¬ŅCu√°l es la diferencia entre las pantallas de libros electr√≥nicos y los tel√©fonos inteligentes y tabletas?

Ya hay muchas copias rotas en Internet sobre si, desde el punto de vista del usuario, las pantallas de los libros electr√≥nicos (hechas con tecnolog√≠a E Ink) difieren de las pantallas de tabletas y tel√©fonos inteligentes (usando tecnolog√≠as LCD y OLED), ¬Ņo no hay una diferencia significativa? Luz: ¬Ņtambi√©n es luz en √Āfrica?

Ha llegado el momento durante muchos a√Īos de estas disputas para comprender este problema y trazar una l√≠nea 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.

Seg√ļn la tecnolog√≠a E Ink, la pantalla no contiene elementos emisores de luz (la luz de fondo, cuando hay una, est√° organizada de una manera especial, esto se discutir√° m√°s adelante); y la imagen se forma por el movimiento f√≠sico de las part√≠culas de pigmento.

Esquem√°ticamente, el principio de funcionamiento de las pantallas E Ink se presenta en la siguiente figura:

imagen

Curiosamente, despu√©s de eliminar el voltaje aplicado a los electrodos, todas las part√≠culas permanecen en sus lugares y la imagen no desaparece en ning√ļn lado. Esta es una caracter√≠stica de las pantallas E Ink: la falta de consumo de energ√≠a al mostrar im√°genes est√°ticas. Pero al cambiar la imagen, a√ļn se necesita energ√≠a para mover las part√≠culas.

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:

imagen
Parte de la "rugosidad" de la imagen est√° asociada con una superficie rugosa (mate) de la pantalla.

TN + Micrografía LCD tipo película:

imagen

La estructura de subpíxeles es uniforme.

Microfotografía de una pantalla LCD tipo IPS:

imagen

La presencia de la estructura interna de los subpíxeles y sus bordes "peludos" es notable.

Micrografía de la pantalla AMOLED:

imagen

Es notable la forma diferente de subpíxeles en diferentes colores (una de las opciones).

¬ŅA qu√© m√°s debes prestarle atenci√≥n?

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 logr√≥ un brillo m√°s uniforme en la pantalla con "papel electr√≥nico" a un alto precio: todos son monocrom√°ticos (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 producci√≥n a√ļn est√° 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 cu√°l es la similitud de las pantallas E Ink con el papel.

Cuando leemos un documento en papel, aunque no lo sepamos, funciona el "control autom√°tico de brillo" instant√°neo del medio. Tan pronto como llevamos un documento en papel a un lugar m√°s claro, inmediatamente se vuelve m√°s 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 √ļnica m√°s: cuanto mayor sea el brillo de la luz externa, mejor ser√° la imagen en ellas; mientras que para pantallas LCD / OLED la situaci√≥n es diametralmente opuesta. Adem√°s, para ver algo en las pantallas LCD / OLED a la luz solar directa, tambi√©n debe encender el brillo al m√°ximo, lo que descarga r√°pidamente las bater√≠as de los dispositivos m√≥viles.

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 m√°ximo 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, perm√≠tanme infligir una pu√Īalada insidiosa y villana en la parte posterior de tan buenas pantallas en "tinta electr√≥nica".

Debido al hecho de que la formaci√≥n de im√°genes en ellas se lleva a cabo mediante el movimiento mec√°nico de part√≠culas, la velocidad de tales pantallas es baja. Para la mayor√≠a de las pantallas de E Ink, el tiempo de actualizaci√≥n de la pantalla completa es de aproximadamente 0,45 segundos (seg√ļn datos t√©cnicos, 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 d√©biles de la imagen anterior en la pantalla. Es cierto que para los textos se resolvi√≥ este problema (tecnolog√≠a Snow Field); pero para las im√°genes de "gran tama√Īo" (dibujos y otros gr√°ficos) el problema a√ļn "colg√≥".

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 p√©rdida de calidad de imagen en luz ambiental alta (hasta la luz solar directa);
  • √Āngulos de visi√≥n "absolutos";
  • bajo consumo de energ√≠a (con una ca√≠da a cero cuando se transmiten im√°genes est√°ticas);
  • los p√≠xeles de la imagen cubren toda el √°rea 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 √≥pticas con papel "real" a nivel f√≠sico.

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 √ļltimo inconveniente que ser√° decisivo para la gama de posibles aplicaciones de las pantallas E Ink. Se pueden usar solo cuando no se requiere un cambio r√°pido de la imagen en la pantalla (y una imagen en blanco y negro est√° permitida, por supuesto):

  • libros electr√≥nicos
  • reloj electronico;
  • etiquetas electr√≥nicas de precios;
  • tableros de anuncios electr√≥nicos 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!

Source: https://habr.com/ru/post/437544/


All Articles