这篇文章不是万字长文,而是三万字长文。建议先收藏转发,再细细品读;如果有条件,可以在电子纸设备上阅读。
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前言
阅读是最便宜的旅行。最近几年,我的业余时间里投入最多的就是看书,大部分是阅读的电子书。对我来说,阅读不只是为了满足好奇心和求知欲,有时候纯粹只是一种习惯和消遣,就像很多人喜欢玩游戏一样。
看电子书的时候,有人喜欢在电脑上边看边整理笔记;有人喜欢在iPad上写写画画;而更多的人是选择在手机上看电子书,手机是肢体的延伸。
电子屏幕看久了之后,很容易视觉疲劳,眼睛会疼,头会晕,甚至影响到身体健康。于是,在看电子书的时候,如何做到“既保护眼睛,又保证阅读体验”,成了所有人的难题。
几个月前,我得知有一款主打阅读功能的电子墨水屏手机「海信A5Pro」上市,评价还不错。于是,我在11月1号,趁着双十一的优惠价,毫无犹豫地下了单。
将这款手机重度使用了三个多月之后,我特地来谈一谈使用感受。
也有人说:看纸质书最享受、最舒服。其实,不看书才最舒服,看书是反人性的。纸质书和电子书的阅读方式,各有千秋,本文就不做重点讨论了。
只讲手机测评远远不够,故事才刚刚开始。电子纸未来将会成为革命性的产品。
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墨水屏的介绍
2.1
墨水屏的技术原理液晶显示屏:目前常见的手机屏幕、电脑屏幕采用的是液晶显示方式。通过电压改变有机化合物分子的排列结构,使背光源(发光二极管)发光,并通过RGB(三原色)滤光片,组合产生不同色彩,这样人们就可以在屏幕上看到不同颜色的信息。类似于三棱镜实验:一束白色的光透过三棱镜之后,就可以看到不同颜色的光。
墨水屏:墨水屏的显示材料是电子墨水,这些电子墨水呈胶囊结构,不同颜色的墨水附着在正、负电荷上,通电后,通过正负电压使带着不同颜色墨水的电荷相互吸引或排斥,改变电荷的排列,显示出文字和图片。
如上图所示,关于电子墨水屏的原理,说的通俗一点就是:
电子墨水是由一颗颗微小的胶囊组成,胶囊的大小约等同于人类头发的直径。每颗胶囊里装有黑白混合的多个液体粒子,白色粒子带负电荷,黑色粒子带正电荷。根据同性相斥、异性相吸的原理,只要在胶囊的两侧按需加上正负电荷,就能使黑白粒子按照一定的规则游动,从而显示白或者黑,组成各种文字和图案。
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”。
最重要的是:墨水屏是将周围的光(比如灯光或自然光)照到屏幕上,再反射到人眼,对人眼的伤害很小;而且,屏幕看上去可以接近纸张的效果。
每个胶囊中有很多个粒子,如果再混合加入青色(C)、洋红(M)、*色(Y)等颜色的粒子,就可以实现全色域的显示效果,也就是彩色墨水屏:
2.2
电子纸、电子墨水屏的区别我们知道,墨水的英文翻译是ink;于是,电子墨水的英文翻译是ElectronicInk,简称是EInk、EInk、E-Ink,小写是eink(这四种简称都可以,官方写法是第一种)。电子墨水屏也称之为E-ink屏。
为了方便普通读者辨识大小写,本文采用E-ink作为简称(不属于以上四种简称的任何一种)。你看,现在连电子墨水的简称都没统一起来,可见这项技术是多么不成熟。
这里不得不提到的另外一个词是“电子纸”。很多人误以为“电子纸”等于“电子墨水屏”,其实他们完全是两个不同的概念。
电子纸技术:是具有类似纸张印刷显示效果的新型显示技术,是一类技术的的统称。对应的屏幕叫电子纸。
电子墨水技术:是属于电子纸技术的一种,但也是目前唯一投入商用的电子纸技术。对应的屏幕叫电子墨水屏。电子墨水技术和电子墨水屏是台湾的元太科技公司独有的技术和产品。
我再详细阐述一下。
电子纸:采用电子纸技术的显示屏(显示器)则称之为“电子纸”或者“电子纸屏幕”,英文全称是ElectronicPaper,简称E-Paper。特点是靠反射发光、像纸一样阅读舒适、超薄轻便、超低耗电、甚至可弯曲。
电子纸技术主要有以下几种技术方案:
电泳显示技术(EPD)
胆固醇液晶显示技术(Ch-LCD)
双稳态向列项液晶技术(Bi-TNLCD)
电润湿显示技术(EWD)
电流体显示技术(EFD)
干涉调制技术(iMod)
其中,电泳显示技术最具代表性,已量产多年,是类纸式显示器较早发展的显示技术,基本原理是利用外加电场控制液体内部的带电粒子的运动,当粒子运动到某一位置时,呈现不同颜色的显示效果。
电子墨水(E-ink)技术底层采用的就是电泳显示技术。到这里,我们完全可以说:
电子墨水(E-ink)技术是电子纸技术的一种。电子墨水屏(eink屏)是电子纸的一种。
在电子书阅读器领域,亚马逊可谓是一骑绝尘;而在电子书阅读器的上游——电子纸屏幕领域,E-ink是处于垄断地位。现在的绝大部分电子纸屏幕,都是台湾的元太科技公司出品和生产的E-ink屏幕。
总结一句:
电子纸技术是某一类技术的统称,电子纸是某一类显示屏的统称。而电子墨水技术(E-ink技术)和电子墨水屏(E-ink屏)是台湾元太科技公司独有的技术和产品,具备独有的专利和商标,这家公司几乎垄断了现在的电子纸市场。其他公司几乎绕不开E-ink技术的专利。
当然,E-ink技术如今也有一些潜在的竞争对手,比如CLEARink就是被很多人认为可以威胁到E-Ink的技术;其他的竞品还有Rdot、PlasticLogic等。
看到这里,肯定有人会问:“元太科技公司这么厉害的吗?想不到,台湾也有这么牛逼的企业。”
非也!
其实,E-ink技术是E-ink公司发明的,该公司成立于年,隶属麻省理工学院的媒体实验室。后来,E-ink公司在年被台湾厂商元太科技公司收购了,后者曾经是EInk面板的生产商。
电泳显示技术并不是E-ink公司的首创,我们不妨来回顾一下电子纸的发展历史,就能一目了然。
2.3
电子纸的发展历史年,美国施乐公司的PARC研究员NickSheridon率先提出电子纸和电子墨的概念。就是那个发明了鼠标、计算机图形界面、复印机、激光打印机、传真机、以太网和一些重要计算机语言的施乐公司。
在20世纪70年代,日本松下公司首先发表了电泳显示技术。
与此同时,在20世纪70年代,施乐公司当时也在研究电泳显示技术。然而最初研究出的普通电泳由于存在显示寿命短、不稳定、彩色化困难、造价高等诸多缺点,松下公司和施乐公司的实验曾一度中断,搁置了20年。到目前为止,电子纸技术的研究只停留在实验室里,停留在理论阶段。
20世纪90年代,麻省理工学院的媒体实验室重启对于电子纸的研究,并在年4月,利用电泳显示技术开发了一种新的电子纸技术:电子墨水显示技术,成功制造出电子纸的原型。到这里,电子纸的研究,终于看到了工程实践的成果,从此打下后来的电子墨水技术的基础。
年4月,在麻省理工学院(MIT)媒体实验室,研究取代纸张的电子显示技术的雅各布森和鲁斯?威尔科克斯(RussWilcox)等人共同创立E-ink公司,并全力研究电子纸的商业化。年5月,E-ink公司推出名为Immedia的用于户外广告的电子纸。雅各布森们期望自己研发出的电子墨水(electronicink)能进入大众视野,改变人们获取和阅读信息的方式,这个技术和思科的互联网解决方案一起,在年被《财富》杂志评为“有潜力改变世界的独家技术”。
年11月,E-Ink公司和朗讯科技公司正式宣布已开发成功第一张可卷曲的电子纸和电子墨。
年3月召开的东京的国际书展上,出现了第一张彩色电子纸。
年,索尼发布第一台电子墨水屏阅读器:SonyLibrieEBR。
年,亚马逊发布第一代Kindle阅读器,引爆电子书市场。因为Kindle的热卖,“电子墨水屏”这个词,终于被大众熟知。到年,元太科技已是全球最大的电子纸生产商。但更上游的技术掌握在世界上唯一同时具备技术和量产能力的E-ink公司手中。
E-ink公司在年就发明了E-ink技术,等到它最终被市场认可,等了整整十年。在这十年里,E-ink公司一直都处于亏损状态。
年遇到金融危机之后,E-ink公司承受不住巨大的亏损,于是在年,E-ink公司被自己曾经授权的制造商台湾元太科技公司收购,数值达2.15亿美元。
年的第一代kindle,售价美元:
2.4
电子纸发展史中的趣事根据上面的历史,我们还可以发掘一些有意思的故事:
1、年的11月,亚马逊的创始人杰夫·贝佐斯(JeffBezos)和苹果公司的斯蒂夫·乔布斯(SteveJobs)有过一次短暂的会面。贝佐斯请乔布斯试用亚马逊的新产品——一块白色的板子,上面密密麻麻地布满了按键。亚马逊打算卖这种东西,Kindle。乔布斯试着使用了一会儿,然后把它放在面前的桌子上,很明显他对这种产品不看好。“太难看,还没有触摸功能,”乔布斯说,“全键盘让机器的体积增大了20%,能替换电池的设计也太蠢。而且,现在还有谁看书?去年40%的美国人只看了不到一本书。”
乔布斯说的不无道理,而且这种情况正愈演愈烈。在互联网的冲击下,传统的出版业越来越步履维艰。
尽管如此,当年的贝佐斯还是不愿意放弃Kindle。他对乔布斯说:“你瞄准的是5%的个人电脑用户,而我瞄准的是5%愿意阅读的用户。”
2、E-ink技术是E-ink公司的注册商标和专利,后来E-ink公司因亏损严重,被台湾的元太科技公司收购。E-ink技术的底层技术原理是电泳显示技术。
电泳显示并不是E-ink的首创技术。早在20世纪70年代,施乐公司著名的帕洛阿尔托研究中心(PARC,PaloAltoResearchCenter)的研究员尼古拉斯·K·谢尔敦(NicholasK.Sheridon)就提出了这一设想。他设计了一种叫做“Gyricon”的显示设备:将大量小球塞进两层薄板中间,薄板之间的间隙充满比重与小球一样的油。每个小球的两个半球都分别涂上不同的颜色,而且根据颜色的不同,一半带正电,另一半带负电。这样,当给薄板某个区域加电时,相应区域的小球将会旋转,排列出图像或者文字,就像是马赛克拼出图形一样。
施乐公司的这项发明申请了专利,但是被施乐公司的高层取消了。这项短视的决策让电子纸的诞生晚了25年,直到20世纪90年代后期才真正面世。麻省理工学院(MIT)的媒体实验室开发出新型电子墨水显示技术,这项技术的显示原理和Gyricon一脉相承,但是又克服了Gyricon的一些缺陷:它使用微型的、充满油的透明胶囊取代Gyricon的小球,同样把小球夹在两层薄板之间。小球里装了一些更细小的带电微粒,其中一些是黑色,另一些是白色。两种微粒所带的电荷不同,当给背部的薄板加电时,面板上就可以看到相应的图形。这项技术当然也被申请了专利,这就是E-ink。
EInk可以显示多级灰度,可以制造成任何尺寸的面板,这些都是Gyricon所不能做到的。而Gyricon的优点,例如断电后依然可以保持图案不会消失、省电、可视范围广、对比度高等,都被EInk完美地继承了下来。在EInk公司的不懈推广下,使用EInk技术的显示装置,终于出现在市场上。
但是,要想让EInk降价是很困难的。作为拥有这项专利的唯一企业,EInk公司年已经被台湾的元太科技收购,后者曾经是EInk面板的生产商。现在全球大多数生产电子书阅读器的厂商都在依赖元太科技:它的客户名单上除了亚马逊之外,还包括飞利浦、索尼、翰林、汉王、福昕等我们耳熟能详的电子书阅读器企业。
3、世界上第一款电子墨水屏阅读器不是亚马逊公司的kindle,而是是索尼公司的SonyLibrieEBR。
3
电子纸的优点
电子纸的优点很多,大致列举如下:
护眼;
阅读舒适:接近纸张印刷的显示效果;
省电节能、超低耗电;
超薄轻便;
由于电子墨水里的胶囊颗粒是液态,所以未来更容易做成可折叠、可弯曲的电子屏幕。
电子纸最大的优点就是护眼,第二个优点是阅读舒适,接近纸张。
有人问:“护眼有什么了不起的吗?光靠护眼,就能让电子纸成为伟大的发明?”
我很明确地告诉你,能做到护眼,还真就是很了不起。
首先,手机和电脑的液晶显示屏,其面板后的光源是“穿”过屏幕直射到人的眼睛,且强度较大。看久了之后,很容易对会对眼睛造成刺激和伤害。而电子纸则是将周围的光(比如灯光或自然光)照到屏幕上,再反射进人的眼睛中,对人眼的刺激较小。
墨水屏设备(比如Kindle)大多自带了「背光灯」功能。周围光线强的时候,你可以关掉背光灯;周围光线很暗的时候,你可以打开「背光灯」,调到合适的亮度就能看见。
第二,手机和电脑的液晶显示屏,都会发出蓝光,其中波长为nm-nm的短波蓝光会对人眼产生危害。这种短波蓝光穿透性比较强,可以穿透人眼的正常组织到达视网膜,造成对视网膜色素上皮细胞和感光细胞的损伤。但在看阅读墨水屏设备时,进入人眼的短波蓝光成分很少,相对来说对眼睛伤害很小。
为了保护眼睛,手机厂商们想尽了各种办法,现在几乎所有的智能手机都自带了“护眼模式”和“深色模式(夜间模式)”:
手机上的护眼模式,建议每个人都开启。至于电脑上,我建议安装第三方的护眼软件「f.lux」,这款软件可以降低屏幕色温,减弱蓝光,软件网址是: