Was ist E-Ink? Wie es funktioniert und warum jeder Ebook-Fan es braucht

E-Reader wie der Amazon Kindle können nur eines, aber sehr gut: Sie machen das Lesen digitaler Bücher für die Augen angenehm, genau wie das Lesen von Papierbüchern. Ihre Bildschirme sehen aus wie Papier, sind aus jedem Blickwinkel und bei direkter Sonneneinstrahlung sichtbar und haben eine in Wochen gemessene Akkulaufzeit.

Aber wie funktionieren diese E-Ink-Bildschirme? Was macht sie so viel besser zum Lesen? Wie schaffen sie eine so beeindruckende Akkulaufzeit? Und sollten Sie selbst in eine investieren? Hier ist alles, was Sie wissen müssen.

Was ist E-Ink?

E-Ink ist eine Anzeigetechnologie, die das Erscheinungsbild von gedruckter Tinte auf Papier nachahmt. Daher sind die meisten dieser Bildschirme nur schwarzweiß. E-Reader in Farbe werden jedoch immer beliebter. Wir haben auch gesehen, wie E Ink (das Unternehmen) den Gallery 3 auf den Markt gebracht hat, einen neuen E-Reader mit einer schnelleren Farbaktualisierungszeit und einer verbesserten Bildschirmauflösung.

Das erste Gerät mit einem E-Ink-Display war Sonys Librie, ein E-Reader, der 2004 nur in Japan auf den Markt kam. Der Hauptgrund dafür, dass er keine breite Akzeptanz fand, war sein hoher Preis und ein Dateiformat mit starkem DRM, das es schaffte E-Books verfallen nach 30 Tagen.

Erst als Amazon Ende 2007 den Kindle herausbrachte, nahm E-Ink wirklich Fahrt auf. Wie der Librie hatte er ein 800 x 600 Pixel großes Display, das vier Graustufen anzeigen konnte. Der Kontrast war nicht erstaunlich, aber er ermöglichte es Ihnen, eine ganze Bibliothek digitaler Bücher überall hin mitzunehmen, also setzte er sich durch.

Die E-Ink-Technologie hat seitdem einen langen Weg zurückgelegt. Der Amazon Kindle Paperwhite der elften Generation und der Amazon Kindle Oasis, die besten Kindles von Amazon, verfügen jetzt über hochauflösende Displays mit bis zu 300 Pixeln pro Zoll, 16 Graustufen, deutlich erhöhtem Kontrast, verbesserter Schrifttechnologie und Hintergrundbeleuchtung.

Natürlich sind Kindles nicht die einzigen Geräte, die E-Ink-Displays verwenden. Im Laufe der Jahre gab es viele Konkurrenten, darunter Sony, Barnes and Noble, Kobo und Bookeen. Sogar einige Smartphones nutzten diese Technologie in der Vergangenheit. E-Ink-Displays sind jedoch nicht nur auf Handheld-Geräte beschränkt. Sie werden in Wearables wie Armbanduhren und ID-Karten, elektronischer Beschilderung, Monitoren und Smartcards verwendet.

Aber am Ende des Tages waren und bleiben E-Reader der Hauptzweck von E-Ink, wobei die beliebteste Option der Kindle und seine Varianten sind.

E-Ink vs. E-Paper

Bevor wir fortfahren, müssen wir zwischen E-Ink und E-Paper unterscheiden. Die beiden mögen gleich klingen, aber es gibt einige Nuancen, die Sie kennen müssen.

E-Paper ist jede Art von Display, das das Aussehen von Papier nachahmt, und einige verschiedene Technologien fallen unter diesen Oberbegriff. E-Paper-Displays sind in der Regel eher reflektierend als emissiv, was bedeutet, dass sie auf externe Lichtquellen angewiesen sind, anstatt ihr eigenes Licht zu emittieren (wie LCD- oder OLED-Displays).

Mit anderen Worten, E-Ink ist nur eine spezielle Art von E-Paper-Technologie.

Die Pebble Smartwatch ist wohl das beliebteste Beispiel für ein E-Paper-Display, das kein E-Ink verwendet. Stattdessen wird ein unglaublich stromsparendes Flüssigkristalldisplay mit einer reflektierenden Schicht verwendet, die wie Papier aussieht. Andere Technologien umfassen Mirasol und Electrowetting, aber diese wurden im Allgemeinen in die Nische verbannt.

Wie funktioniert E-Ink?

In einem E-Ink-Display suspendiert eine klare Flüssigkeit Millionen winziger Kapseln, die mit schwarzem und weißem Pigment gefüllt sind. Das schwarze Pigment ist negativ geladen, während das weiße Pigment positiv geladen ist, und die Flüssigkeitsschicht ist sandwichartig zwischen zwei Elektrodenschichten angeordnet, die in Bereiche unterteilt sind. Jede Region ist ein „Pixel“ in der Anzeige.

Dieser ganze Prozess wird Elektrophorese genannt . Je nachdem, wie die Elektrodenschichten geladen sind, ändert sich das Pigmentverhältnis in jedem Bereich, und dieses Verhältnis erzeugt unterschiedliche Graustufen auf dem Bildschirm.

Wenn also die untere Elektrode ein positives elektrisches Feld erzeugt, wird das positiv geladene weiße Pigment an die Oberseite der Flüssigkeitsschicht gedrückt, wodurch das negativ geladene schwarze Pigment verdeckt wird, das sich zur Unterseite der Flüssigkeitsschicht bewegt. Zusammen erscheint das gesamte weiße Pigment als ein einzelnes weißes Pixel.

Wenn umgekehrt die untere Elektrode ein negatives elektrisches Feld erzeugt, wird das negativ geladene schwarze Pigment an die Oberfläche der Kapsel gedrückt, wodurch das weiße Pigment verdeckt wird. Dies führt zu einem schwarzen Pixel auf dem Display.

Aber wenn die untere Elektrode sowohl positive als auch negative elektrische Felder erzeugt, wird eine Mischung aus schwarzem und weißem Pigment an die Oberfläche der Kapsel gedrückt, was zu einem Grauton führt, der dunkler oder heller sein kann, je nachdem, wie viel Weiß und Schwarz eingeschaltet ist Anzeige für dieses Pixel.

Im Gegensatz zu einer Flüssigkristallanzeige, die eine konstante Stromversorgung benötigt, um den Inhalt der Anzeige auf dem Bildschirm zu halten. E-Ink benötigt nur Strom, um die Polarität der Elektroden pro Region zu ändern. Das bedeutet, dass Ihr E-Reader nur Strom verbraucht, wenn er Seiten umblättert, und so kann ein E-Reader mit einer einzigen Ladung bis zu einem Monat halten.

E-Ink-Geräte können den Stromverbrauch noch weiter reduzieren, indem sie nur die Pixel ändern, die pro Seitenwechsel geändert werden müssen. Mit anderen Worten, wenn ein bestimmter Pixel von einer Seite zur nächsten schwarz bleibt, muss sich nichts ändern, sodass der Leser keine Energie verbraucht.

Im Laufe der Zeit können jedoch einige Pixel hängen bleiben und sich auch bei einer neuen Polarität nicht ändern, was zu einem Textabdruck führt, der auch nach dem Umblättern der Seite erhalten bleibt. Dieses Phänomen ist als „Ghosting“ bekannt und wird normalerweise durch eine vollständige Seitenaktualisierung behoben. Aus diesem Grund blinkt der Bildschirm von Zeit zu Zeit komplett schwarz, dann weiß und dann zurück zu der Seite, die Sie gerade ansehen.

Außerdem sind E-Ink-Displays nicht auf E-Reader beschränkt. Mit einem E-Ink-Display können Sie Ihre eigenen faszinierenden Projekte erstellen.

Vor- und Nachteile von E-Ink

Obwohl E-Ink ein hervorragendes Display für viele verschiedene Anwendungen ist, ist es immer noch keine universelle Lösung für kostengünstige Displayanforderungen. Dies sind einige der Vor- und Nachteile von E-Ink für verschiedene Anwendungen.

Vorteile

1. Geringer Stromverbrauch : Aufgrund ihrer Funktionsweise werden E-Ink-Lesegeräte mit hintergrundbeleuchteten Displays verglichen; E-Ink-Geräte verbrauchen etwa 40 Prozent weniger Strom

2. Weniger Belastung der Augen: Während E-Reader ziemlich viel blaues Licht erzeugen, ist es viel weniger als das, was LCD- und OLED-Displays erzeugen. Auf E-Readern können Sie länger lesen, ohne dass die Augen überanstrengt werden.

3. Papierähnliche Erfahrung : Nichts kann das Gefühl eines Papierbuchs ersetzen, aber E-Reader kommen zumindest optisch ziemlich nahe. Das bedeutet, dass sich das Lesen auf einem natürlicher anfühlt als das Lesen von einem Computerbildschirm (obwohl beide digital sind).

Nachteile

1. Langsame Aktualisierungsrate/Updates : Im Laufe der Zeit wurden zahlreiche Verbesserungen an E-Readern vorgenommen, aber im Vergleich zu LCD- und LED-Geräten dauert es immer noch lange, bis sie aktualisiert werden. Damit sind sie für die Wiedergabe von Animationen und Videos ungeeignet. Dennoch sollen neue E-Ink-Geräte wie das Kaleido 3 reaktionsschnell genug sein, um schnelle Animationen und hochwertige Videos abzuspielen.

2. Preis : E-Ink-Displays sind im Vergleich zu LCDs ziemlich teuer, vor allem, wenn sie an Größe und Auflösung zunehmen. Dies liegt daran, dass E-Ink-Displays von einer begrenzten Anzahl von Herstellern hergestellt werden, die keine Größenvorteile nutzen können.

Während ein Standard-E-Reader wie der Amazon Kindle Paperwhite viel weniger kostet als beispielsweise das Samsung Galaxy Tab, kann letzteres im Gegensatz zum Kindle, der nur zum Lesen von E-Books verwendet werden kann, in mehreren Anwendungen verwendet werden. Damit bleiben E-Reader für die meisten Menschen eine Luxusanschaffung.

Was ist mit Lesen im Dunkeln?

Die reflektierende Natur von E-Ink macht es perfekt zum Lesen bei hellem Licht, aber da es selbst kein Licht emittieren kann, kann es im Dunkeln nicht gelesen werden. Bei früheren Modellen bedeutete das Lesen im Dunkeln, eine Lampe oder eine andere externe Lichtquelle zu verwenden, genau wie bei einem normalen Papierbuch.

Heutzutage haben hochwertige E-Reader eine eingebaute Beleuchtungsfunktion, mit der Sie im Dunkeln lesen können. Die Beleuchtung ist auch tagsüber nützlich, wenn Sie den Kontrast anpassen müssen.

Anstatt eine Hintergrundbeleuchtung zu verwenden, verwenden die meisten E-Reader tatsächlich LEDs, die an den Innenseiten des Displays angebracht sind und Licht über eine dünne Schicht aus durchscheinendem Kunststoff strahlen. Dadurch verteilt sich das Licht gleichmäßig über die Fläche und macht die gesamte Seite lesbar.

Um es kurz zu machen, das bedeutet, dass Sie im Dunkeln lesen können, ohne Ihre Augen zu überanstrengen, wie Sie es auf einem lichtemittierenden Bildschirm wie Ihrem Smartphone oder Tablet tun würden.

Natürlich wird zusätzliche Energie benötigt, um diese eingebauten Lichter mit Strom zu versorgen, was die Gesamtbatteriezeit des Geräts merklich verkürzt. Anstelle von vier Wochen pro Aufladung erhalten Sie möglicherweise nur etwa zwei Wochen.

Beginnen Sie jetzt mit der Verwendung von E-Ink

E-Ink ist die Technologie, die Ihrem E-Reader fantastische Betrachtungswinkel, Lesbarkeit bei hellem Sonnenlicht und eine unglaubliche Akkulaufzeit verleiht. Mit zusätzlicher, in das Gerät integrierter Beleuchtung können Sie sogar nachts lesen, ohne Ihre Augen zu ruinieren.

Trotz der Einschränkungen hat E-Ink im Laufe der Jahre einen langen Weg zurückgelegt und ist jetzt auf vielen Geräten verfügbar, von E-Readern bis hin zu Multimedia-Tablets. Langfristig ist der Kauf eines E-Ink-Geräts eine Investition, die sich im Laufe der Zeit auszahlt.