Ya hay muchas copias rotas en Internet sobre si, desde el punto de vista del usuario, las pantallas de los libros electrónicos (hechas con tecnología E Ink) difieren de las pantallas de tabletas y teléfonos inteligentes (usando tecnologías LCD y OLED), ¿o no hay una diferencia significativa? Luz: ¿también es luz en África?
Ha llegado el momento durante muchos años de estas disputas para comprender este problema y trazar una línea gruesa.
Primero, la decodificación de los símbolos LCD, OLED y E Ink.
LCD es una pantalla de cristal líquido, una pantalla de cristal líquido. Tienen variedades: TN, IPS, VA, etc.
OLED es una pantalla basada en diodos orgánicos emisores de luz, diodo orgánico emisor de luz. También tienen variedades: AMOLED y Super AMOLED.
E Ink (Electronic Ink) es una pantalla basada en "tinta electrónica" ("papel electrónico"), donde la imagen está formada por partículas microscópicas de pigmento. En realidad, también se forma en papel "real", solo que no puede cambiar.
Sus variedades indican principalmente un cambio en sus generaciones (VizPlex, Pearl, Carta).
Primero, brevemente algunas palabras sobre las características tecnológicas de la construcción de imágenes en pantallas de este tipo, lo que genera una diferencia para el usuario.
Las pantallas LCD y OLED emiten luz, aunque lo hacen de diferentes maneras.
Usando la tecnología LCD, se forma una imagen (en forma de píxeles) en una capa de cristales líquidos, cuya transparencia cambia bajo la influencia de un campo eléctrico (debido a la rotación del eje de polarización de los cristales líquidos, en términos simples). Pero esta capa de cristales líquidos no emite luz; La luz es producida por la luz de fondo ubicada detrás de esta capa.
En las pantallas OLED, por el contrario, cada píxel emite luz, ya que cada píxel es el LED emisor.
Según la tecnología E Ink, la pantalla no contiene elementos emisores de luz (la luz de fondo, cuando hay una, está organizada de una manera especial, esto se discutirá más adelante); y la imagen se forma por el movimiento físico de las partículas de pigmento.
Esquemáticamente, el principio de funcionamiento de las pantallas E Ink se presenta en la siguiente figura:
Curiosamente, después de eliminar el voltaje aplicado a los electrodos, todas las partículas permanecen en sus lugares y la imagen no desaparece en ningún lado. Esta es una característica de las pantallas E Ink: la falta de consumo de energía al mostrar imágenes estáticas. Pero al cambiar la imagen, aún se necesita energía para mover las partículas.
Ahora consideraremos las microfotografías de este tipo de pantallas (hechas con un microscopio digital de nivel de entrada, de modo que "lo que sucedió es lo que sucedió").
Microfotografía de la pantalla en tinta electrónica E Ink:
Parte de la "rugosidad" de la imagen está asociada con una superficie rugosa (mate) de la pantalla.TN + Micrografía LCD tipo película:
La estructura de subpíxeles es uniforme.Microfotografía de una pantalla LCD tipo IPS:
La presencia de la estructura interna de los subpíxeles y sus bordes "peludos" es notable.Micrografía de la pantalla AMOLED:
Es notable la forma diferente de subpíxeles en diferentes colores (una de las opciones).¿A qué más debes prestarle atención?
En las pantallas LCD y OLED, los píxeles luminosos
no ocupan
toda la superficie de la pantalla (hay espacios negros entre ellos); y en la pantalla E Ink, los píxeles que forman la imagen ocupan
toda la superficie de la pantalla. Y esta es otra similitud con la imagen en papel.
Además, si en las pantallas LCD u OLED solo está activo un color de los tres colores de los subpíxeles, entonces el área de pantalla "oscura" será varias veces más grande que con una pantalla blanca.
Si al mismo tiempo observa la imagen desde una distancia a la que se garantiza que los píxeles se "fusionen" para el observador, entonces esto no importará. Pero para que los fanáticos miren desde cerca, la situación será diferente: parte de los conos de la retina se iluminarán demasiado y la otra parte será demasiado débil.
Pero, como sabes, "tienes que pagar por todo". Se logró un brillo más uniforme en la pantalla con "papel electrónico" a un alto precio: todos son monocromáticos (blanco y negro, y ni siquiera con "50 tonos de gris", sino solo con 16). Es cierto que recientemente se han hecho intentos para lanzar pantallas de tinta E en color, pero la producción aún está lejos de la escala masiva.
Además, E Ink aporta propiedades físicas al papel y a la superficie mate de las pantallas (el papel "real" también es mate). Además, es mate, para
todas las pantallas E Ink disponibles actualmente.
Las pantallas LCD y OLED también son aburridas, pero solo en las tabletas más caras. En los teléfonos inteligentes, por tradición, se hacen pantallas brillantes en las que las fuentes de luz externas se reflejan bien.
Ahora a la pregunta de cuál es la similitud de las pantallas E Ink con el papel.
Cuando leemos un documento en papel, aunque no lo sepamos, funciona el "control automático de brillo" instantáneo del medio. Tan pronto como llevamos un documento en papel a un lugar más claro, inmediatamente se vuelve más claro. Y esto es bastante natural, porque el papel "funciona" en la luz reflejada.
De la misma manera que la pantalla funciona en "papel electrónico", en luz reflejada.
Por lo tanto, en ambos casos, los parámetros de contraste de brillo de los medios se ajustan de manera instantánea y óptima al entorno de luz externa. Esta es otra de sus utilidades para la visión. Recuerde que los médicos no recomiendan ver televisión en completa oscuridad: las diferencias de alto contraste en el entorno de luz irritan la visión.
Las pantallas LCD y OLED también tienen control automático de brillo (hardware, no natural), pero funciona "no así y de inmediato".
Desde la similitud de las pantallas E Ink con el papel, hay una ventaja única más: cuanto mayor sea el brillo de la luz externa, mejor será la imagen en ellas; mientras que para pantallas LCD / OLED la situación es diametralmente opuesta. Además, para ver algo en las pantallas LCD / OLED a la luz solar directa, también debe encender el brillo al máximo, lo que descarga rápidamente las baterías de los dispositivos móviles.
Otro factor positivo de las pantallas en "tinta electrónica" son los ángulos de visión "absolutos" (lo mismo que para el papel).
El brillo de las pantallas LCD disminuye bastante cuando el ángulo de visión se desvía de la vertical (especialmente para las pantallas de película TN +). Es cierto que las pantallas OLED han logrado resolver este problema en gran medida.
Otro problema con las pantallas LCD y OLED es la luz de fondo parpadeante. Su existencia se debe al hecho de que el ajuste de brillo en ellos se lleva a cabo utilizando PWM (modulación de ancho de pulso) con una frecuencia de 60-200 Hz (más es mejor).
Tiene diferente visibilidad a diferentes niveles de brillo; el máximo notable es generalmente con un brillo de aproximadamente 50%.
Este tipo de iluminación se puede descubrir durante mucho tiempo con el conocido "método de lápiz estroboscópico"; es decir, en forma de abanico agitando un lápiz frente a la pantalla, intercalado entre dos dedos. En pantallas parpadeantes, el lápiz forma una serie de siluetas; en "sin parpadeo" son visibles solo en las posiciones extremas del lápiz (en el momento de cambiar la dirección del movimiento).
Las pantallas de tinta electrónica no tienen luz de fondo, ¡no hay problema!
Pero, curiosamente, aunque ya han aparecido pantallas E Ink retroiluminadas, todavía no tienen ese problema. Se resuelve aumentando significativamente la frecuencia de PWM.
La organización técnica de la luz de fondo de las pantallas E Ink es completamente diferente a la de las pantallas LCD (y OLED no tiene una luz de fondo como una parte funcional separada de las pantallas).
Para pantallas LCD, la luz de fondo es proporcionada por una lámpara detrás de la capa en la que se forma la imagen. Pero esa iluminación no es adecuada para las pantallas de E Ink: es lo mismo que leer las páginas de un libro "a la luz".
En este sentido, la luz de fondo para las pantallas de E Ink funciona en la capa externa de la pantalla. La luz que se propaga en esta capa estrecha ilumina la imagen formada con luz "en movimiento" desde arriba; haciendo que esta luz de fondo funcione exactamente como si fuera luz externa.
Y ahora, queridos lectores, permítanme infligir una
puñalada insidiosa y villana en la parte posterior de tan buenas pantallas en "tinta electrónica".
Debido al hecho de que la formación de imágenes en ellas se lleva a cabo mediante el movimiento mecánico de partículas, la velocidad de tales pantallas es baja. Para la mayoría de las pantallas de E Ink, el tiempo de actualización de la pantalla completa es de aproximadamente 0,45 segundos (según datos técnicos, hasta 0,2 segundos en condiciones reales). El cine en tales pantallas es imposible de ver en principio, incluso en blanco y negro.
Otro problema, pero menos significativo, son los llamados "artefactos de imagen", que son rastros débiles de la imagen anterior en la pantalla. Es cierto que para los textos se resolvió este problema (tecnología Snow Field); pero para las imágenes de "gran tamaño" (dibujos y otros gráficos) el problema aún "colgó".
Para combatir los artefactos, generalmente se realiza un "reinicio" completo de la pantalla periódicamente, es decir está completamente ennegrecido, y solo entonces se dibuja una nueva imagen en él. Por lo general, la frecuencia de "reinicio" recomendada es de una vez por cada 5-10 páginas.
En este punto, es hora de hacer un balance (los "pros" y "contras" de E Ink) y determinar el posible alcance de las pantallas de E Ink.
Ventajas de las pantallas E Ink en comparación con las pantallas LCD / OLED:
- trabajar en luz reflejada, sin pérdida de calidad de imagen en luz ambiental alta (hasta la luz solar directa);
- Ángulos de visión "absolutos";
- bajo consumo de energía (con una caída a cero cuando se transmiten imágenes estáticas);
- los píxeles de la imagen cubren toda el área de la pantalla sin espacios;
- revestimiento mate de pantallas, reflejos "borrosos" de fuentes de luz;
- falta de parpadeo de la pantalla debido a la luz de fondo PWM;
- similitud en propiedades ópticas con papel "real" a nivel físico.
Los "contras" de las pantallas E Ink en comparación con las pantallas LCD / OLED:
- la imposibilidad (por el momento) de transmitir la imagen en color (sin contar muestras experimentales);
- la capacidad de transmitir solo 16 gradaciones de brillo de color gris;
- la presencia de artefactos en la imagen (rastros de la imagen anterior);
- bajo rendimiento de pantalla.
Es el último inconveniente que será decisivo para la gama de posibles aplicaciones de las pantallas E Ink. Se pueden usar solo cuando no se requiere un cambio rápido de la imagen en la pantalla (y una imagen en blanco y negro está permitida, por supuesto):
- libros electrónicos
- reloj electronico;
- etiquetas electrónicas de precios;
- tableros de anuncios electrónicos y letreros informativos.
También hubo un intento de integrar la pantalla E Ink en el teléfono (el sensacional YotaPhone), pero ese uso no fue generalizado.
¡Gracias a todos por su atención!