Displeje Mirasol - barevná budoucnost pro e-knihy?

7. 3. 2012 07:00    Rubrika: Technologie    Autor: František Doupal

Technologie Mirasol je počin společnosti Qualcomm, která se na trh snaží přinést displej, který kombinuje výhody barevných zobrazovačů s E-Ink displeji známých zejména ze čteček elektronických knih. Kromě barviček se tak mohou zákazníci těšit i na skvělou čitelnost na přímém slunci, výborné pozorovací úhly, nízkou spotřebu i rychlou odezvu. Má však tato technologie skutečný potenciál, aby se prosadila v elektronických čtečkách, případně i dalších zařízeních?

Společnost Qualcomm se s technologií Mirasol snaží přijít s tím nejlepším ze světa barevných (LCD a podobných) i černobílých (E-Ink a podobných) zobrazovacích technologií. Oproti současné generaci barevných displejů nabízí zejména výbornou čitelnost na přímém světle (včetně slunečního) a velmi nízkou spotřebu, oproti černobílým displejům, se kterými se můžeme setkávat ve čtečkách elektronických knih, je to pak rychlejší překreslování obrazu (vhodné i pro přehrávání videa) a samozřejmě možnost zobrazovat vedle odstínů šedé a černé i další barvy.

Podle slov výrobce na oficiálních webových stránkách se dokonce jedná o přelomovou technologii, která jako vůbec první dokáže nabídnout podporu barev na displeji s tak ostrým a stabilním zobrazením na přímém světle při zachování minimální energetické spotřeby.

Za zmínku stojí určitě také skutečnost, že za touto technologií stojí jedno z vývojových center společnosti Qualcomm, která je známa např. výrobou úsporných produktů pro nejrůznější mobilní zařízení. Podle jedné z prezentací se na přípravě technologie pracovalo déle než šest let.

Vlastnosti technologie Mirasol vypadají opravdu zajímavě, nabízí se tedy i otázka, do jakých zařízení by se tyto displeje mohly hodit. Jako první "na ráně" jsou samozřejmě nejrůznější čtečky, se kterými se pravděpodobně počítá nejčastěji. Dále by se mohlo jednat např. i o tablety a další drobnou elektroniku, případně i o různé informační displeje (digitální rámečky na fotografie?) apod. O dalším použitíí budou pravděpodobně rozhodovat až zkušenosti z reálného nasazení a zřejmě také na tom, jak se bude tato technologie a její vlastnosti vyvíjet v budoucnu. Hodně bude samozřejmě záležet také na tom, jak se bude vyvíjet konkurence.

Výhody

Než se podíváme na to, jak tato technologie funguje, pojďme si nejprve představit ty nejdůležitější výhody. První výhodou, o které se hovoří, je výborná čitelnost na slunečním (a dalším ostrém a jasném) světle. Tím se mohou pochlubit i displeje založené na technologii elektronického inkoustu, většina dnes dostupných barevných displejů zde však mívá potíže. Oproti elektronickému inkoustu je samozřejmě navíc schopnost zobrazovat také barvy (ačkoli i na "barevném E-Ink" se již také pracuje). Z možnosti zobrazovat barvy nebude ani tak vynikat samotné čtení knížek, ale zejména další možnosti, jako jsou např. komiksy, fotografie, webové stránky, ale třeba také videa, hry a další interaktivní multimediální obsah.

Minimálně stejně dobrá jako u konkurence by měla být rychlost odezvy displeje, která by měla bez potíží dostačovat i na přehrávání videa (ačkoli u současné generace přístrojů se prý nejedná o zrovna nejsilnější disciplínu). Velkou výhodou by měly být také velmi široké pozorovací úhly, pod kterými zůstane zobrazení stejné jako při přímém pohledu.

Díky tomu, že technologie Mirasol je založena na odrážení dopadajícího světla, ve výchozím stavu nepotřebuje žádné další osvětlení, které je u většiny zařízení velkým žroutem energie. Výrobce proklamuje výdrž až tři týdny a uvádí dokonce, že by při srovnatelném stylu používání měla být delší než u E-Ink zařízení (zkušenosti zahraničních uživatelů však v tomto bode hovoří spíše o opaku, tyto informace je však nutné brát s rezervou).

Nevýhody

Bohužel nic není dokonalé, takže i v případě technologie Mirasol musíme počítat s několika vlastnostmi, které se nám z hlediska běžného uživatele pravděpodobně příliš zamlouvat nebudou. Na druhou stranu vycházejí z použité technologie a v mnoha ohledech jsou vynahrazeny jinými výhodami.

Jednou z nevýhod (možná by bylo vhodnější použít slovo vlastností) je nemožnost čtení ve tmě (či při dalších horších podmínkách), protože jednotlivé částice obrazovky nevyzařují žádné světlo. Je však možné, že některé přístroje přijdou s některou z variant podsvětlení obrazovky, v tomto případě to ale bude samozřejmě na úkor celkové výdrže.

Minimálně u současné generace zařízení se hovoří také o nepříliš přesvědčivém podání barev (v porovnání s LCD a dalšími moderními typy displejů) a také o horší překreslovací frekvenci. V těchto dvou bodech je však možné, že se situace bude časem zlepšovat.

Jak to funguje

Základem displejů Mirasol jsou tzv. IMOD (z anglického Interferometric Modulator) částice, které jsou z technického hlediska mikroskopickými elektronickými mechanickými systémy (MEMS - micro-electro-mechanical system), a na displeji tvoří jednotlivé subpixely.

IMOD částice nabývají dvou základních stavů. V prvním stavu, kdy nejsou nijak napájeny, jsou ve své klidové poloze, dopadající světlo odrážejí skrze speciální skleněnou vrstvu a na displeji nevytvářejí žádnou barvu (respektive barvu bílou). Ve druhém stavu, kdy jsou jednotlivé IMOD částice pod určitým napětím, se kvůli působení elektrické přitažlivosti přiblíží ke skleněné vrstvě, světlo pohlcují, a vytvářejí černou barvu. Toto je základní princip fungování Mirasol displejů a tento popis by nám stačil v případě, kdyby nás zajímala pouze černá a bílá barva.

Situace je ale přeci jen o něco komplikovanější, protože kromě černé je nutné vytvořit i ostatní barevné odstíny. Ty vznikají v momentě, kdy IMOD částice (rezonanční dutiny, nebo chcete-li drobná zrcadla) zůstávají v prostoru mezi dvěma výchozími - výše popsanými - stavy. Pro upřesnění si uveďme, že displej založený na technologii Mirasol, je tvořený několika vrstvami. Spodní vrstva je tvořena speciálním reflexním podkladem, nad kterým jsou uložený proužky s obrovským množstvím IMOD částic, a to vše je uzavřeno speciální skleněnou membránou (skleněným substrátem).

V momentě, kdy na tuto strukturu tvořenou skleněnou membránou a optickými dutinami začne dopadat okolní světlo, je všemi jejími součástmi odráženo zpět. V závislosti na výšce jednotlivých optických rezonančních dutin, kterou je možné regulovat použitím určitého elektrického napětí, může být každý světelný paprsek odrážen v jiné světelné délce. V závislosti na světelné délce paprsku je samozřejmě dosaženo jiného působení na skleněnou membránu umístěnou nad konkrétní rezonanční dutinou.

Na základě fázového rozdílu jednotlivých vln je tak dosaženo konstruktivního i destruktivního vlivu na membránu, kde je každý jeden pixel tvořen třemi subpixely, které mohou nabývat červenou, zelenou nebo modrou barvu. V závislosti na barvě subpixelů je vytvořena finální barva každého jednoho pixelu.

V této chvíli tedy již stačí nastavit optické dutiny tak, aby vytvářely světlo o určitých vlnových délkách a ze základní černé (ta je tvořeno v momentě, kdy mezi skleněnou membránou a optickou dutinou není žádný zbývající prostor) vzniknou různé další barevné varianty.

K vymazání obrazu (uvedení membrány do původního stavu) stačí do zobrazovače uvolnit malé množství elektrického proudu. Vzápětí na to je možné začít se skládáním nového barevného obrazce, který na obrazovce může představovat např. další stránku oblíbeného magazínu, webovou stránku a díky rychlosti všech těchto operací např. i další snímek videoklipu.

Pokud by tento stručný textový popis nebyl dostatečně jasný a srozumitelný, doporučuji shlédnout přiložené video, které ačkoli je anglicky, princip zobrazování barev pěkně znázorňuje.

Situace v současné době

Ačkoli technologie Mirasol není úplnou "žhavou" novinkou, dostupnost reálných přístrojů zatím není příliš dobrá. Komerčně je sice k dispozici již několik přístrojů s těmito displeji, drtivá většina z nich se nabízí zatím pouze v Asii, v USA, Evropě či dokonce přímo v ČR se zatím koupit běžně nedají. I přesto si však můžeme představit několik zajímavých přístrojů, které dobře demonstrují možnosti technologie Mirasol. Obrázky některých z nich můžete vidět na dalších místech v tomto článku.

Vůbec první komerčně dostupným zařízením byla čtečka Kyobo eReader, která se začala prodávat na korejském trhu. Toto zařízení se může pochlubit displejem o úhlopříčce 5,7 palců při rozlišení 1024 x 768 bodů, procesorem s frekvencí 1 GHz a upraveným operačním systémem Android. Udávaná výdrž měla tvořit až několik týdnů při 30ti minutovém používání denně. Cena čtečky je v přepočtu 6000 až 7000 Kč.

Mezi další dostupné přístroje, které jsou parametry velmi podobné první zmiňované čtečce, patří např. Hanvon C18, Bambook Sunflover či Koobe Jin Young Reader.

Závěr

Mirasol je nejenom technologicky velmi zajímavá záležitost, která má však zcela jistě i potenciál prosadit se do praktického života, kde by mohla v mnoha ohledech znamenat jasný pozitivní přínos. V současné době však není její rozšíření nijak velké, otázkou do budoucna tedy je, zdali o ni projeví zájem i další výrobci elektronických čteček, tabletů a dalších zařízení. Elektronické čtečky založené na technologii E-Ink ukazují, že i přes vzrůstající popularitu tabletů je zde prostor i pro méně univerzální přístroje s jasnějším funkčním vymezením. A právě pro tyto přístroje by mohla být technologie Mirasol zcela jistě zajímavým přínosem.

Zdroje: www.mirasoldisplays.com