środa, 13 lutego 2013

Czym jest i jak działa e-papier?

Wyobraź sobie zwykłą białą kartkę formatu A4, którą wkładasz do drukarki czy ksero. Wyobraź sobie tekst na niej. No dobra... niech to będzie ten sam rodzaj kartki, ewentualnie nieco mniejszego formatu.

Czym musiałaby się charakteryzować ta kartka, by mogła zasłużyć na miano kartki XXI wieku?

Czy musiałaby pozwalać na wielokrotne "zadrukowywanie"? Czy musiałaby posiadać funkcję pozwalającą przeszukiwać tekst na niej zapisany? Czy pozwalałaby zmieniać wielkość i krój czcionki tekstu?


Oczywiście, że tak. A co najważniejsze, to fakt, że skoro mamy  już XXI wiek to taki papier już powstał :)


Co to jest właściwie e-papier?


Ogólnie rzecz biorąc, to elektroniczny wyświetlacz, który zastępuje tradycyjny papier. Za pomocą odpowiednich narzędzi (np. e-czytników) można na nim tworzyć notatki lub wyświetlać tekst zapisany elektronicznie, czy po prostu elektroniczne książki, czyli e-booki .

Wiele osób twierdzi, że w przyszłości wraz z rozpowszechnieniem e-papieru, będzie można w wyraźny sposób ograniczyć zużycie zwykłego papieru. Powinny na tym skorzystać nasze portfele (książki elektroniczne są tańsze od tradycyjnych), środowisko naturalne, a także plecy nasze i naszych dzieci, bowiem chodząc do szkoły nie będą musiały już nosić 7 kg ksiażek, lecz jeden czytnik ważący zaledwie 250g.

Czy LCD jest gorszy od e-papieru?


Czy z ekranu telefonu można wyczytać cokolwiek w pełnym słońcu? Czy nie dużo wygodniej jest czytać w takich warunkach ze zwykłej kartki papieru? No właśnie!

Znane nam dobrze ekrany LCD (także te najlepsze z super telefonów czy tabletów) w świetle radzą sobie co najwyżej przeciętnie. Czytelność w typowych ekranach można nieco poprawić, zmieniając w ustawieniach moc wyświetlacza, to jednak w drastyczny sposób wpływa na błyskawiczne rozładowywanie baterii urządzenia.


E-papier nie zna tych problemów, bowiem on nie świeci wcale :) Dzięki temu jego użytkowanie jest przyjazne dla naszych oczu, a wielogodzinne czytanie z niego to sama przyjemność.


LCD dobrze wygląda tylko z dużej odległości. Gdy skupiamy się na tym co odczytujemy, albo po prostu gdy zaczynami się wpatrywać w ekran LCD z bliskiej odległości możemy dostrzec wady tego typu ekranów.


Jeszcze większe przybliżenie wykonane z pomocą mikroskopu wyjaśnia nam dlaczego papier i e-papier są wygodne do długiego czytania...

Ekran e-ink Pearl, Zdjęcia: Piotr Kucharski, CC BY-NC-ND

typowa  książka, tzw. paperback, Zdjęcia: Piotr Kucharski, CC BY-NC-ND

...a dlaczego dłuższe czytanie z LCD może powodować bóle głowy.

ekran LCD, Zdjęcia: Piotr Kucharski, CC BY-NC-ND

Inne zalety


Gdyby tego było mało to przypomnę, że e-papier ma jeszcze kilka innych istotnych zalet.

Dlatego, że e-papier nie zużywa energii na świecenie, a tylko na "przewrócenie strony", urządzenia posiadające ten typ ekranu charakteryzują się niezwykle długim czasem pracy na "jednym ładowaniu", liczonym nie w godzinach, nie w dniach, lecz w tygodniach.

Czytanie w jasnym świetle jest dużo wygodniejsze. A co z czytaniem w ciemnych pomieszczeniach? Jeszcze niedawno by móc czytać z e-czytników np. przed snem należało wyposażyć się w jakieś dodatkowe źródło światła, np. małą lampkę mocowaną do czytnika.

Obecnie najnowsze e-czytniki (Kindle Paperwhite, Onyx Angel Glow czy Kobo Glo) posiadają wbudowane specjalne źródło światła, które pozwala współgrać najlepszym cechom e-papieru, równocześnie dając wygodę czytania użytkownikowi w każdych warunkach. Nawet to światło nie jest zrobione "tak po prostu", a jego zasada działania została szczegółowo wyjaśniona w artykule, w którym Kindle Paperwhite był rozbierany na części.

Wszystko to brzmi bardzo tajemniczo, jednak sam koncept elektronicznego papieru oraz zasada jego działania jest doskonalana od ponad 30 lat.

Krótka historia e-papieru


Pierwsza technologia e-papieru powstała w latach 70. XX weku  i została opracowana przez Nicka Sheridona z Xerox's Palo Alto Research Center. Taki papier składał się z mikroskopijnych kulek magnetycznych  (o wielkości 75-100 μm) wprasowywanych między dwie cienkie folie.


Jedna z nich posiadała zdolność przewodzenia prądu. Kulki te były z jednej strony czarne, a z drugiej białe. Po przyłożeniu punktowego pola elektrycznego przy pomocy "elektronicznego pisaka" obracały się one czarną stroną do powierzchni papieru. "Zmazanie zapisu" następowało po przyłożeniu silnego pola elektrycznego do całej "kartki", co powodowało obrócenie się wszystkich kulek białą stroną ku powierzchni papieru.


Technologię opatentowano pod nazwą Gyricon, co z greckiego oznacza obracający się obraz. Dzisiaj jest ona stosowana w tabliczkach cenowych i tablicach ogłoszeniowych. Próba zaprojektowania czytnika e-booków w tej technologii okazała się chybiona i czytnik nigdy nie został wprowadzony do sprzedaży.

W latach 90. XX w. Joseph Jacobson z MIT opracował inny rodzaj e-papieru. Pomysł oparł na znanej już wtedy technologii wyświetlaczy elektroforetycznych. Nowością było umieszczenie mikroskopijnych kapsuł w cienkiej, giętkiej folii, a nie płytce szklanej. Kapsułki są wypełnione elektrycznie naładowanymi drobinami o białej barwie i zawieszone w kolorowym oleju. W stanie normalnym drobiny wypływają na powierzchnię oleju, zakrywając go w ten sposób całkowicie. Po przyłożeniu, od dołu papieru, słabego pola elektrycznego drobiny są ściągane na dół kapsułek i kolorowy olej jest odsłaniany. Podstawowym problemem okazała się  nietrwałość zapisu, gdyż jest on podatny na wstrząsy i działanie zewnętrznych źródeł pola elektrycznego.

Dopiero modyfikacja tej technologii, opracowana również przez Jacobsona, rozpowszechniła stosowanie e-papieru. Zmiana polegała na dołożeniu do kapsuł z białymi drobinami, tym razem w bezbarwnym oleju, czarnych drobin. 


Po przyłożeniu ujemnego pola elektrycznego, białe cząstki zostaną przyciągnięte przez dolną elektrodę a czarne zostają wypchnięte ku górze kapsułki. Gdy zostanie przyłożone pole dodatnie proces zostaje odwrócony. W ten sposób tworzy się czarny odpowiednik atramentu i biały odpowiednik papierowej strony. Ten stan utrzymuje się nawet po odjęciu napięcia (gdy nie przyłożymy nowego). 




Prace nad technologią zostały zakończone w roku 1999, lecz dopiero współpraca z Lucent Technologies (tranzystory polimerowe) i IBM (aktywna matryca) pozwoliła wytworzyć to co dziś nazywamy e-papierem.

Najnowsza powszechnie stosowana generacja ekranów firmy E-Ink nazywa się Pearl. W tym momencie z ekranów w tej technologii korzysta wiele czytników: Kindle, Onyx, Nook, Sony, Koob i inne.

Poprzednia generacja spod szyldu firmy E-Ink nosi nazwę Viziplex. W ten rodzaj ekranu są wyposażone m.in. starsze modele Kindle (1 i 2 generacji), które nie są jednak już dostępne w oficjalnej sprzedaży. Pomimo tego, że da się je gdzieniegdzie jeszcze kupić, to mimo wszystko zalecamy jednak nowszy typ ekranu, który dysponuje o wiele lepszym kontrasem i krótszym czasem reakcji.

Coś ten artykuł wyszedł taki szary, czyżby nie było kolorowego e-papieru?


Są już dostępne urządzenia z kolorowym e-papierem. Jednak jeżeli sobie wyobrażasz, że np. w jednej kapsule mieszczą się i współdziałają ze sobą drobinki w trzech kolorach, to muszę Cię niestety zmartwić, taka technologia jeszcze nie istnieje.

Na razie  kolory otrzymywane są za pomocą filtrów. Niestety technologia ta jest dość droga, a jednocześnie daleko jej jeszcze do doskonałości. O ile w bardzo mocnym świetle wszystko wygląda nie najgorzej, to w ciemniejszych pomieszczeniach kolory znacznie bledną.



Generalnie rzecz biorąc, jeżeli planujesz zakup e-czytnika i zastanawiasz się nad tym czy nie warto czekać na ekrany kolorowe, to nasza rada jest taka: lepiej tego nie rób. Najlepiej w oczekiwaniu na kolorowy czytnik kup tradycyjny. Gdy już go będziesz miał, to zrozumiesz, że każdy miesiąc bez nawet "szarego" czytnika był miesiącem straconym. Zobaczysz! :)


Czytaj dalej:



Brak komentarzy:

Prześlij komentarz