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Qu’est-ce que l’encre électronique ? Comment ça marche et pourquoi chaque fan de livres électroniques en a besoin.

Les lecteurs électroniques, comme le Kindle d’Amazon, ne peuvent faire qu’une seule chose, mais la font très bien : ils rendent la lecture de livres numériques facile pour les yeux, tout comme la lecture de livres en papier. Leurs écrans ressemblent à du papier, sont visibles sous n’importe quel angle et en plein soleil, et l’autonomie de la batterie se mesure en semaines.


Mais comment ces écrans d’encre électronique fonctionnent-ils ? Qu’est-ce qui les rend si performants pour la lecture ? Comment font-ils pour offrir une autonomie aussi impressionnante ? Et devez-vous investir dans l’un d’entre eux ? Voici tout ce que vous devez savoir.

Qu’est-ce que l’encre électronique ?

L’encre électronique est une technologie d’affichage qui reproduit l’apparence de l’encre imprimée sur le papier. En tant que tels, la plupart de ces écrans sont uniquement en noir et blanc. Cependant, les e-readers en couleur sont de plus en plus populaires. Nous avons également vu E Ink (la société) lancer la Gallery 3, une nouvelle liseuse avec un temps de mise à jour des couleurs plus rapide et une résolution d’écran améliorée.

Le premier appareil doté d’un écran E-Ink a été le Librie de Sony, un e-reader commercialisé uniquement au Japon en 2004. La principale raison pour laquelle il n’a pas été adopté à grande échelle était son prix élevé et un format de fichier avec une lourde GDN qui rendait ses livres électroniques périmés après 30 jours.

Amazon Kindle sur une table en bois avec l'option Show Your Work ouverte.

Ce n’est qu’avec la sortie du Kindle d’Amazon fin 2007 que l’encre électronique a vraiment décollé. Comme le Librie, il avait un écran de 800 x 600 pixels capable d’afficher quatre niveaux de gris. Le contraste n’était pas extraordinaire, mais il permettait de transporter une bibliothèque entière de livres numériques partout où l’on allait.

La technologie E-Ink a beaucoup évolué depuis. La onzième génération de l’Amazon Kindle Paperwhite et l’Amazon Kindle Oasis, les meilleurs Kindles d’Amazon, ont maintenant des écrans haute résolution avec jusqu’à 300 pixels par pouce, 16 niveaux de gris, un contraste considérablement accru, une technologie de police améliorée et un rétroéclairage.

Bien sûr, les Kindles ne sont pas les seuls appareils à utiliser des écrans E-Ink. Il y a eu de nombreux concurrents au fil des ans, notamment Sony, Barnes and Noble, Kobo et Bookeen. Même certains smartphones ont utilisé cette technologie dans le passé. Cependant, les écrans E-Ink ne sont pas limités aux seuls appareils portables. Ils sont utilisés dans des objets que l’on porte sur soi, comme les montres-bracelets et les cartes d’identité, la signalisation électronique, les moniteurs et les cartes à puce.

Mais en fin de compte, les lecteurs électroniques ont toujours été, et continueront d’être, le principal objectif de l’encre électronique, l’option la plus populaire étant le Kindle et ses variantes.

Encre électronique et papier électronique

Avant de continuer, nous devons faire la distinction entre E-Ink et E-Paper. Les deux peuvent sembler identiques, mais il y a quelques nuances que vous devez connaître.

L’E-Paper est tout type d’affichage qui émule l’apparence du papier, et quelques technologies différentes entrent dans cette catégorie. En règle générale, les écrans E-Paper sont réfléchissants plutôt qu’émissifs, ce qui signifie qu’ils dépendent de sources lumineuses externes plutôt que d’émettre leur propre lumière (comme les écrans LCD ou OLED).

  Une image montrant les microcapsules sur un écran de Kindle 3.
Crédit image : Gijs.noorlander/Wikimedia

En d’autres termes, l’encre électronique n’est qu’un type spécifique de la technologie du papier électronique.

La smartwatch Pebble est sans doute l’exemple le plus populaire d’un écran E-Paper qui n’utilise pas d’encre électronique. Au lieu de cela, elle utilise un écran à cristaux liquides à très faible consommation avec une couche réfléchissante qui ressemble à du papier. D’autres technologies existent, comme le Mirasol et l’Electrowetting, mais elles ont généralement été reléguées à des usages de niche.

Comment fonctionne l’encre électronique ?

Dans un écran E-Ink, un fluide clair suspend des millions de minuscules capsules remplies de pigments noirs et blancs. Le pigment noir est chargé négativement, tandis que le pigment blanc est chargé positivement. La couche de fluide est prise en sandwich entre deux couches d’électrodes divisées en régions. Chaque région est un « pixel » dans l’écran.

L’ensemble de ce processus est appelé électrophorèse. Selon la façon dont les couches d’électrodes sont chargées, le rapport de pigment dans chaque région change, et c’est ce rapport qui produit divers degrés de niveaux de gris sur l’écran.

comment fonctionnent les écrans e-ink
Crédit image : Tosaka/Wikimedia

Ainsi, lorsque l’électrode inférieure crée un champ électrique positif, le pigment blanc chargé positivement est poussé vers le haut de la couche fluide, masquant ainsi le pigment noir chargé négativement qui se déplace vers le bas de la couche fluide. L’ensemble du pigment blanc apparaît comme un seul pixel blanc.

Inversement, lorsque l’électrode inférieure génère un champ électrique négatif, le pigment noir chargé négativement est poussé vers la surface de la capsule, masquant ainsi le pigment blanc. Il en résulte un pixel noir à l’écran.

Mais lorsque l’électrode inférieure crée des champs électriques positifs et négatifs, un mélange de pigments noirs et blancs est poussé à la surface de la capsule, ce qui donne une nuance de gris qui peut être plus ou moins claire selon la quantité de blanc et de noir affichée pour ce pixel.

eink-capsules
Crédit image : Peter Sobolev/Shutterstock

Contrairement à un affichage à cristaux liquides, qui nécessite une alimentation constante pour maintenir le contenu de l’affichage sur l’écran. L’encre électronique n’a besoin d’énergie que pour changer la polarité des électrodes par région. Cela signifie que votre lecteur électronique ne consomme de l’énergie que lorsqu’il tourne les pages, et c’est ainsi qu’un lecteur électronique peut durer jusqu’à un mois avec une seule charge.

Les appareils à encre électronique peuvent réduire encore plus la consommation d’énergie en ne changeant que les pixels qui doivent être changés à chaque rotation de page. En d’autres termes, si un pixel particulier reste noir d’une page à l’autre, rien ne doit être changé, et le lecteur ne consomme donc pas d’énergie.

Cependant, au fil du temps, certains pixels peuvent se bloquer et refuser de changer même avec une nouvelle polarité, ce qui entraîne une empreinte de texte qui reste même après que la page a été tournée. Ce phénomène est connu sous le nom de « ghosting » et est généralement corrigé par un rafraîchissement de la page entière. C’est pourquoi, de temps à autre, l’écran devient complètement noir, puis blanc, puis revient à la page que vous êtes en train de visualiser.

De plus, les écrans E-Ink ne se limitent pas aux e-readers. Il est possible de créer vos propres projets fascinants avec un écran à encre électronique.

Avantages et inconvénients de l’encre électronique

Bien que l’encre électronique soit un excellent écran pour de nombreuses applications différentes, elle n’est pas encore une solution universelle pour les besoins d’affichage à faible coût. Voici quelques-uns des avantages et des inconvénients de l’encre électronique pour différentes applications.

Avantages

1. Basse consommation: En raison de leur mode de fonctionnement, les lecteurs E-Ink sont comparés aux écrans rétroéclairés ; les dispositifs E-Ink consomment environ 40 % d’énergie en moins.

2. Moins de fatigue oculaire: Bien que les liseuses électroniques produisent une quantité appréciable de lumière bleue, celle-ci est bien moindre que celle produite par les écrans LCD et OLED. Vous pouvez lire plus longtemps sans ressentir de fatigue oculaire sur les e-readers.

3. Expérience de type papier: Rien ne peut remplacer la sensation d’un livre papier, mais les e-readers s’en approchent raisonnablement, du moins en apparence. Cela signifie que la lecture sur l’un d’eux est plus naturelle que la lecture sur un écran d’ordinateur (même si les deux sont numériques).

Inconvénients

1. Taux de rafraîchissement/mises à jour lents: De nombreuses améliorations ont été apportées aux lecteurs électroniques au fil du temps, mais ils prennent toujours beaucoup de temps pour se rafraîchir par rapport aux appareils LCD et LED. Cela les rend inadaptés à la lecture d’animations et de vidéos. Néanmoins, les nouveaux appareils E-Ink, comme le Kaleido 3, sont réputés être suffisamment réactifs pour lire des animations rapides et des vidéos de haute qualité.

2. Prix: Les écrans E-Ink sont assez chers par rapport aux écrans LCD, surtout lorsqu’ils augmentent en taille et en résolution. Ceci est dû au fait que les écrans E-Ink sont produits par un nombre limité de fabricants qui ne peuvent pas profiter des économies d’échelle.

Alors qu’un lecteur électronique standard tel que le Amazon Kindle Paperwhite coûte beaucoup moins cher que, par exemple, le Samsung Galaxy Tab, ce dernier peut être utilisé dans de multiples applications, contrairement au Kindle, qui ne peut être utilisé que pour lire des livres électroniques. Cela signifie que les liseuses restent un achat de luxe pour la plupart des gens.

Et la lecture dans l’obscurité ?

La nature réfléchissante de l’encre électronique la rend parfaite pour la lecture en pleine lumière, mais comme elle n’émet pas de lumière par elle-même, elle ne peut pas être lue dans l’obscurité. Dans les modèles antérieurs, lire dans le noir signifiait utiliser une lampe ou une autre source de lumière externe, comme vous le feriez avec un livre en papier ordinaire.

Aujourd’hui, les lecteurs électroniques haut de gamme ont une fonction d’éclairage intégrée qui vous permet de lire dans l’obscurité. L’éclairage est également utile pendant la journée, lorsque vous devez régler le contraste.

Plutôt que d’utiliser un rétroéclairage, la plupart des lecteurs électroniques utilisent des LED montées le long des côtés intérieurs de l’écran qui diffusent la lumière à travers une fine couche de plastique translucide. La lumière est ainsi répartie uniformément sur la surface et la page entière devient lisible.

Une image montrant le Kindle Paperwhite (2012) avec les LED avant allumées.
Crédit image : Mike Lee/Flickr

Pour faire court, cela signifie que vous pouvez lire dans le noir sans vous fatiguer les yeux comme vous le feriez sur un écran lumineux comme votre smartphone ou votre tablette.

Bien sûr, il faut de l’énergie supplémentaire pour alimenter ces lumières intégrées, ce qui réduit sensiblement l’autonomie globale de l’appareil. Au lieu de quatre semaines par charge, vous pourriez n’obtenir qu’environ deux semaines.

Commencez à utiliser l’encre électronique dès maintenant

L’encre électronique est la technologie qui donne à votre lecteur électronique des angles de vue fantastiques, une lisibilité en plein soleil et une autonomie incroyable. Grâce à l’éclairage intégré à l’appareil, vous pouvez même lire la nuit sans vous abîmer les yeux.

Malgré ses limites, l’encre électronique a fait de grands progrès au fil des ans et est maintenant disponible sur de nombreux appareils, des lecteurs électroniques aux tablettes multimédias. À long terme, l’achat d’un appareil à encre électronique est un investissement qui se rentabilise avec le temps.

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