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电子书早已不是新鲜事物,比起传统的纸质书,电子书更方便、更环保,近期,国内数家电子商务巨头都开始布局电子书平台,苹果将电子书拓展到教科书领域,考试杂志也推出了ipad版。当然,纸质书也有电子书替代不了的优势,不过这里,我想讨论的不是电子书的未来,而是电子书内部的奥秘。
现有的电子书终端,大概分成两种。一是以苹果iPad为代表的平板电脑,二是使用“电子墨水”的亚马逊的Kindle、盛大的锦书Bambook等各式各样的电子阅读设备,颠覆了人们对书籍、杂志的传统印象和概念。前者与我们平时使用的电脑屏本质是一样的,后者是一项突破。
原理
电子墨水(Electronic Ink)其实是一种新型材料,它是化学、物理学和电子学多学科发展的产物,这种材料可被印刷到任何材料的表面来显示文字或图像信息。
E Ink的技术源自20世纪70年代美国打印机生产商施乐的研究成果。当时他们成功造出了被称为“Gyricon”的神奇材料,之后被人叫做电子纸,但称作“使用电子墨水的纸”会更确切一些。
由于电子墨水是一种液态材料,所以被形象地称为电子墨“水”。在这种液态材料中悬浮着成百上千个与人类发丝直径差不多大小的微囊体,每个微囊体由正电荷粒子和负电荷粒子组成。只要采取一定的工艺就能将这种电子墨水印刷到玻璃、纤维甚至是纸介质的表面上,当然这些承载电子墨水的载体也需要经过特殊的处理,在其内针对每个像素构造一个简单的像素控制电路,这样才能使电子墨水显示我们需要的图像和文字。 “电子墨水”功能示意图
当微囊体两端被施加一个负电场的时候,带有正电荷的白色粒子在电场的作用下移动到电场负极,与此同时,带有负电荷的粒子移动到微囊体的底部“隐藏”起来,这时表面会显示白色。当相邻的微囊体两侧被施加一个正电场时,黑色粒子会在电场的作用下移动到微囊体的顶部,这时表面就显现为黑色。电子墨水技术可以让任何表面都成为显示屏,它让我们完全跳出了原有显示设备的概念束缚,并慢慢渗透到我们生活空间的每一个角落。
电子墨水技术走向大规模应用,则要归功于美国麻省理工学院的传媒实验室中的Joseph Jacobson教授,他于1997年创建了E Ink公司。从一开始E Ink就和飞利浦建立起长期合作的关系,一边生产电子纸一边继续研究。得力于半导体技术发展,到2005年前夕,索尼、摩托罗拉、亚马逊纷纷向E Ink公司抛出橄榄枝,寻求合作制作掌上阅读设备。
优势
电子墨水有许多优点,包括易读性,柔性,易廉价制造和低功耗。与其它显示技术相比,电子墨水的反射率和对比度较佳。看起来它们像纸上的墨,是人们阅读和处理时感觉很舒服的媒休。在亮光包括直射阳光下,其它显示材料感觉有些淡而难以阅读,基于电子墨水的显示就很容易看和读。不过,电子墨水的设备必须在有光线的情况下才可以阅读,它本身并不发出任何光芒。
因为电子墨水是柔软的,它可以用到原先显示技术必须要用到刚劲坚硬和平的表面所不能用的地方。电子墨水可以用到纸上,产生柔性书和报纸一样的显示效果。它也可以打印到布上,或者打印到类似手机和其它电器非平面的奇形怪状的表面。
最后,电子墨水不同于其它显示工艺,能保持图像达数周,而且不耗费任何额外的电能。用其它显示技术,一旦图像可以停留在一处,并不需要额外的功率输入。
kindle touch采用触摸屏 盛大Bambook
发展空间
但是电子墨水起步晚,很多技术难题还未能有效解决。
首先基于电子纸的设备暂时还不支持彩色。在实验室中彩色电子纸已经成功,原理很简单,利用的就是电子三原色EGB之间的搭配。在LCD上这种方式已经非常成熟,水立方的外壳便是例子,每一个大“水泡”都可以呈现出256种不同的颜色。把这个方法借鉴过来稍微改造一下,在电子墨水上增加一层EGB过滤膜,能最终达到16种不同的颜色。虽说在理论层面这个难题已经解决,但实际生产出来同时还要达到足够高的产品合格率依然是不小的挑战。去年Kindle发布新产品之前,很多人以为会是彩屏,结果并不是。
另一个比较大的问题是电子纸很难触摸控制。除了索尼出的阅读器之外,好像还无特别好的方法让电子墨水轻松听从手指的指挥,也正是因为这个原因绝大部分使用电子墨水的产品都需要外加按键,并封闭在塑料壳里。Kindle的新品中包括触摸屏,但也只是操作键。
最后一个比较严重的缺陷是电子墨水反应迟钝。LCD变换颜色只要把显像管点亮熄灭,电子墨水则需要一小段时间来反应电流的改变,然后才能正确显示,在它适应之前用户会看到一些莫名其妙的黑点出现又消失。所以像iPad那样快速的滑动翻页、放大缩小在电子纸上是无法实现的。
电子阅读器始终在向纸张靠近,“可弯曲”电子书阅读器,已经从一本“书”进化到只有薄薄的一张“纸”。它从外表看,几乎和普通的一张报纸一样,上面也用黑色的墨水印着文字,如果你愿意,可以把它卷起来夹着走。 电子阅读器越来越像纸
现有的电子书终端,大概分成两种。一是以苹果iPad为代表的平板电脑,二是使用“电子墨水”的亚马逊的Kindle、盛大的锦书Bambook等各式各样的电子阅读设备,颠覆了人们对书籍、杂志的传统印象和概念。前者与我们平时使用的电脑屏本质是一样的,后者是一项突破。
原理
电子墨水(Electronic Ink)其实是一种新型材料,它是化学、物理学和电子学多学科发展的产物,这种材料可被印刷到任何材料的表面来显示文字或图像信息。
E Ink的技术源自20世纪70年代美国打印机生产商施乐的研究成果。当时他们成功造出了被称为“Gyricon”的神奇材料,之后被人叫做电子纸,但称作“使用电子墨水的纸”会更确切一些。
由于电子墨水是一种液态材料,所以被形象地称为电子墨“水”。在这种液态材料中悬浮着成百上千个与人类发丝直径差不多大小的微囊体,每个微囊体由正电荷粒子和负电荷粒子组成。只要采取一定的工艺就能将这种电子墨水印刷到玻璃、纤维甚至是纸介质的表面上,当然这些承载电子墨水的载体也需要经过特殊的处理,在其内针对每个像素构造一个简单的像素控制电路,这样才能使电子墨水显示我们需要的图像和文字。 “电子墨水”功能示意图
当微囊体两端被施加一个负电场的时候,带有正电荷的白色粒子在电场的作用下移动到电场负极,与此同时,带有负电荷的粒子移动到微囊体的底部“隐藏”起来,这时表面会显示白色。当相邻的微囊体两侧被施加一个正电场时,黑色粒子会在电场的作用下移动到微囊体的顶部,这时表面就显现为黑色。电子墨水技术可以让任何表面都成为显示屏,它让我们完全跳出了原有显示设备的概念束缚,并慢慢渗透到我们生活空间的每一个角落。
电子墨水技术走向大规模应用,则要归功于美国麻省理工学院的传媒实验室中的Joseph Jacobson教授,他于1997年创建了E Ink公司。从一开始E Ink就和飞利浦建立起长期合作的关系,一边生产电子纸一边继续研究。得力于半导体技术发展,到2005年前夕,索尼、摩托罗拉、亚马逊纷纷向E Ink公司抛出橄榄枝,寻求合作制作掌上阅读设备。
优势
电子墨水有许多优点,包括易读性,柔性,易廉价制造和低功耗。与其它显示技术相比,电子墨水的反射率和对比度较佳。看起来它们像纸上的墨,是人们阅读和处理时感觉很舒服的媒休。在亮光包括直射阳光下,其它显示材料感觉有些淡而难以阅读,基于电子墨水的显示就很容易看和读。不过,电子墨水的设备必须在有光线的情况下才可以阅读,它本身并不发出任何光芒。
因为电子墨水是柔软的,它可以用到原先显示技术必须要用到刚劲坚硬和平的表面所不能用的地方。电子墨水可以用到纸上,产生柔性书和报纸一样的显示效果。它也可以打印到布上,或者打印到类似手机和其它电器非平面的奇形怪状的表面。
最后,电子墨水不同于其它显示工艺,能保持图像达数周,而且不耗费任何额外的电能。用其它显示技术,一旦图像可以停留在一处,并不需要额外的功率输入。
kindle touch采用触摸屏 盛大Bambook
发展空间
但是电子墨水起步晚,很多技术难题还未能有效解决。
首先基于电子纸的设备暂时还不支持彩色。在实验室中彩色电子纸已经成功,原理很简单,利用的就是电子三原色EGB之间的搭配。在LCD上这种方式已经非常成熟,水立方的外壳便是例子,每一个大“水泡”都可以呈现出256种不同的颜色。把这个方法借鉴过来稍微改造一下,在电子墨水上增加一层EGB过滤膜,能最终达到16种不同的颜色。虽说在理论层面这个难题已经解决,但实际生产出来同时还要达到足够高的产品合格率依然是不小的挑战。去年Kindle发布新产品之前,很多人以为会是彩屏,结果并不是。
另一个比较大的问题是电子纸很难触摸控制。除了索尼出的阅读器之外,好像还无特别好的方法让电子墨水轻松听从手指的指挥,也正是因为这个原因绝大部分使用电子墨水的产品都需要外加按键,并封闭在塑料壳里。Kindle的新品中包括触摸屏,但也只是操作键。
最后一个比较严重的缺陷是电子墨水反应迟钝。LCD变换颜色只要把显像管点亮熄灭,电子墨水则需要一小段时间来反应电流的改变,然后才能正确显示,在它适应之前用户会看到一些莫名其妙的黑点出现又消失。所以像iPad那样快速的滑动翻页、放大缩小在电子纸上是无法实现的。
电子阅读器始终在向纸张靠近,“可弯曲”电子书阅读器,已经从一本“书”进化到只有薄薄的一张“纸”。它从外表看,几乎和普通的一张报纸一样,上面也用黑色的墨水印着文字,如果你愿意,可以把它卷起来夹着走。 电子阅读器越来越像纸