什麼是電子墨水?它是如何工作的以及為什麼每個電子書迷都需要它

什麼是電子墨水?它是如何工作的以及為什麼每個電子書迷都需要它

電子閱讀器,如亞馬遜 Kindle,只能做一件事,但做得很好:它們讓閱讀電子書變得輕鬆,就像閱讀紙質書一樣。他們的屏幕看起來就像紙一樣,可以從任何角度和在陽光直射下觀看,並且電池壽命以周為單位。

但是這些電子墨水屏是如何工作的呢?是什麼讓他們更適合閱讀?他們如何管理如此令人印象深刻的電池壽命?你應該自己投資一個嗎?這裡有你需要知道的一切。

什麼是電子墨水?

電子墨水是一種顯示技術,可以在紙上複製印刷墨水的外觀。因此,這些屏幕中的大多數只是黑白的。然而,彩色電子閱讀器正變得越來越流行。我們還看到 E Ink(該公司)推出了 Gallery 3,這是一款新的電子閱讀器,具有更快的顏色更新時間和更高的屏幕分辨率。

第一款配備電子墨水顯示屏的設備是索尼的 Librie,這是一款 2004 年僅在日本發布的電子閱讀器。它未能被廣泛採用的主要原因是其高昂的價格標籤和帶有大量 DRM 的文件格式,這使得它成為電子書在 30 天后過期。

亞馬遜 Kindle 放在木桌上,打開“展示你的作品”
 

直到亞馬遜在 2007 年底發布 Kindle,電子墨水才真正起飛。與 Librie 一樣,它有一個 800 x 600 像素的顯示屏,能夠顯示四個灰度級別。對比度並不驚人,但它讓您無論走到哪裡都可以攜帶整個數字圖書圖書館,因此它流行起來。

從那時起,電子墨水技術已經取得了長足的進步。第 11 代亞馬遜 Kindle Paperwhite 和亞馬遜 Kindle Oasis 是亞馬遜最好的 Kindle,現在擁有每英寸高達 300 像素的高分辨率顯示屏、16 級灰度、顯著提高的對比度、改進的字體技術和背光。

當然,Kindle 並不是唯一使用電子墨水屏的設備。這些年來有很多競爭對手,包括索尼、Barnes and Noble、Kobo 和 Bookeen。甚至一些智能手機過去也使用過這種技術。然而,電子墨水顯示器並不僅限於手持設備。它們用於手錶和身份證、電子標牌、監視器和智能卡等可穿戴設備。

但歸根結底,電子閱讀器一直是——並將繼續是——E-Ink 的主要目的,最受歡迎的選擇是 Kindle 及其變體。

電子墨水與電子紙

在繼續之前,我們必須區分E-Ink和E-Paper。兩者聽起來可能相同,但您需要了解一些細微差別。

電子紙是模擬紙張外觀的任何類型的顯示器,一些不同的技術屬於這一範疇。通常,電子紙顯示器是反射式而非發射式,這意味著它們依賴外部光源而不是自己發光(如 LCD 或 OLED 顯示器)。

Kindle 3 顯示屏上顯示微膠囊的圖像
圖片來源:Gijs.noorlander/維基媒體

換句話說,E-Ink只是一種特定的電子紙技術。

Pebble 智能手錶可以說是最流行的不使用電子墨水的電子紙顯示器示例。相反,它使用了一個令人難以置信的低功率液晶顯示器,帶有一個看起來像紙的反射層。其他技術包括 Mirasol 和電潤濕,但這些技術通常被歸為小眾用途。

電子墨水如何工作?

在電子墨水顯示器中,透明液體懸浮著數百萬個充滿黑白顏料的小膠囊。黑色顏料帶負電,白色顏料帶正電,流體層夾在兩個分區的電極層之間。每個區域都是顯示器中的一個“像素”。

這整個過程稱為電泳根據電極層的充電方式,每個區域中的顏料比例會發生變化,而該比例會在屏幕上產生不同程度的灰度。

電子墨水顯示器的工作原理
圖片來源:Tosaka/維基媒體

因此,當底部電極產生正電場時,帶正電的白色顏料被推到流體層的頂部,從而掩蓋了移動到流體層底部的帶負電的黑色顏料。所有白色顏料一起顯示為單個白色像素。

相反,當底部電極產生負電場時,帶負電的黑色顏料被推到膠囊表面,從而遮蓋了白色顏料。這會導致顯示黑色像素。

但是,當底部電極同時產生正電場和負電場時,黑色和白色顏料的混合物被推到膠囊表面,導致灰色陰影可以更深或更淺,具體取決於白色和黑色的多少顯示該像素。

墨水膠囊
圖片來源:Peter Sobolev/ Shutterstock

與液晶顯示器不同,液晶顯示器需要恆定功率才能將顯示內容保持在屏幕上。E-Ink 只需要電力來改變每個區域的電極極性。這意味著您的電子閱讀器僅在翻頁時才耗電,這就是電子閱讀器一次充電最多可以使用一個月的原因。

電子墨水設備可以通過僅更改每頁需要更改的像素來進一步降低功耗。換句話說,如果一個特定的像素從一頁到下一頁保持黑色,則無需更改任何內容,因此閱讀器不會消耗能量。

然而,隨著時間的推移,一些像素可能會卡住,即使使用新的極性也不會改變,導致即使翻頁後文本印記仍然存在。這種現像被稱為“重影”,通常通過整頁刷新來解決。這就是為什麼時不時地,屏幕會完全變黑,然後變白,然後返回到您正在查看的頁面。

此外,電子墨水顯示器並不局限於電子閱讀器。您可以使用電子墨水顯示屏創建您自己的迷人項目。

電子墨水的優缺點

雖然 E-Ink 是適用於許多不同應用的出色顯示器,但它仍然不是滿足低成本顯示器需求的通用解決方案。這些是電子墨水針對不同應用的一些優點和缺點。

好處

1.低功耗:由於它們的工作方式,電子墨水閱讀器被比作背光顯示器;電子墨水設備耗電量減少約 40%

2.減少眼睛疲勞:雖然電子閱讀器會產生相當多的藍光,但比 LCD 和 OLED 顯示器產生的要少得多。您可以閱讀更長時間而不會在電子閱讀器上感到眼睛疲勞。

3.紙質體驗:沒有什麼能取代紙質書的感覺,但電子閱讀器相當接近,至少在外觀上如此。這意味著在一台電腦上閱讀感覺比在電腦屏幕上閱讀更自然(即使兩者都是數字的)。

缺點

1.刷新率/更新緩慢:隨著時間的推移,電子閱讀器已經取得了很多改進,但與 LCD 和 LED 設備相比,它們仍然需要很長時間才能刷新。這使得它們不適合播放動畫和視頻。儘管如此,據說 Kaleido 3 等新型電子墨水設備的響應速度足以播放快速動畫和高質量視頻。

2.價格:與 LCD 相比,電子墨水顯示器相當昂貴,尤其是隨著尺寸和分辨率的增加。這是因為電子墨水顯示器由數量有限的製造商生產,無法利用規模經濟。

雖然亞馬遜 Kindle Paperwhite 等標準電子閱讀器的成本遠低於三星 Galaxy Tab,但後者可用於多種應用,不像 Kindle 只能用於閱讀電子書。這意味著電子閱讀器對大多數人來說仍然是奢侈品。

在黑暗中閱讀怎麼樣?

E-Ink 的反光特性使其非常適合在強光下閱讀,但由於它本身無法發光,因此無法在黑暗中閱讀。在早期的模型中,在黑暗中閱讀意味著使用燈或其他一些外部光源,就像閱讀普通紙質書一樣。

如今,高檔電子閱讀器具有內置照明功能,可讓您在黑暗中閱讀。在白天需要調整對比度時,照明也很有用。

大多數電子閱讀器實際上沒有使用背光,而是使用安裝在顯示屏內側的 LED,這些 LED 將光線照射到一層薄薄的半透明塑料上。這樣可以將光線均勻地分佈在整個表面上,並使整個頁面清晰可辨。

顯示 Kindle Paperwhite (2012) 正面 LED 亮起的圖像
圖片來源:Mike Lee/ Flickr

長話短說,這意味著您可以在黑暗中閱讀,而不會像在智能手機或平板電腦等發光屏幕上那樣使眼睛疲勞。

當然,需要額外的能量來為這些內置燈供電,因此這將顯著減少設備的整體電池使用時間。而不是每次充電四個星期,你可能只需要兩週左右。

立即開始使用電子墨水

E-Ink 技術可為您的電子閱讀器提供出色的視角、明亮陽光下的可讀性以及令人難以置信的電池壽命。通過設備內置的附加照明,它甚至可以讓您在夜間閱讀而不會損壞您的眼睛。

儘管有這些限制,電子墨水多年來已經取得了長足的進步,現在可以在從電子閱讀器到多媒體平板電腦的許多設備上使用。從長遠來看,購買電子墨水設備是一項隨著時間的推移會得到回報的投資。

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