Pixel Qi 的全环境显示屏
Willow on 2010-01-25,20:56
Pixel Qi 的 3Qi 被认为将被用在苹果的平板电脑上，下文为您揭示其特性和原理。本文翻译自 IEEE Spectrum 杂志，原文链接。





我在用一台像是普通上网本的电脑看《贫民窟的百万富翁》，屏幕上绚丽的黄袍盖过了机身的深蓝色。显示屏幕上的画面质量优良，也看不出其他什么特别的地方。但按下屏幕旁的白色小按钮时，前所未见的事情发生了：屏幕背光消失了，画面变成了黑白的，看见画面需要依靠外部照明。我拿着亚马逊的 Kindle 来做比较。两款屏幕拥有同样清晰的灰度显示，符合人们对于电子纸张的期望。


「这种演示很容易作假，」该显示屏幕原型的创造者玛丽·杰帕森 (Mary Lou Jepsen) 说，「但大部分电影都在不适于显示的极暗环境下拍摄。」杰帕森似乎对她的新液晶显示屏 (LCD) 充满信心，接受任何挑战。在九月份的明亮阳光下，她的新屏幕轻易地击败了供比较的其他显示屏。在黑白模式中，该屏幕的亮度几乎跟 Kindle 的电子墨水屏一样，但同时它还支持流畅的视频播放。对比来说，东芝 R600 笔记本电脑上昂贵的全环境 LCD 亮度微弱，画面暗淡，根本不能用以抗衡。





看来，我们终于有了一个能随时随地满足所需的显示屏。如果你需要长效的电池性能或者在室外工作，你可以使用绝佳的黑白文字显示。如果电源和阳光都不是问题，全彩电影可供你选择。这可能是有史以来最全面的显示屏，它来自杰帕森的 Pixel Qi 公司。公司位于加州圣布鲁诺。杰帕森拥有电气工程学士学位和光学博士学位，她在显示屏领域也拥有丰富经验——先是在 Microdisplay 公司工作，尔后是在英特尔担任显示部门的首席技术官。


但双模式显示屏的灵感来源于她在非营利性组织「每童一机协会」 (One Laptop Per Child Association) 的工作，该组织致力于向全球最穷的孩子提供教育用电脑。杰帕森是组织的创始人之一，她的任务是创造一个耗电量极少，在室外也可供阅读，但又不牺牲色彩和视频性能的显示屏。它还得很便宜。在获得台湾最大的 LCD 制造商前所未有的支持之后，杰帕森成功地制造了这样的显示屏。


2008 年，她离开「每童一机」并创立了 Pixel Qi，目标在于为主流用户和制造厂商提供类似的全用途显示屏。2009 年 5 月下旬，Pixel Qi 推出了 3Qi 显示屏的第一个原型，并于 12 月开始量产；预计 2010 年初将有装载这款显示屏的多点触控平板电脑出货。Pixel Qi 的首席运营官约翰·瑞安 (John Ryan) 表示这款显示屏比标准的液晶显示屏稍贵一些，但杰帕森成功地把成本控制在 200 美元的产品也能承受的范围。


Pixel Qi 的首款产品是 10 英寸屏幕，全彩模式下为 1024×600 像素。这是第一款为移动计算优化的液晶屏，这种应用中最常见的用途是文字的显示——电子邮件中的、代码里的或者网站上的。在拥有充足光线的情况下，你可以轻松读写而无需在背光上浪费电池。


这样的设计与 LCD 世界背道而驰，它们为满足更有利可图的电视市场而在不断改进显示质量。几年来，笔记本电脑开始流行一种镜面的「影院级」显示屏，在暗处用它们看电影的效果非常好，但是在户外，甚至就在窗户旁边时，它们却不令人满意。





正是明亮的光线让 Pixel Qi 的屏幕光彩照人。在反射模式下，3Qi 的分辨率提升到 200 像素点每英尺 (dpi)，相比而言，Kindle 是 167 dpi。诚然，3Qi 的对比度较低，但从我们并不严谨的对比来看，这个差别并不大。在光线不佳的情况下，你可以把 3Qi 的背光调到最低档，这样对比度将会上升，颜色也会更丰富。


但是，与电子阅读器不同的是，电脑需要的不只是可读性。由于 3Qi 终究还是 LCD，它可以提供实时的视觉反馈——如动画、鼠标指针移动，或者击键后马上就出现的字符。刷新速度较低的电子纸张在这个简单的特性上表现不佳。比如，在 Kindle 上，「翻页」需要将近半秒。


「真正的大市场上你必须提供颜色，你必须提供视频——消费者要求这些，」辛辛那提大学新型设备实验室 (Novel Devices Laboratory) 的电气工程教授杰森·海根菲德 (Jason Heikenfeld) 说。据此，他认为专门的电子阅读器只会局限在自己的小市场里，除非它们的用途变得更为灵活。「Pixel Qi 不仅仅是电子纸张，它还做到了电子纸张应该做却没做到的」并扩展了其定位，他说。


杰帕森说 Pixel Qi 显示屏的能耗远远小于传统 LCD，峰值约为 2.5W，其中背光消耗了 2W。把这个背光关掉并降低刷新率，维持一个静态的图像——比如正在阅读的页面——仅仅消耗 0.5W。这仍然比电泳式显示屏幕（E Ink 产品的统称）耗能大。电泳式屏幕是双稳态的，所以维持静态图像不需要耗能。但电子纸张的工作电压高于 Pixel Qi 显示屏，这就是说，如果未来电子纸张可以提供更高的刷新率，它们在能耗方面的优势可能不复存在。


3Qi 的原型屏幕使杰帕森改装的宏碁上网本多出了一到两小时电池寿命，具体取决于所执行的任务。但她说改进空间还很大，上网本或平板电脑将会受益于此。「等着在 2010 年看到采用我们屏幕的设备获得极大的电池寿命提升吧，」她说，暗示着一个数量级的提升。


Pixel Qi 也在色彩上打败 E Ink。在 Spectrum 杂志会议室，杰帕森把背光开到最大来展示色彩和视频回放。视频完全可看，尽管对于看电影来说它不是最佳的选择。色彩没有镜面屏那样饱和，但至少黑色非常深。换句话说，Pixel Qi 为这些多用途低端产品提供了很好的折中选择。


这种折中源于一种可以追溯到 1970 年代的技术：透射光（由背光发出）和反射光（来自外在环境）结合产生「半透」图像。但是，与杰帕森的东芝笔记本或者 iPhone 所采用的传统反射式液晶显示屏相比，Pixel Qi 的显示屏幕在反射模式下表现更加。大多数反射屏表现欠佳，因为光在构成电子图像的多层次结构中反射并被吸收了。对于作为可读性黄金标准的纸张，「墨水位于最上层，当光射到它时，立即会有反应，」曾为 NASA 开发显示技术的顾问吉姆·拉里默尔 (Jim Larimer) 解释说。「（杰帕森）非常棒，她解决了一个难题。」




为了提高反射性能，Pixel Qi 重新设计并优化了 LCD 中每一层吸收光的部件——偏正片、光学缓速器、滤镜、面板、电极以及液晶本身。传统的反射式屏幕将每个正方形的像素点分为红、绿、蓝三个长方形亚像素点，每个亚像素点再进一步分为透射区和反射区。在反射区域，光线在进入的时候会有损失，因为需要经过数层光学组件，之后又被镜面反射出去。这就是 iPhone 的屏幕在室外看起来很暗淡，缺少对比度的原因。通过摆脱彩色滤镜，Pixel Qi 避免了一项光线损失。在每个长方形的亚像素区域，几乎所有部分都可以有效反射。由于每个亚像素基本上相当于是镜子，屏幕反射的光线几乎等于它所得到的。


为了实现透射，每个亚像素点都有一个使彩色光通过的针孔。Pixel Qi 所面临的大问题是如何让大量光线通过细小的孔隙。杰帕森不会透露答案。也许我们可以从她早前的「每童一机」显示屏专利申请上窥到一点痕迹。专利显示可以通过彩色背光提高效率——例如用红色发光二极管照亮红色亚像素——而不是用经过彩色滤镜的白光。


「这就像交响乐团一样，让每一层、每一片一起为我们献上光的魔术，」杰帕森说。回报显而易见：屏幕的大部分区域都用来反射，Pixel Qi 显示屏在自然光线下的表现远远优于其他 LCD。





「（杰帕森的）新产品，我认为他们更多强调在室外的可读性，以与电子阅读器竞争，」佛罗里达中部大学的教授吴新宗 (Shin-Tson Wu) 说。他在学校中领导了液晶显示实验室 (Liquid Crystal Displays Lab) 。早些时候吴所见到的演示给他留下深刻的印象。「明亮的光线从窗外流入，显示效果却棒极了。我认为这是一个绝佳的产品。」


需要确定的是，新的显示技术在应用上拥有不良记录，往往需要较长的时间才能投放市场。比如有机 LED，那个超薄、清晰，总是处于传说状态的显示技术。他已经被演示和谈论了二十年，当它真正成为产品的时候，最初的专利已经失效了。电泳显示屏先锋 E Ink 花了 9 年才进入黄金时代。「新的显示技术平均需要 20 到 30 年才能转化为量产产品，」杰帕森说。「这太漫长了。」


这就是杰帕森选择 LCD 的原因，这种技术已经拥有了大量制造设备。她甚至坚持让 Pixel Qi 显示屏可以利用现有的材料在现有的 LCD 生产线设备上组装。到目前为止，这种务实的做法似乎已经得到回报。杰帕森的原型通过了早期的可靠性测试，业界也并不怀疑她所说的制造简单性，一些公司已经开始部署设备以进行生产，这将在几个月内完成。「我有很强的证据表明至少有一家主要的 OEM 厂商已经准备好将 Pixel 显示屏应用到上网本上，它的性能也已经达到要求，公司的商业团队也运作良好，」一名电气工程技师大卫·布莱克利 (Dave Blakely) 说。布莱克利是设计公司 Ideo 的技术战略主管。


杰帕森已经开始关注如何改善她的屏幕，比如加上触控层和采用可弯曲的柔性面板。Pixel Qi 尚未展示具有触控功能的屏幕，但他们确认搭载出货的第一台消费产品将拥有此特性。还有待观察的是增加这项交互界面所带来的额外成本和光吸收最终是否会损害到这项技术的两大卖点。但制造商们已经为制造其他触摸式电子阅读器克服了类似障碍。


杰帕森的显示屏不需要完美无暇。它的混合性能可以不受制于环境和用途就已经足够好了。「最终，像 Kindle 这样的产品会是短命的。人们不会带着五个不同的电子产品。」海根菲得说。「Pixel Qi 可能会在很长一段时间内独占鳌头。」


「一个屏幕能将高端 LCD 的优点——特别是对娱乐和游戏而言——与电子阅读器的优点相结合？」布莱克利说。「这太过美妙。这非同凡响。」

[ 本帖最后由 QQtango 于 2010-1-26 15:33 编辑 ]

改进型半透LCD?  反正新平板不大可能用OLED这种昂贵的日光瞎

商务机首选啊

再转好文一篇


苹果的平板

文/约翰·格鲁伯

原文链接

另一位当时在场的前苹果高管说，平板电脑一直被搁置的原因是乔布斯先生。这位以批评尖锐而出名的人问道：归根结底，它们除了能用来在厕所里上网之外还有什么好处。

──《触手可及：难以捉摸的平板电脑》，纽约时报，2009 年 10 月 4 日

下面是关于此平板我所听到的一点点消息（六个月以来都没有改动）：平板电脑确有其事，它占据了我们都认识的那个家伙不少的注意力，而其牵涉到的人都不见踪影。我不认识在苹果有谁怀疑其存在性，而亦无人说自己知道的比别人更多。我不认识有谁见过它的软硬件，甚至不认识有谁知道某人见过。

关于这个项目走漏消息的数量是，就我所知，没有。

不难发现，目前的形势与 07 年一月首代 iPhone 问世之前十分相似，包括不少曾创造了 iPhone 邮件、日历和 Safari 应用的苹果工程师如进入了黑洞一般人间蒸发。当史蒂夫·乔布斯在 Macworld 台上从自己牛仔裤口袋里拎出 iPhone 时，其身上的神秘才逐渐消褪。如此赘言是想说明以下仅是我的猜想。完全是个人见解而已，没有哪条「预言」是我有成竹于胸而事先知晓的。

对于平板的设计我颇有疑问。它长宽几何？7 英寸与 10 英寸显示屏之间差别不小。你如何在它上面打字？像笔记本电脑那样用所有的手指？抑或如 iPhone 一般仅用拇指？如果你需要用它来看视频，如何支撑？握在手里？平置于桌面似乎是个糟糕的角度；而如相框一般做一个可展开的支脚也显得笨拙且平庸。如果它仅是个触摸平面，那如何在行动中保护其屏幕？如果它可以折叠，那与笔记本又有甚区别 —— 何不再添置物理键盘来覆盖屏幕？（我在苹果认识的人都称其为「The Tablet」，而据我所知那是因为所有人都这么叫，并非确切知道它真就是个平板电脑。而「The Tablet」几乎不可能是其真名。）如果它太大而无法放入裤子上的口袋，那该如何随身携带？ 但若能放入口袋，又与 iPod Touch 有何不同？等等。

不过有一个问题占据了制高点，有了它的答案余者便迎刃而解。那就是：如果你已拥有了 iPhone 和 MacBook，它的吸引力又在何处？

本文的开篇题记 —— 关于史蒂夫·乔布斯要求平板须比马桶上的一台阅读器更有用 —— 说明了苹果会在产品发布时交上自己的答卷。我同意这个答案是一切问题的基础。

成功的新产品似乎总能在现有产品之外清晰地定义自己的领地，或者将后者替换。Flip 填充了之前无人涉足的简易相机市场。iPod 当初是如何在已有音乐播放器中脱颖而出的呢？它能在你口袋里装下 1000 首歌，且拥有一个有趣易用的介面。为何买一台 iPhone 来换掉手上的电话？因为通用手持设备有一个明显的市场。

不过在 iPhone（或 iPod Touch）与 MacBook（或运行 Windows, Linux 等笔记本电脑）之间有多大空间呢？拥有全部三者的依据是什么？

「我会在沙发或躺床上时用它」不是一个好答案。你已经可以用 iPhone 或 MacBook 做同样的事了。营销一个好几百块的设备而将其设计为仅供人们放在咖啡桌上使用对我而言完全就是愚蠢的行为。

「它是个 Kindle 杀手」不是一个好答案。如果你认为苹果造此物是为了电子书籍和文章的阅读，你的眼光还太窄。史蒂夫·乔布斯在谈及未来苹果产品时往往深藏不露，而他只要一开口却常常可见一斑。数月前戴维·普格（David Pogue）曾向他问起关于 Kindle 的二三事：

几年以前 Kindle 还未上市，乔布斯先生曾质疑电子阅读器已为进入鼎盛时期做好了准备。今天，我问他是否改变了自己当初的看法。

「我相信专一设备总是存在，它们会在某一方面拥有一定优势，」他说。「不过我认为通用设备会取胜。因为我觉得今天人们可能不会想为前者买单。」

他说目前苹果不认为电子阅读是个大市场，并指出亚马逊从未宣布自己售出了多少台 Kindle。「通常情况如果卖了不少东西，你会想告诉所有的人。」

自然，他仍是之前的那个乔布斯，和 2008 年一月与《纽约时报》的约翰·马可夫（John Markoff）对话时一样：

「这个产品是好是坏根本不重要，事实是人们不再读书了，」他说。「40% 的美国人去年平均只读了一本书甚至不到。整个概念从一开始就有问题，因为人们已经不再读书了。」

你有理由反驳那个「人们不再阅读」的观点而取其表面含义，认为苹果对书籍市场没有兴趣，辩论完毕。

不过，我会这样看待双方的观点：相较 iPod 之于音乐，阅读没有足够的消费人群使苹果愿意制造一台专一设备。（每个人，至少在我们讨论的范围内，都会听音乐。）但电子阅读作为通用计算设备中的一项功能 —— 啊哈，那就是另一回事了。

Touch 之前的 iPod 曾是（现在仍是）一个巨大的成功。它改变了音乐产业并为苹果重新注入了活力。 但它也一直是一台专一设备。一开始着重于音频播放，现在又有了视频功能。

而 iPhone 在另一方面，则以通用手持计算平台的身份孕育并成长。它没有以这个姿态问世，苹果亦不曾在市场营销中强调这一点，但它毫无争议。乔布斯在演讲中将 iPhone 描述为一台三合一的设备：「可触控的宽屏 iPod、革命性的手机和开拓性的上网工具」。因此，它对人的用途便显而易见：看视频、听音乐、打电话、网上冲浪以及处理邮件。

苹果之所以能集多功能于一体而有此创造是因为它选择了将 iPhone 做成一台通用电脑，这台电脑于硬件上求简练，于软件上求复杂。现在 App Store 和第三方开发者更增加了其用武之地：从掌中游戏机直到医学分析仪。

你问我苹果平板是不是一台电子阅读器？视频播放器？网络浏览器？文件查看器？其实这里它们之间的关系是「且」而不是「或」。我认为它是上述设备的总和 —— 一台电脑。

因此要回答我刚才提出的中心问题，关于在 iPhone 和 MacBook 之后何需平板的问题，我的猜想是最终它将取代 MacBook 。

我认为他们赌的是「大」—— 重新定义个人电脑的使用体验。

苹果平板可能不会立刻实现这个目标。一切将从几个默认应用开始显出端倪。但如若我们把眼光放远呢？它与 MacBook 的关系将好比麦金塔之于苹果 ][ 。

我并非想说苹果准便将 Mac 边缘化。（恰恰相反，我听说 Mac OS X 10.7 已经启动，它将在六月的 WWDC 上以开发者版本露面。）就如所有的苹果产品一样，平板的功能可能不会比预期中的更多，但对于能做的它一定会做得非常漂亮。它会提供 MacBook 的一部分功能，但将把它们做得更加有趣。当初那些不看好 iPhone 的「功能列表对照狂」们又会跳出来说平板这也不行那也不行、苹果这次搞砸了云云。而我们剩下的人则会老老实实地去零售店排队。

Mac 仍将是我们完成所有事务的重要工具。

平板，我以为，会成为我们个人移动计算的新装备。

换言之，假如你拥有的是 iMac + iPhone 而非 MacBook + iPhone，你还会需要一台新的便携电脑。现在，那台电脑是 MacBook。而平板出现之后，你将能够选择拥有一台在理念和技术上都更接近于 iPhone 的设备。



平板的操作系统

1984 年的原始麦金塔并没有将电脑抽象化 —— 它把电脑本身变得美观、简单而易懂。很少有什么是普通用户无法掌握的。Mac OS X 相比之下在概念和技术上要复杂的多，这是现代硬件发展带来的必然结果。不过 Mac OS X 也一直试图两面兼顾：简化系统外表，而又不能将其完全封闭。用户可见的文件系统就是一个很好的例子。在 1984 年的 Mac 上，整个文件系统都是暴露的，而它统统储存在一张 400KB 的软盘上。在 Mac OS X 上，像 /System/Library/ 这样在 Finder 里可被查看的文件夹中包含了超过 90000 个文件，其中没有任何一个是需要用户直接操纵的。

iPhone OS 提供的则是一个纯粹的抽象介面。在表面之下，它实际上与 Mac OS X 同样复杂。然而在表面之上，它甚至比原始麦金塔更加简洁美观。技术上的复杂被彻底的包装了起来。运作结构被压缩到了最小化。它将文件系统降为了开发者级别而非用户级别的技术。（你知道 iPhone 的文件系统是区分大小写的吗？）

于是当我在想平板 OS 会类似于 iPhone OS 时，我不认为它就是 iPhone OS 。虽然二者都来源于同一个 OS X 内核，但前者会增添一些新的用户介面专为平板本身。

我不同意一个普遍的预测，即平板将只是一个放大了的 iPod Touch 。这就好比说苹果不会为 iPhone 制造操作系统因为它运行的都是 Mac 的程序一样。再者，让一台 7 英寸（更别提 10 英寸）的设备运行本是为 3.5 英寸设备设计的软件也不大讲得通。

iPhone OS 的用户介面并非凭空得来。它完全是基于真实世界的可用性而产生，并且特意考虑了设备的物理尺寸大小。可触摸点击的目标大小和间距被设计为人类拇指指尖大小。更重要的是，整个设备被设计为用户仅用单手即可完成所有操作。即便是一个手掌较小的用户仍可以用单手控制将拇指从屏幕的一个角落移动到另一个。

而平板电脑 7 英寸的显示屏可不止有 iPhone 的两倍大小，它的表面积是后者的四倍。如果苹果正在制造的这玩意儿无法靠单手完成操作，那么相信我，他们一定在设计新的交互模式。

第一张照片的磨具和Acer Aspire one一模一样……

我觉得GBASP的屏幕就很NB，背光和反射都能用

gbasp用背光颜色都变了

'我不同意一个普遍的预测，即平板将只是一个放大了的 iPod Touch'  

[posted by wap]

这个东东我比较看好

引用:

原帖由 大头木 于 2010-1-26 16:01 发表
gbasp用背光颜色都变了

反射式的一大缺点是颜色不容易做好，希望水果能解决这毛病