Elektroninės knygos skaityklės e-ink technologija

Kas ta paslaptinga e-ink technologija?

Pirmą kartą pamatęs elektroninę knygų skaityklę turbūt pagalvoji – koks čia stebuklas, kad ekranas atrodo kaip tikras popierius? Jokio blizgesio, jokio mėlynos šviesos, kuris degintų akis kaip telefono ar planšetės ekranas. Štai čia ir slypi e-ink (electronic ink) technologijos grožis. Ši technologija iš tikrųjų yra visiškai kitokia nei įprasti LCD ar OLED ekranai, kuriuos matome visur aplinkui.

E-ink veikia pagal elektroforezės principą – skamba sudėtingai, bet iš tikrųjų viskas gana paprasta. Įsivaizduok milijonus mažyčių kapsulių, kurios yra įterptos tarp dviejų plonų plastiko sluoksnių. Kiekviena tokia kapsulė yra maždaug žmogaus plauko storio ir pripildyta skaidriu skysčiu bei mažyčių dalelių. Šios dalelės yra dažytos dviem spalvomis – vienos baltos, kitos juodos. Ir štai įdomiausia dalis: baltos dalelės turi teigiamą elektros krūvį, o juodos – neigiamą.

Kai skaityklės procesorius nori parodyti juodą tašką ekrane, jis sukuria elektrinį lauką, kuris pritraukia juodas daleles į viršų, o baltas nustumia žemyn. Norint parodyti baltą tašką – viskas vyksta atvirkščiai. Taip ir susidaro tekstas bei paveikslėliai, kuriuos matome ekrane.

Kodėl e-ink taip panašus į popierių?

Didžiausias e-ink pranašumas prieš įprastus ekranus yra tas, kad jis nešviečia. Taip, teisingai girdėjai – e-ink ekranas pats savaime nešviečia. Jis veikia atspindėdamas aplinkinę šviesą, visiškai taip pat kaip tikras popierius. Kai skaitysi knygą prie lango ar po lempa, šviesa atsispindi nuo tų baltų dalelių ekrane ir patenka į tavo akis.

Būtent dėl šios priežasties e-ink skaityklės yra tokios malonios akims. Nėra to nuolatinio ekrano mirksėjimo, nėra mėlynos šviesos, kuri trikdo melatonino gamybą ir gadina miegą. Skaityti galima valandų valandas be jokio akių nuovargio. Mano pažįstama bibliotekininkė sako, kad perėjusi nuo planšetės prie e-ink skaityklės, galėjo skaityti dvigubai ilgiau be galvos skausmo.

Tiesa, čia iškyla ir vienas trūkumas – tamsoje be papildomo apšvietimo neskaitysi. Bet šiuolaikinės skaityklės turi integruotą pašvietimą, kuris švietė ne tiesiai į akis, o į patį ekraną, todėl skaityti galima ir tamsoje, bet vis tiek be to agresyvaus šviesos spindėjimo.

Kaip vystėsi ši technologija per metus?

Pirmieji e-ink ekranai atsirado dar 1990-ųjų pabaigoje, kai MIT (Masačusetso technologijos instituto) mokslininkai sukūrė šios technologijos pagrindus. Tačiau komercinė sėkmė atėjo tik 2004 metais, kai buvo įkurta E Ink Corporation ir pradėta gaminti pirmuosius ekranus.

Tikrasis proveržis įvyko 2007 metais, kai Amazon išleido pirmąją Kindle skaityklę. Tada žmonės pirmą kartą masiškai pamatė, kaip galima skaityti skaitmeninius tekstus be akių įtampos. Nuo to laiko technologija gerokai pažengė į priekį. Pirmieji ekranai rodė tik juodą ir baltą, atnaujinimo greitis buvo lėtas, o paspaudus mygtuką, visas ekranas trumpam „sumirguliuodavo” juodai.

Šiandien turime jau kelias e-ink kartas. E Ink Pearl pagerino kontrastą ir padarė foną baltesnį. E Ink Carta dar labiau padidino ryškumą ir atnaujinimo greitį. Naujausios kartos – E Ink Carta 1200 ir Kaleido – jau gali rodyti spalvas, nors ir ne tokias ryškias kaip LCD ekranai. Yra net specialios E Ink Gallery technologijos, kurios gali atvaizduoti tūkstančius spalvų, tiesa, atnaujinimo greitis vis dar lėtokas.

Energijos taupymas – tikras stebuklas

Vienas įspūdingiausių e-ink savybių yra energijos suvartojimas. Ar žinai, kad e-ink ekranas vartoja elektros energiją tik keisdamas vaizdą? Kai vaizdas jau parodytas, ekranas gali išlikti toks be jokios energijos sąnaudos. Tai vadinamas bistabilumu – ekranas išlaiko vaizdą net ir visiškai atjungtas nuo maitinimo.

Praktiškai tai reiškia, kad skaityklės baterija gali veikti ne valandas, o savaites. Mano Kindle Paperwhite su vienu įkrovimu veikia apie mėnesį, nors skaityčiau kasdien po valandą ar dvi. Palygink su telefonu ar planšete, kuriuos reikia krauti kasdien, ir suprasite, koks tai skirtumas.

Energija vartojama tik tada, kai versti puslapį arba keičiasi ekrano turinys. Kuo rečiau versti puslapius, tuo ilgiau veikia baterija. Jei dar išjungsi pašvietimą ir Wi-Fi, vieną įkrovimą gali užtekti net keliems mėnesiams. Keliaujant tai neįkainojama – nereikia nešiotis dar vieno įkroviklio.

Atnaujinimo greitis ir „vaiduokliai” ekrane

Vienas dažniausiai pastebimų e-ink trūkumų yra lėtas atnaujinimo greitis. Kai versti puslapį, ekranas trumpam „sumirksi” – tai vadinama pilnu atnaujinimu (full refresh). Kodėl taip vyksta? Prisimink tas mažytes daleles kapsulėse – joms reikia laiko fiziškai judėti iš vienos pozicijos į kitą.

Be to, dėl elektrostatinių jėgų dalelės kartais „prisilipdydavo” ir nevisiškai persikeisdavo. Tada ekrane galėdavai pastebėti ankstesnio puslapio „šmėklas” arba „vaiduoklius” – silpnus ankstesnių raidžių kontūrus. Kad to išvengtų, skaityklės kas keletą puslapių atlieka pilną atnaujinimą – ekranas visas tampa juodas, paskui baltas, ir tik tada parodo naują puslapį.

Naujesniuose modeliuose šis procesas tapo greitesnis ir mažiau pastebimas. Kai kurios skaityklės leidžia reguliuoti, kaip dažnai atliekamas pilnas atnaujinimas. Jei skaitai tekstą, gali nustatyti rečiau – pavyzdžiui, kas 5-10 puslapių. Jei naršai meniu ar žiūri paveikslėlius, geriau dažniau, kad nebūtų tų „vaiduoklių”.

Spalvoti e-ink ekranai – ateities kryptis?

Ilgą laiką e-ink buvo tik nespalvotas, ir tai buvo vienas didžiausių apribojimų. Bet technologija nestovi vietoje. E Ink Kaleido technologija, pristatyta 2019 metais, pridėjo spalvų sluoksnį virš įprasto juodo-balto e-ink ekrano. Veikia tai panašiai kaip spalvinis filtras – virš kiekvieno pikselio yra mažytės raudonos, žalios ir mėlynos spalvos dalelės.

Problema ta, kad šis papildomas sluoksnis sumažina ryškumą ir kontrastą. Spalvos atrodo gana blankios, lyg išblukusios. Tai tinka komiksams ar vaikų knygoms, bet fotografijos atrodo ne itin įspūdingai. Be to, spalvinis e-ink turi mažesnę raišką – dažniausiai 100 PPI spalvoms, nors juodai-baltam tekstui išlieka 300 PPI.

Naujausia E Ink Gallery 3 technologija jau gali rodyti tūkstančius spalvų ir atrodo gerokai geriau, bet atnaujinimo laikas yra labai lėtas – gali užtrukti kelias sekundes. Tai tinka meno kūriniams ar plakatams, bet ne interaktyviems įrenginiams. Tačiau technologija tobulėja, ir galbūt po kelių metų turėsime spalvotus e-ink ekranus, kurie bus tokie pat greiti kaip dabartiniai juodi-balti.

Kur dar naudojamas e-ink be knygų skaityklių?

Nors dažniausiai e-ink asocijuojasi su elektroninėmis knygomis, ši technologija naudojama ir kitose srityse. Parduotuvėse vis dažniau matome elektroninius kainų stendus – tai irgi e-ink. Jie puikiai tinka, nes kaina keičiasi retai, o ekranas turi būti matomas bet kokiame apšvietime ir vartoti minimaliai energijos.

Kai kurie išmanieji laikrodžiai naudoja e-ink ekranus – Pebble buvo vienas žinomiausių pavyzdžių. Privalumas akivaizdus – laikrodis veikia savaitę ar net ilgiau su vienu įkrovimu, o laikas matomas net ryškioje saulėje. Tiesa, funkcionalumas ribotas palyginus su Apple Watch ar Samsung Galaxy Watch.

Yra net telefonų su e-ink ekranais! Rusijos kompanija YotaPhone gamino telefonus su dviem ekranais – vienas įprastas spalvotas priekyje, kitas e-ink gale. Galinį ekraną galėjai naudoti skaitymui ar žiūrėti pranešimus taupant bateriją. Nors idėja įdomi, telefonai nesusilaukė didelio populiarumo.

E-ink naudojamas ir skaitmeniniuose užrašų bloknotuose – įrenginiuose kaip reMarkable ar Onyx Boox Note. Jie leidžia rašyti specialiu rašikliu tiesiog ant ekrano, o pojūtis labai panašus į rašymą ant popieriaus. Dizaineriams, studentams ar tiems, kas mėgsta ranka užsirašinėti, tai puiki alternatyva popieriui.

Ką reikėtų žinoti renkantis e-ink skaityklę

Jei galvoji įsigyti elektroninę knygų skaityklę, štai keletas praktinių patarimų. Pirma, atkreipk dėmesį į ekrano raišką – turėtų būti bent 300 PPI (pikselių colyje). Tokiu atveju tekstas bus tikrai aštrus ir malonus akims, neatskirsi nuo spausdinto.

Pašvietimas yra būtinas, jei planuoji skaityti įvairiomis sąlygomis. Geriausi variantai turi reguliuojamą šviesos temperatūrą – dieną gali naudoti šaltesnę baltą šviesą, o vakare šiltesnę geltonsavę, kuri mažiau trikdo miegą. Tai vadinama ComfortLight ar panašiai, priklausomai nuo gamintojo.

Atminties kiekis paprastai nėra kritinis – net 8 GB užtenka tūkstančiams knygų, nes tekstiniai failai yra labai maži. Jei planuoji saugoti daug komiksų ar knygų su iliustracijomis, tuomet geriau rinktis 16 GB ar daugiau.

Vandeniui atsparus korpusas (IPX7 ar IPX8) pravers, jei mėgsti skaityti vonioje ar baseine. Bet jei skaitysi tik namuose ar keliaudamas, tai nebūtinybė. Svarbiau, kad skaityklė būtų patogu laikyti – ne per sunki ir su geru balansu.

Dėl ekosistemos – Amazon Kindle puikiai veikia su Amazon parduotuve, bet ribotas kitų formatų palaikymas. Kobo skaityklės palaiko daugiau formatų ir lengviau naudoti su viešosiomis bibliotekomis. Onyx Boox veikia Android sistema ir yra lankstesni, bet brangesni.

Kai popierius tampa elektroniniu, bet lieka popieriumi

E-ink technologija yra puikus pavyzdys, kaip galima sujungti skaitmeninį pasaulį su analoginių dalykų geriausiomis savybėmis. Ji nepakeičia popieriaus, bet suteikia alternatyvą tiems, kas vertina patogumą turėti šimtus knygų kišenėje, bet nenori aukoti skaitymo malonumo.

Technologija toliau tobulėja – spalvoti ekranai tampa geresni, atnaujinimo greitis didėja, ekranai darosi lankstesni. Galbūt ateityje turėsime e-ink ekranus, kuriuos galėsime susukti kaip laikraštį, arba tokius, kurie atrodys visiškai kaip popierius, bet galės rodyti animacijas ir vaizdo įrašus.

Kol kas e-ink išlieka nišinė technologija, bet toje nišoje ji neturi konkurentų. Jei mėgsti skaityti ir dar neišbandei e-ink skaityklės, tikrai verta pamėginti – daugelis žmonių sako, kad tai pakeitė jų skaitymo įpročius. O jei jau turi skaityklę, dabar žinai, kokia įdomi fizika slypi po tuo paprasto popieriaus išvaizdą turinčiu ekranu.