The Ebook. Книга об электронных книгах - Владимир Прохоренков

Можно представить, что бумагоподобный экран рано или поздно получит свойства глянцевого журнала. Изображение станет в полной мере цветным, ярким как глянец! Но будут ли создавать телевизоры с такими экранами?

Любое изображение зависит от освещённости объектов. Достаточно отключить подсветку у ЖК экранов и говорить о яркости и сочности цветов не получится.

Именно поэтому основной смысл между разными экранами заключается в их предназначении.

Бумагоподобные экраны создаются для чтения и просмотра статических изображений. Конструкции ЖК экранов больше подходят для стационарных и мобильных мониторов, для динамичных развлечений. Все это верно хотя бы потому, что уже реализовано, а будущее покажет, что наши представления о назначении могут меняться, все зависит от развитости технологий.

Например, через 10 лет уже будет понятно, что бумагоподобные экраны могут показывать динамически меняющееся изображение без «дрожания», к чему сейчас технология подходит все ближе. Например, ведутся разработки бумагоподобных экранов без «моргания», а это ещё один шаг к полноценному комфорту при чтении на этих экранах.

ЖК экраны уже сейчас имеют порой очень сложные структуры, помимо их основной конструкции. Разработчики придумывают, как уменьшить влияние бокового света от внешнего источника на стеклянной поверхности. Задумываются о том, как уменьшить количество пыли на мониторе. Увеличивают разрешение. Расширяют не только количество кадров в секунду, но и частоту обновления каждого кадра. Придумывают, как затемнить или увеличить подсветку каждого пикселя. Увеличивают составляющие качества изображения за счёт движения, контраста, цвета и чёткости. И наконец, экспериментируют с трёхмерным изображением, чтобы увеличить реальность эффекта присутствия. И так далее.

Люди часто путают между собой, что такое TFT и LCD матрица. Что из них является экраном? Как устроена подсветка? И прочее. Это заметно по тому, какие вопросы задаются в магазине и как на них отвечает продавец. А запомнить достаточно просто: слои конструкции — управляющие изображением и формирующие это изображение. TFT подаёт сигнал, LCD формирует картинку.

В бумагоподобном экране сейчас также используется TFT матрица. Для чего? Ответить опять же просто — для формирования изображения внутри рабочего слоя, который как раз и отличается принципиально от других конструкций экранов.

Чтобы было несложно разобраться между технологиями и их понимать, рассмотрим в следующих разделах всего две типичные современные конструкции. Поверх них существует конкурентное разнообразие, которое влияет на качество изображения и многообразие.

Бумагоподобный экран

Современный «бумагоподобный экран» — это сложная конструкция и она может отличаться в зависимости от производителя. Для рассмотрения основ и в качестве примера, используется конструкция экранов компании E-Ink Corporation.

Бумагоподобный экран можно представить как слоёную конструкцию из нескольких основных элементов: от «основы» до «покровного слоя», который является лицевой частью экрана, хотя в этом качестве могут выступать различные поверхностные материалы:

• Основа — независимо от того, что экраны E-Ink изначально являются пластиковыми, в качестве основы долгое время использовалось стекло. Оно жёсткое, твёрдое и на ней склеивалась и держалась вся конструкция, хотя само стекло всё-таки хрупкий материал. Если экран разбивается или продавливается, то страдает, прежде всего, стеклянная основа, которая скрыта от глаз пользователя внутри готового устройства. Для обнаружения дефекта необходимо вскрытие устройства.

• Управляющая матрица — создана на основе тонкоплёночных транзисторов, и именно она задаёт разрешающую способность экрана, так как следующий рабочий слой — это набор пигментных частиц внутри жидкости без жёсткой структуры. TFT выглядит как плотная матрица, как набор электрических элементов, на которые подаётся импульс. Каждая ячейка матрицы формирует конкретный будущий пиксель на экране, как по местоположению, так и по размеру. Управляющая матрица подключена к материнской плате с помощью бокового шлейфа.

• Рабочий слой — создан на пластиковой основе, внутри которой находится жидкость и определённое количество мелкодисперсных окрашенных частиц. Напряжение матрицы TFT под этим слоем меняет их полярность, и чёрные пигменты всплывают на поверхность.

• Ламинат — условное название, потому что это верхний слой экрана, который может сам по себе состоять из слоёв — цветовых фильтров, защитных и противобликовых плёнок. На протяжении всей истории развития экранов ламинат менялся, адаптируя не только внешние качества экрана и тактильные ощущения, но и цветовые фильтры таким образом, чтобы человеческий глаз воспринимал изображение с определённым цветовым оттенком при дневном освещении.

• Экран — слоёный элемент конструкции, который физически воспринимается потребителем как отдельный продукт. И это верно, так как слои входящие в конструкцию экрана склеены между собой единым блоком.

• Подсветка — отдельный элемент, который по мере развития идеи в течение нескольких лет имел различную конструкцию. Например, в модели Sony PRS-700 применялись просто светодиоды, которые должны были «подсветить» своей небольшой мощностью какую-то площадь экрана и говорить о равномерности подсветки было ещё нельзя. Весной 2012 года компания Barnes & Noble выпустила первую модель Nook with GlowLight с принципиально другой подсветкой, более интересной по своей конструкции. Это не было чем-то конструктивно новым, так как подобная подсветка использовалась ранее в виде отдельного продукта на батарейках и выпускалась, например, компанией Philips. Характерное отличие в том, что это пластиковое «стекло» с угловыми насечками на разном расстоянии от светодиодов, которые светили в торец «стекла», в то время как все остальные три торца закрашены светоотражающей краской. Чем дальше от источника света, тем реже насечки. Проходящий внутри свет преломляется от засечек и отражается на поверхности экрана, а не светит непосредственно в глаза пользователя. Подсветка существует с разным количеством источников света. Практически все современные подсветки выпускаются компанией E-Ink под именем FronLight, но некоторые производители устройств хотят акцентировать внимание на том, что они сами создали нечто подобное, а на самом деле и в большинстве случаев попросту изменили название продукта на что-то своё. Экраны E-Ink сейчас доступны в сборе с подсветкой и без неё.

• Сенсорный слой — для бумагоподобных экранов сенсорное управление оказалось отдельным элементом, который не входит в основной состав экрана. Существует как дополнительный элемент, который далеко не всегда физически приклеен к поверхности экрана.

Любой слой над поверхностью основного набора экрана ухудшает качество изображения. Разница заключена в толщине и прозрачности поверхностных слоёв. Чем они тоньше и прозрачнее, тем меньше оказывают влияние на оригинальный экран.

Существуют сенсорные технологии, которые не являются физической плёнкой или конструкцией поверх экрана. У них есть свои плюсы и минусы, поэтому их использование сокращается для массового применения.

Инфракрасный сенсорный слой находится в том же положении над всей конструкцией, но выглядит иначе. Вместо плёнки используются датчики по углам, которые определяют положение пальца на поверхности без ухудшения качества изображения. Минусом такой конструкции является инертность реакции и влияние на результат яркого внешнего света, что дезориентирует точность определения координат. Для домашнего использования инфракрасный сенсор вполне приемлемое решение для своего времени развития. Вероятно, через какое то время сама идея будет по-прежнему актуальна, но могут измениться сами принципы определения координат, например, по звуку, по радиочастоте и так далее. Конструктивное решение зависит от энергопотребления.

Жк дисплей

Привычный ЖК дисплей может показаться сложной конструкцией, хотя бы потому, что в его слоях больше элементов, и он работает с потрясающим по качеству цветом.

ЖК дисплей можно также представить в виде слоёв. Конструкции могут меняться, но смысл примерно тот же — основа жёсткости, подсветка, управляющая матрица, рабочий и покровный слой. Основная разница только в расположении всех элементов.

Например, слой жидких кристаллов прозрачен, подсветку можно расположить под основой, а не над ней. Если рассматривать AMOLED экраны, то там не лампа освещает, а пикселы светятся, причём каждый отдельно и изолировано друг от друга, за счёт этого, чёрный цвет отдельно не подсвечивается. И так далее.

Основные матрицы ЖК дисплея сейчас можно разделить на TN-Film и IPS, хотя существуют и другие. Конструкции отличаются за счёт широкого угла обзора в IPS матрицах, хотя инертность матриц можно считать приблизительно равными.