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“不要眨眼”：电子阅读器的屏幕照明技术是如何安排的

通常使用PWM信号调整显示亮度。该技术既简单又便宜，但它会闪烁屏幕，从而影响眼睛的健康。我们将告诉您什么是替代品，它们如何工作，并讨论减轻整个身体负担的“屏幕”技术。


图片：Serge Kutuzov / Unsplash

背景


电子阅读器的显示屏是使用E Ink技术制作的。图像由位于透明胶囊内的黑色和白色颗粒形成。它们根据施加到电极上的电荷向上“浮动”。电子墨水显示器没有显示器或平板电脑中的LED，因此在日光下清晰可见。但是有一个缺点-在黑暗中无法区分“电子墨水”书写的文字。


图片：Nicolas M / CC BY-SA

最早的阅读器制造商交付的设备不带背光，因此晚上阅读时需要一盏灯-就像一本普通的书一样。但是情况从2008年开始发生变化。然后索尼发布了第一台前灯背光阅读器。工程师在屏幕边缘放置了八个蓝色二极管。


这个主意不错，但是它的实现还有很多不足之处-屏幕亮度不均匀。该公司收到了设备用户和媒体的大量负面评价。 Mobileread主题论坛的一位居民称 Sony解决方案是一个很好的例子，说明您不需要在读者中进行突出显示。出版商Goodereader的编辑指出，这家日本公司的决定给人留下了不愉快的回味，并损害了背光屏的整个概念。结果，索尼领导层决定放弃这项技术，不再将其添加到读者中。索尼法国IT部门负责人史蒂芬妮·朗（Stephanie Lang）在接受采访时承认，突出显示的内容确实很难阅读。

有一段时间，E Ink在照明行业停滞不前。直到2012年，Barnes和Noble都采用了Glowlight技术引入了Nook Simple Touch。工程师增加了一个特殊的导光层，该层可以散射LED的辐射，但是“背光” 仍在屏幕上可见。

该问题在同年由Amazon和ONYX解决。第一个在美国推出了 Kindle Paperwhite阅读器，第二个在俄罗斯推出了Aurora阅读器。开发人员将白色LED灯的光线导向光纤的末端。结果，印象是显示器由外部光源照明。

ONYX BOOX称为MOON Light。她允许在任何光线下阅读书籍，并减轻了眼睛的疲劳，因为反射光线而不是直射光进入瞳孔。据到商业内幕，对于屏幕背光已经成为最流行的功能为读者之一。但是ONYX BOOX和其他电子阅读器的开发人员并没有止步于此，而是继续引入可改善用户体验的技术。其中之一是闪烁的背光。

背光闪烁


LED显示器的亮度通常由脉宽调制（PWM）控制。在这种情况下，使用随着脉冲持续时间相对于信号周期的变化而脉动打开和关闭设备的方法来控制亮度。如果在不改变脉冲频率的情况下增加脉冲的持续时间，则较大的光通量将落入眼睛-亮度似乎已增加。相反，如果减少脉冲持续时间，则屏幕将变暗。



该方案易于实施，因此可用于显示器和智能手机的生产以及背光电子墨水屏。如果PWM脉冲的重复频率足够高，则人眼不会看到闪烁。但是它仍然会影响神经系统-疲劳发生得更快，出现“眼沙”的感觉。根据电气和电子工程师协会（IEEE）的一个团队进行的分析，闪烁的LED会引起头痛和眼睛干燥，尤其是在从屏幕上阅读时。埃克塞特大学环境与可持续发展研究所的研究人员还指出，在特别严重的情况下，闪烁会导致癫痫发作。

如果您拒绝PWM，则可以排除负面影响。在这种情况下，LED提供恒定电压，并且辉光的亮度由其级别决定。监视器制造商引入了最早的此类技术之一。例如，早在2014年的ViewSonic就提供了无闪烁的显示屏。

由恒定电压调节亮度的光源对眼睛来说更舒适，这就是电子阅读器制造商已对其进行调整的原因。 ONYX BOOX工程师是最早这样做的人-解决方案称为MOON Light2。ONYXBOOX Livingstone是



第一款采用无闪烁技术的阅读器。带有E Ink Carta Plus屏幕，分辨率为1072x1448像素。SNOW Field功能增加了阅读舒适度，减少了部分重画图像时的假象数量。最近，在我们的Habré博客上，我们对该设备进行了详细介绍。

未来，包括预算阅读器在内的所有ONYX BOOX型号都将采用无闪烁照明。它实际上不影响设备的功耗，因此大多数ONYX阅读器中安装的3000 mAh电池也将持续数周。

背光温度控制


这是电子阅读器的另一项技术，可以减少眼睛和整个人体的负担。哈佛医学院的专家说，晚上，蓝光会改变昼夜节律并抑制褪黑激素，因此在入睡前从屏幕上阅读可以防止您晚上入睡。同时，来自俄勒冈大学的同事认为，长时间暴露于蓝光会损害视网膜甚至脑细胞。

现代阅读器允许您调整背光灯的温度。它们有两排冷色调和暖色调的二极管，来自辐射的辐射被“混合”在光纤中并分布在整个屏幕上。它们的强度是独立调节的。因此，您可以分别选择白天和晚上阅读的白色和淡黄色光。


具有许多功能的设备由许多制造商提供，例如Kobo和Amazon。但是在俄罗斯，第一个带有“温暖”背光的阅读器是ONYX BOOX Cleopatra 3。设备中的配色方案由七个热二极管和八个冷二极管调节（它们的亮度分别调节）。如今，几乎所有ONYX BOOX配件都安装了类似的屏幕-从预算James Cook 2和Caesar 3到顶级型号，如Monte Cristo 4和Note 2。

迄今为止，在电子墨水屏幕领域中，能够调节颜色（色温调制）并由电流源供电的背光是最先进的。但是ONYX计划进一步开发照明技术，提高光纤质量并增加客户的“阅读器体验”。


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Source: https://habr.com/ru/post/undefined/

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