Kindle 真的能护眼还是只是一个营销噱头?

亚马逊 Kindle 是世界上最流行的电子书阅读器,Kindle 在所有的宣传材料中,都说它的显示屏舒适不伤眼睛,可以读几个小时而不感到疲劳。亚马逊还指出,在黑暗环境中使用 Kindle 阅读比使用智能手机或平板电脑更好。这是合理的,还是只是亚马逊的营销技巧?

▲ 图片 1:亚马逊宣传材料图片

亚马逊 Kindle 系列产品使用的电子纸显示屏由 E-Ink 制造。电子纸显示屏上充满了非常小的带电墨胶囊(如图 2 所示)。胶囊中的墨水有的是带正电荷的白色颜料,有的是带负电荷的黑色颜料。屏幕利用电场重新组织带电荷颜料的排列,从而形成不同的图像(如图 3 所示)。我们在 Kindle 翻页时的闪光屏幕现象是由电子墨水的重组过程引起的。重组电子墨水的过程只需要很少的电,重组后不再耗电,所以显示静态图片时 Kindle 不会耗电。

▲ 图2:墨水胶囊示意图

▲ 图3:墨胶囊呈现的像素

手机和平板电脑使用 LCD 屏幕(又称直射显示屏),背光源发出的光线会通过显示屏直接投射到你的眼睛上。E-Ink 显示屏(又称反射显示屏)完全不同。它不使用背光源,而是使用环境光将显示屏表面的图像反射到你的眼睛(如图 4和图 5 所示)。因此,像任何反射表面一样,自然光越强,屏幕看起来就越亮,这模仿了传统的墨水和纸张。E-Ink 用户长时间直视 E-Ink 屏幕不像 LCD 屏幕很容易让眼睛疲劳,亚马逊声称 Kindle 显示屏舒适护眼的依据。

▲ 图4:光源投射方式不同

▲ 图5:光源的不同结构模式

▲ 视频:E-Ink 屏幕是如何工作的

为了在黑暗中阅读而不伤害眼睛,大多数电子书阅读器屏幕都配备了前置阅读灯。这不是一个营销噱头,这项技术真的很实用。一般来说,前灯使用防眩光层底部的光导层。LED(发光二极管)位于其中一层,光线从光导层发出(如图 6 所示),通过漫射器从上部投入电子纸屏(如图 7 所示)。光漫射器通过薄膜上的小孔均匀地将光分散到屏幕上。最接近 LED 光源的小孔稀疏,离光源越远,这些小孔就越集中。这种设计是为了确保投射的光能够均匀地照亮屏幕。

▲ 图6:侧光射向光导层

▲ 图7:通过漫射器投向屏幕

最后,我们将回到本文的主题:Kindle 真的护眼吗?技术上,Kindle 屏幕正在模仿真实纸张的阅读体验。通过自然光的反射(或阅读光的漫反射),屏幕上的图像可以尽可能自然地进入我们的眼睛,以避免屏幕发出的光直进入用户的眼睛造成的积极伤害。也可以说,Kindle 在很大程度上提供了保护眼睛的硬件条件,但我们是否能健康地使用眼睛仍然取决于我们自己,否则即使读纸质书也可能会伤害眼睛。

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