink, bag2go, artatech, mymidia, sony, visionect _