Почему e-ink «не взлетел»: причины провала электронных чернил

Вы помните, как в начале 2000-х годов нам обещали революцию в области дисплейных технологий? Тогда казалось, что будущее принадлежит технологии электронных чернил (e-ink) — инновационной разработке, которая должна была изменить способ потребления цифрового контента.

Её позиционировали как «безопасную и энергоэффективную», обещая цветные варианты «уже завтра». Анатолий Чубайс, возглавлявший в те годы российскую корпорацию «Роснано», размахивал с трибун прототипом «нанотехнологичного планшета для школьников» с экраном на базе электронных чернил. Казалось, что будущее (как минимум, будущее чтения) — снова за пассивными дисплеями…

Но что-то пошло не так. Сегодня электронные чернила остаются предельно нишевой технологией, так сказать, «для особых ценителей» — и число этих ценителей, вместе с рыночной долей e-ink, только падает уже больше десятилетия. Что же случилось? Почему технология, которой пророчили большое будущее, так и не оправдала возложенных на неё надежд? Давайте разбираться.

Экспонента цены диагонали

Одна из коренных проблем электронных чернил — экспоненциальный рост стоимости дисплея с увеличением его площади. Виной тому особенности производства: объем брака (и соответственно, затраты) растет не линейно, а в степенной прогрессии с каждым новым квадратным сантиметром диагонали.

Причем стартовая себестоимость матриц на e-ink и так довольно высока. Поэтому указанный эффект масштабирования проявлен для этой технологии вдвойне негативно. В итоге компактную читалку с экраном 6-8 дюймов можно купить относительно недорого… Но я так читать врагу не пожелаю. Ибо, скажем, с моим скорочтением это превратится в насилие над кнопкой «далее» и скорую головную боль от перемигиваний экрана раз в пять секунд.

Оптимальная для комфортного чтения диагональ — около 8-10 дюймов. Именно такие габариты позволяют читать текст в формате двух страниц, как в обычной книге, и перелистывать текст реже. Неудивительно, что планшеты массового сегмента стартуют как раз с 10-дюймовой диагонали. Но вот стоимость крупноформатного e-ink экрана попросту заградительна — речь идет уже не просто о несоразмерных, а о неоправданно высоких суммах. Если же речь о цветной матрице, то смело умножайте эту сумму на два-три.

Стеклянная хрупкость

Следующая критическая проблема электронных чернил — присущая им фундаментальная хрупкость конструкции. Вопреки многолетним обещаниям о скором появлении гибких дисплеев на пластиковой подложке, все коммерческие e-ink экраны до сих пор производятся на обычном незакаленном стекле.

Более того, из-за особенностей самой технологии и необходимости формирования матрицы чернил непосредственно в структуре стекла, оно становится еще более хрупким и уязвимым к ударам. В результате, даже падение устройства с читалкой всего с 20-30 сантиметров, под любым углом, плашмя или ребром, почти гарантированно приведет к повреждению дорогостоящего дисплея. Необратимому и фатальному.

У современных жидкокристаллических дисплеев, конечно, проблемы схожие (давно прошли времена пластиковых сенсоров), но там, хотя бы, стекло закаленное, позволяя с хорошей вероятностью переживать «бытовые» удары и падения. И даже если оно разобьётся, это ещё не конец истории (в большинстве случаев)…

(((Без)))вредно для глаз?

Как мы узнаем чуть позже, в принципе почти любой дисплей в той или иной степени вреден для глаз. Но у электронных чернил есть одна существенная проблема по сравнению с главной современной альтернативой — ШИМ (широтно-импульсная модуляция). Дело в том, что е-ink — это рефлективная технология, то есть для подсветки экрана требуется внешний источник света. LED-посдветка.

И во всех ридерах, кроме действительно премиальных моделей, регулировка яркости этой подсветки осуществляется посредством ШИМ, ибо обычные светодиоды неспособны на прямой димминг, резко теряя в ресурсе и эффективности. А вот это для глаз уже по-настоящему вредно.

Наглядная иллюстрация того, как на самом деле выглядит LED-подсветка не на максимальной яркости.

Добавьте сюда врожденную неравномерность подсветки, которая из-за рефлективной природы дисплея может быть либо линейной (свет с торца экрана), либо кольцевой (по периметру). Чтобы прочувствовать, насколько это утомляет глаза, возьмите книгу — обычную, бумажную, — посветите на неё в центр слабым фонариком и попытайтесь так почитать. Еще в школе всем рассказывали: для комфорта глаз страница должна освещаться равномерно, без ярких бликов и теней.

Именно поэтому классические бумажные книги всегда рекомендуют читать при качественном рассеянном освещении, например, под торшером с матовым абажуром. Реализовать что-то подобное в e-ink устройствах — принципиально невозможно. Так что миф о полной физиологичности данной технологии можно смело разрушить даже при прочих равных, стоит только самую чуть отойти от идеальных условий. Которые на то и идеальные, что «в поле» (трясущейся как стиральная машинка без противовеса «Газели» с тонировкой на окнах) встречаются редко.

Доступный AMOLED

Люди, возможно, были бы готовы смириться с предыдущими недостатками электронных чернил как с неизбежным злом. В конце концов, капиталисты, вбухавшие деньги в e-ink, проводили исследования рынка и знали, с чем им придется работать — а обычный LED-дисплей имеет ШИМ просто по факту своего существования, и возможность неиспользования его в «электронной бумаге» можнео было бы подать, как преимущество

Но тут для этой технологии грянул настоящий «черный лебедь» под названием AMOLED (активная матрица на органических светодиодах). Первый из двух.

Эта технология изначально превосходила e-ink по большинству параметров, а сегодня обходит ее решительно по всем пунктам, кроме одного — более высокого пассивного энергопотребления.

• Во-первых, AMOLED — активная матрица, то есть свет испускается самим экраном параллельно глазам, равномерно и крайне комфортно. Это буквально «идеальная книга», которая асегда создает идеальный, равномерный световой поток на всей площади дисплея, ибо не отражает, а светит сама.
• Во-вторых, никаких раздражающих «перемигиваний» при обновлении страницы.
• В-третьих, AMOLED обеспечивает абсолютную контрастность — черный цвет действительно черный, а не оттенки грязно-серого, что на рефлективном e-ink фундаментально невозможно. А это, как мы увидим ниже, критически важно для реальной усталости глаз.
• И, в-четвертых, AMOLED немного лучше масштабируется по диагонали. Ненамного, но достаточно ровно настолько, чтобы такая матрица на 10 дюймов (стартовая диагональ современных планшетов) не стоила баснословных денег. И наконец, создателям AMOLED удалось преодолеть последний рубеж — проблему ШИМ. Уже более десяти лет на дисплеях сначала премиум-класса (первым ЕМНИП был Galaxy Tab S 10.5), а потом и массового сегмента стал доступен глубокий (менее 10% яркости) димминг напряжением без использования вредной для глаз ШИМ.

С учетом того, что планшет — ещё и более универсальное устройство, заменяющее как минимум электронную книгу, для многих — смартфон, а для некоторых — и «походный» ультрабук, появление доступных больших AMOLED-экранов стало настоящим «началом конца» для e-ink. Из ее объективных плюсов осталось по сути только низкое пассивное энергопотребление.

Эпоха блогов и литплощадок

Ещё одним «черным лебедем», нанесшим серьезный удар по перспективам e-ink, стала коренная трансформация способов потребления текстового контента в цифровую эпоху.

В момент выхода на рынок электронные чернила позиционировались, как удобная альтернатива печатным книгам от издательств, которые можно было загрузить на ридер. Однако сегодня львиную долю текстового «глазного трафика» генерируют интернет-сайты, блоги и литературные онлайн-площадки.

Конечно, просмотр сайтов на экране e-ink всегда можно было бы отвергнуть как «непрофильное применение». Но ведь речь идет именно о потреблении текста, для чего эта технология якобы была предназначена.

К тому же, главный удар по e-ink нанесли именно литературные площадки, на которые ныне приходится до половины рынка электронных книг, причем эта доля растет экспоненциальными темпами. А литплощадка — это прода, а прода — это, во-первых, тот факт, что весь текст расположен в Сети (антипиратская защита), и, во-вторых, книга непрерывно пополняется новыми главами прямо по ходу написания, при непрерывной обратной связи читателя с автором.

И читают эти главы, разумеется, как на обычном сайте — с помощью скроллинга, возможностью оставлять комментарии и взаимодействовать с автором. Представляете, насколько было бы «удобно» скроллить текст новой главы на экране с частотой обновления 5 Гц и постоянными мельканиями? Не говоря уже о том, что у подавляющего большинства электронных книг даже нет модуля LTE, а у бюджетных — зачастую отсутствует и Wi-Fi для выхода в интернет.

В итоге, сам принцип работы e-ink технологии сделал ее абсолютно неприменимой для потребления текстового контента в формате, который становится доминирующим в наши дни. Технология электронных чернил попросту не была заточена под новые веяния в способах потребления текстового контента, и это стало еще одним гвоздем в её гроб в эпоху доминирования интернет-платформ, повальной цифровизации и отказа от посредников.

Война легенд

Понимая безрадостные перспективы, производители ридеров в России пошли на отчаянный шаг. Для того, чтобы если не остановить, то хотя бы замедлить падение рынка, они (в первую очередь, известный бренд P********* при поддержке известного рекламно-дезинформационного агентства «***») стали активно распространять антинаучную дезинформацию. Мол, «электронная бумага» куда менее вредна для глаз, чем LED, чтение за которым который и вовсе якобы является одним из самых опасных для здоровья деяний.

Однако это было опровергнуто независимым исследованием Коллегии оптометристов США ещё в 2012 году, когда светодиодная технология делала, по большому счету, первые шаги, а сравнение проводилось ещё с экранами старого поколения. Ключевым выводом стало то, что усталость, напряжение и вред для глаз в первую очередь зависят от параметров качества картинки — четкости букв (разрешения) и контрастности. А по этим параметрам современный OLED превосходит e-ink в разы.

Тем не менее, благодаря грамотному маркетингу (увы, не все читают научные исследования), падение рынка удалось приостановить. В середине 2010-х схожую тактику распространения мифов выбрали и другие производители электронных чернил по всему миру. Поможет ли это спасти е-ink? Хороший вопрос…

Заключение: технология, пришедшая не вовремя

Лично я считаю, что технология электронных чернил сама по себе не плоха. Просто… она появилась с серьезным опозданием и уже не соответствует современным реалиям цифровой эпохи. А за те пару лет, что у неё были — развернуться «на полную» и окупить НИОКР было невозможно.

Будь дело в 90-х годах, на фоне рефлективных ЖК-панелей и первых светодиодных LED-экранов, когда вопрос энергоэффективности стоял особенно остро, e-ink могла бы произвести фурор. Эта технология успела бы стать массовым коммерческим продуктом, а затем плавно устареть и перейти в узкоспециализированные нишевые области применения, вроде индикаторов для сверхэнергоэффективных устройств.

Но в наши дни, когда приоритетом стали высокое разрешение, контрастность и качество цветопередачи, электронные чернила выглядят технологией с обременительным грузом проблем и крайне туманными перспективами развития.

Существование e-ink на современном рынке поддерживается, по сути, только маркетинговыми усилиями и желанием производителей хоть как-то вернуть колоссальные инвестиции, вложенные в эту технологию. Ведь огромные деньги были влиты в НИОКР по электронным чернилам задолго до того, как определился реальный потенциал AMOLED.

Да, устройствами на e-ink можно пользоваться и в наше время. Но возникает резонный вопрос — зачем?

P.S. Возможно, когда-нибудь идея рефлективного дисплея возродится на новом витке (скажем, как сверхэнергоэффективная альтернатива, если из неё «выжмут"-таки 10 дюймов и хотя бы 15-20 Гц за разумные деньги), но нынешняя её коммерческая реализация — скорее всего, осталась в истории лишь как любопытный, но бесперспективный эксперимент.

Изображение в превью:
Автор: PocketBook (CC BY 3.0 Legal Code)
Источник: youtu.be