Comprendre le fonctionnement des liseuses électroniques

🏆Guide complet sur les liseuses électroniques (mécanisme de fonctionnement)

L'ensemble des liseuses commercialisées exploite essentiellement la même technologie d'affichage e-paper, E INK Carta HD. Cette solution propose habituellement une résolution de 300 PPI sur un écran de six ou sept pouces. Elle affiche du texte plus précis et facilite le changement de pages, tout en éliminant les images rémanentes des anciens panneaux E INK comme Pearl, Visplex et même les premiers écrans Carta.

Toute la gamme actuelle d'appareils Kindle utilise Carta HD, de même que Kobo, Pocketbook, Barnes and Noble, Tolino, Boyue, SuperNote et autres marques. Le Kobo Forma intègre Mobius et Carta, tandis que certains dispositifs de prise de notes numériques utilisent exclusivement Mobius comme le Sony Digital Paper.

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L'immense majorité des liseuses électroniques emploient toutes les technologies les plus récentes et performantes actuellement disponibles. Quasiment tous les modèles possèdent désormais un écran avec rétroéclairage frontal, équipé de LED situées le long du bord inférieur et projetant la lumière vers le haut, évitant ainsi l'éblouissement direct dans vos yeux. Cette configuration s'avère idéale pour lire dans des environnements sombres ou au lit.

Les diodes LED ambrées représentent la nouvelle référence, elles génèrent un effet de chandelle, atténuant l'écran blanc avec différentes nuances d'orange. Amazon a adopté des LED ambrées sur le nouveau Kindle Oasis, et les intégrera probablement sur tous les Kindle commercialisés en 2020.

Les premières liseuses électroniques ne disposaient pas d'écrans tactiles, mais fonctionnaient avec des boutons physiques pour tourner les pages d'un ebook. Lorsque les écrans tactiles sont devenus standard il y a environ 7 ans, les boutons de navigation ont largement disparu. Quelques modèles les utilisent encore, permettant de tenir l'appareil d'une main et d'appuyer sur un bouton pour changer de page, mais c'est l'exception plutôt que la règle.

La technologie d'étanchéité pour les liseuses électroniques est relativement récente et a bénéficié d'améliorations constantes. Je me rappelle du premier Kobo qui l'utilisait, ils avaient des rabats imperméables qui protégeaient le port USB et le port de la carte SD, empêchant l'eau de pénétrer à l'intérieur. HZO et d'autres entreprises spécialisées dans l'étanchéité ont développé des solutions qui imperméabilisent essentiellement les ports et la carte mère, rendant les rabats obsolètes. Pratiquement toutes les liseuses électroniques de qualité commerciale sont maintenant étanches.

Certaines liseuses intègrent une fonctionnalité audio. Le Kindle Basic, le Kindle Paperwhite et le Kindle Voyage sont tous équipés du Bluetooth et permettent de se connecter à la boutique Audible pour acquérir des livres audio ou télécharger des achats précédents. Barnes and Noble dispose d'une prise casque de 3,5 mm sur le Nook de 7,8 pouces, mais seulement les podcasts peuvent être écoutés.

Les appareils Pocketbook possèdent généralement une prise casque 3,5 mm, Bluetooth ou un adaptateur USB vers prise casque 3,5 mm et les utilisateurs doivent télécharger et charger leurs propres livres audio ou musique. Onyx Boox et Boyue intègrent Bluetooth et Google Play, permettant d'installer et d'écouter Spotify, Audible, Overdrive ou d'autres applications populaires avec des écouteurs sans fil. Kobo ne propose actuellement aucune fonctionnalité audio, tout comme le Remarkable et le Sony Digital Paper.

Les vitesses de traitement des liseuses électroniques constituent l'un des facteurs limitant cette technologie. Les liseuses grand public utilisent principalement des processeurs Freescale/NXP Solo Lite 1GHZ initialement développés en 2013. La seule liseuse exploitant le processeur double cœur Freescale IMX7, commercialisé en 2015, reste le Kindle Oasis, expliquant en partie son prix élevé. Les dispositifs de prise de notes numériques abandonnent généralement les processeurs Freescale pour des processeurs plus standards, Onyx a testé des processeurs basés sur Qualcomm pour le MAX 3 et le Note 2, justifiant leurs excellentes performances.

Le stockage interne représente une question délicate dans l'univers des liseuses. Pratiquement toutes les grandes entreprises impliquées dans les dispositifs de prise de notes numériques ou les liseuses électroniques de qualité commerciale ont abandonné la carte SD et n'offrent qu'une seule option de stockage. Amazon et Kobo proposent 2 solutions de stockage différentes pour certaines liseuses.

Quelques modèles avec USB-C permettent la connexion d'un lecteur SD externe, mais ces cas restent rares. La plupart des entreprises utilisent toujours des cartes SD pour alimenter le stockage interne, mais elles sont habituellement soudées directement sur la carte mère et connectées pour être mises à niveau. Il n'existe pas de liseuses avec un disque SSD, constituant l'un des éléments qui limitent les performances.

Les liseuses pourront-elles rivaliser en vitesse et réactivité avec les tablettes ?

Beaucoup de personnes qui investissent dans un iPad pour une liseuse de qualité supérieure s'attendent à obtenir les performances d'une tablette et ce n'est simplement pas possible. Les liseuses ont des applications spécifiques, comme la lecture d'ebooks, de livres PDF. ENotes excelle dans l'affichage/l'édition de documents PDF et le dessin avec un stylet. Cette limitation provient des contraintes de rafraîchissement de l'écran E Ink.

La technologie E-ink dans les liseuses fonctionne en utilisant de minuscules microcapsules qui sont suspendues dans un liquide placé dans une couche de film. Les microcapsules, qui ont approximativement la même largeur que les cheveux humains, contiennent simultanément des particules blanches chargées positivement et des particules noires chargées négativement.

L'application d'un champ électrique négatif fait remonter les particules blanches vers la surface. Inversement, l'application d'un champ électrique positif fait remonter les particules noires vers la surface. En appliquant différents champs à diverses parties d'un écran, e-ink produit un affichage de texte.

Le rafraîchissement de l'écran au fil des années a été optimisé grâce à l'avènement des contrôleurs de forme d'onde. Le contrôleur de forme d'onde E Ink Regal est le plus répandu et Regal élimine pratiquement le besoin d'un rafraîchissement complet, offrant au spectateur des transitions d'affichage plus fluides et empêchant les images fantômes.

Cela améliore l'expérience du lecteur en proposant des changements de page plus fluides et une lecture plus concentrée. Il n'existe pas de détails techniques sur le fonctionnement de Regal et c'est volontaire, Regal et les autres formes d'onde sur le marché constituent un secret bien gardé qui n'est partagé avec personne, sauf sous accord de confidentialité.

Vous n'avez peut-être jamais entendu cette expression auparavant, mais les « formes d'onde » sont basées sur un logiciel et contrôlent la transition entre les différents changements d'état à l'écran. Afin de comprendre leur fonctionnement, vous devez comprendre le rôle d'un écran E Ink et comment les formes d'onde l'influencent.

Un écran E INK est une technologie assez singulière, principalement en raison de son fonctionnement. la logique d'affichage elle-même consiste en un registre à décalage pour sélectionner une rangée de pixels, plus un « registre à décalage » que vous pouvez charger avec 8 bits simultanément pour synchroniser les valeurs de pixels pour la rangée sélectionnée.

Ce registre à décalage possède deux bits par pixel, pour déterminer si un pixel doit devenir noir, devenir blanc ou rester identique. En déplaçant les changements d'affichage ainsi sur toutes les lignes, vous pouvez remplacer partiellement ou totalement l'image qui est affichée.

Étant donné que l'écran fonctionne avec des particules d'encre électrophorétique, il nécessite une tension assez élevée pour les attirer et les repousser. Par exemple, un écran e-paper générique disponible sur Ebay nécessite +15V et -15V. 22 et -20 volts sont requis. L'écran a également besoin d'une alimentation standard de 3,3 V pour sa logique et d'une tension Vcommon spécifique à l'écran d'environ -1 à -3 volts.

Au niveau de la programmation pour passer du blanc au noir, cela peut être accompli en 4 cycles d'horloge sous la forme 0b10 0b01 0b01 0b01, pour passer du gris au gris plus foncé, le tableau peut être quelque chose comme 0b01 0b01 0b10 0b01, etc. (c'est un exemple, généralement c'est environ 20 ou 40 cycles).

Stratégies d'optimisation pour des liseuses plus performantes et résistantes ?

Je pense que la plupart des entreprises telles que Kindle, Kobo et Nook doivent toutes adopter Freescale IMX 7 double cœur, les processeurs simple cœur sont trop lents et inefficaces. Les disques SSD doivent également être utilisés à la place des cartes SD pour améliorer les performances. Plus de RAM serait également un changement bénéfique. Color E-Paper est un véritable révolutionnaire et encouragera les gens à se mettre à niveau, mais l'adoption par le grand public reste encore dans un an ou deux.