Постановка проблемы
У автомобилистов проблем с видимостью экрана навигации нет. Вставил смартфон на своё законное место, включил навигацию, и поехал!
А у тех, кто катается по открытому воздуху (не только велосипедисты, но и мотоциклисты, самокатчики, квадроциклисты и т.д.), проблема есть. Пока едешь в тени или при сильной облачности, на экране всё видно отлично. Но, как только выехал на прямой солнечный свет, возникает проблема: экран бликует настолько сильно, что на нём почти ничего не видно.
Приходится прикрывать экран рукой от солнца, и тогда видимость возвращается (хотя существуют держатели для смартфонов с защитными козырьками от Солнца, это - не панацея: Солнце может светить с разных сторон).
И вот тут приходят на помощь электронные книги (хотя подходящих пока крайне мало). Ключевое отличие их экранов от экранов смартфонов - в том, что они работают на отраженном свете (но и подсветку там, правда, тоже можно включить). А из этого следует, что, если у смартфонов чем внешнее освещение сильнее, тем экран видно хуже; то у электронных книг - ровно наоборот!
Подробнее о свойствах экранов на "электронных чернилах" (E-ink), их достоинствах и недостатках можно прочесть по ссылке.
Оглавление
2. Электронная книга Onyx Boox Palma 2 Pro - чем она примечательна?
3. Видимость экрана электронной книги при различных условиях освещения
4. Качество навигации электронной книги Onyx Boox Palma 2 Pro
5. Справочно: как устроены экраны цветных электронных книг
История вопроса
Вопросом использования электронных книг в качестве навигаторов я начал интересоваться давно. Но в таком их нештатном применении был ряд проблем.
Первая проблема состояла в том, что электронная книга (она же "читалка" или ридер) должна работать под ОС Android с "открытой" системой (возможностью устанавливать дополнительные приложения без шаманства). Тогда на неё можно будет установить навигационное приложение.
Эта проблема была решена если и не десять назад, то около того. "Читалки" под Android с магазинами приложений сейчас - не проблема.
Вторая проблема - в том, что книга должна иметь навигационный модуль, а этим, естественно, их производители не были никак озабочены (это же просто книга!). Но эту проблему теоретически можно было решить обходным путём - подключением внешнего GPS-приёмника.
Но мой первый опыт с обычной чёрно-белой электронной книгой был не удачен. Навигационное приложение успешно запустилось, но карты местности в чёрно-белом варианте настолько теряли информативность, что пользоваться такими картами было просто невозможно.
Так к списку требований добавилось ещё одно: электронная книга должна быть цветной. А первые поколения цветных экранов E ink тоже были, знаете ли, совсем "не подарок".
Ещё задолго до моих экспериментов интересное решение применила компания Garmin - знаменитый производитель туристических и профессиональных навигаторов. Они в некоторых моделях применили трансрефлективный жидкокристаллический дисплей. Они тоже могли работать при ярком свете без подсветки, хотя изображение было темновато.
Попытка применить экран E ink в телефонах была сделана и в нашумевших в своё время YotaPhone (Википедия); где E ink экран был вторым (дополнительным). Но он был чёрно-белым, что для навигации мало полезно. Да и сам проект тихо закрылся.
В общем, из моей личной затеи ничего не вышло; оставалось только ждать "лучших времён". И вот они настали!
Все нужные технические компоненты сошлись в электронной книге Onyx Boox Palma 2 Pro.
Это - ОС Android 15 (почти новьё) с магазином приложений, цветной экран поколения Kaleido 3, модуль навигации, и даже форм-фактор смартфона, благодаря чему для ридера в качестве навигатора подойдут стандартные держатели смартфонов на руль велосипеда (см. первое фото в статье). Не удачной оказалось только цена. Но она столь высокая - вовсе не за то, что это такой интересный навигатор; а за то, что у неё, действительно, продвинутая электронная начинка в качестве "читалки". А о том, что эта электронная книга - ещё и навигатор, большинство владельцев, скорее всего, даже и не подозревает.
Подробно рассказывать об этой читалке здесь я не буду (лишь вкратце), она описана во многих обзорах. Наиболее подробный, как мне кажется, здесь.
Тем не менее, работа этой электронной книги оказалась не совсем идеальной (и не в экране дело); о проблемах и их решениях (где возможно) будет изложено далее.
После небольшой информации о самом ридере, далее в материале будет тест экрана в сравнении с экраном смартфона, после чего будет оценено качество навигации как таковой и дана небольшая техническая справка об устройстве цветных экранов E ink.
Электронная книга Onyx Boox Palma 2 Pro - чем она примечательна?
Эта электронная книга - почти смартфон, но не смартфон.
На следующем изображении - вид ридера спереди с открытым экраном приложений, к которым добавлены из Google Play три навигационных приложения, тестовое приложение для спутниковой навигации, а ещё - типовой смартфонный набор: фото-приложение "Камера", "Звонилка" и приём/отправка SMS-ок.
Вид ридера сзади таков:
Ридер построен на основе электронной начинки средне-бюджетного смартфона, но среди электронных книг такая начинка считается сильной.
Приложение Device Info HW определило, что в ридере установлен процессор Qualcomm Snapdragon 690 (2 быстрых ядра Cortex-A77 и 6 энергоэкономных A55).
Кроме того, ридер несёт 128 ГБ постоянной памяти, 8 ГБ оперативной, цветной экран 824*1648, камеру 16 МП, и плюс можно вставить СИМ-ку и пользоваться мобильным интернетом. Есть возможность работы стилусом и другие "плюшки".
Для превращения в полноценный смартфон здесь не хватает некоторых программных и аппаратных средств.
"Из коробки" не хватает фронтальной камеры, нет приложений для обычных голосовых звонков и приёма-передачи SMS-ок, а также фотоприложения (в ридере есть только приложение для использования камеры в качестве сканера).
Все эти приложения по ходу работы с ридером были установлены, но полноценным смартфоном ридер всё равно не стал, хотя и приблизился к нему. Физическое отсутствие селфи-камеры непоправимо, да и смотреть киношки на нём осталось практически невозможно: ограниченный цветовой охват и медлительный экран превратили просмотр фильмов в душераздирающее зрелище (даже и не пробуйте). Это же касается и игр с динамичным сюжетом. Вот в "медленные" игры (шахматы, кроссворды и т.п) играйте, сколько хотите!
Видимость экрана электронной книги при различных условиях освещения
Сначала надо настроить дисплей ридера под рабочее навигационное приложение.
Ридер "из коробки" настроен именно на чтение книг, и специфическая цветовая палитра карт в навигационных приложениях может отображаться неверно. Тем более, что каждый цвет RGB кодируется лишь четырьмя битами, и тонкие градации могут теряться.
Для настройки вытягиваем сверху шторку и идём далее по пути: Настройки E ink - > Режим цвета -> Свой -> устанавливаем Контраст и Насыщенность.
Для Яндекс.Карт оптимальными оказались настройки Контраст 70-75, Насыщенность 60-70. Для чтения книг желательно будет вернуть Контраст в исходное положение.
Важность настройки можно оценить по следующим двум картинкам. На первой - настройки оптимальны:
Цвета, хотя и не вполне совпадают с цветами карт на смартфоне, в целом смотрятся приемлемо.
А на следующей картинке - настройки не оптимальны (Контраст - 20, Насыщенность - 67):
В результате неоптимальной настройки лес из зелёного на карте превратился в желтоватый, а здания стали менее яркими и различимыми.
Теперь проведём серию сравнений изображения на экране смартфона и электронной книги при разных условиях освещения, начиная с яркого солнечного дня.
В ходе тестов сравнивалась видимость изображения на экране электронной книги и смартфона среднего класса Oppo с экраном типа AMOLED.
Тест #1 - прямой солнечный свет, на смартфоне яркость установлена на 50%, на электронной книге - нулевая (подсветка выключена):
Этот и последующие тесты были сделаны в наиболее сложных условиях: июнь, вблизи полудня, когда Солнце - максимально высокое. Слева - смартфон, справа - электронная книга.
На экране смартфона просто ничего не видно, кроме светлых пятен, это - отражения лёгких облаков, проплывающих на небе.
На электронной книге - изображение бледное и малоконтрастное, но при этом, в отличие от смартфона, - хорошо различимое.
Экран ридера - хотя и матовый, но всё равно бликует; и при этом наиболее сильно бликует при вертикальном или близком к нему падении лучей. При падении лучей под острым углом уровень бликов значительно снижается.
Тест #2 - прямой солнечный свет, на смартфоне яркость дисплея 100%, на электронной книге - нулевая (подсветка выключена):
На смартфоне наконец-то изображение стало различимым.
Существуют чисто механические средства борьбы с бликами на дисплеях смартфонов при навигации: как уже упоминалось, это - держатели с защитными экранчиками; ещё один возможный вариант - располагать смартфон под таким углом, чтобы в его дисплее отражалось не небо или Солнце, а, например, тело самого велосипедиста. Но при сильном наклоне смартфона может сильно ухудшиться удобство наблюдения его экрана.
Но, несмотря на все нюансы, применение электронной книги - это радикальный способ улучшить видимость экрана при сильном внешнем освещении.
Теперь посмотрим, что будет, если если оба эти устройства перенести в тень деревьев (имитация лесной дороги).
Тест #3 - в тени деревьев, на смартфоне яркость установлена 100%, на электронной книге - нулевая (подсветка выключена)
Теперь ситуация перевернулась: на дисплее смартфона - яркое изображение (даже с избытком, но это легко решается), а на экране ридера - темноватое (хотя и различимое):
Темноватое изображение на экране ридера можно поправить, если включить подсветку; этому посвящен следующий тест.
Тест #4 - в тени деревьев, яркость дисплея смартфона установлена на 100%, на электронной книге - 97% (31 деление из 32 возможных)
В этом тесте яркость экрана ридера удалось хорошо подтянуть, хотя сила подсветки экрана ридера в разы слабее яркости экрана смартфона. Секрет здесь - в том, что что яркость экрана электронной книги складывается из яркости собственной подсветки и внешнего освещения (которое в данном случае не нулевое). В противоположность этому, яркость экрана смартфона работает только "своими силами".
Если посмотреть на увеличенное изображение, то заметно, что изображение на экране ридера более "рыхлое", чем на экране смартфона. Причина этого - в том, что для цветных изображений плотность пикселей в 2 раза ниже, чем для чёрно-белых (монохромных). Навигации это мешать не будет, но знать об этом парадоксе надо (будет пояснено далее).
Важный вывод: чтобы экран ридера было хорошо видно и на прямом солнечном свете, и в тени, надо включать его подсветку (рекомендую днём включать яркость на 90% и более, ночью - просто на комфортном уровне).
Ещё одна деталь, о которой надо упомянуть, - это существование так называемых артефактов, под которыми понимается частичное наложение на текущее изображение "остатков" от предыдущего.
На следующем изображении показан наиболее яркий пример таких артефактов (обычно их уровень ниже):
На изображении заметны более бледные участки в тех местах, где должна быть равномерная окраска зелёного леса.
При чтении книг (отображение только символьной информации) существуют эффективные технологии подавления таких артефактов (например, SnowField), но на крупных изображениях их подавить не удаётся.
С видимостью изображения при высоком внешнем освещении разобрались (с этим всё очень хорошо), но есть и другая сторона навигации - это качество определения местоположения устройства. Вот этому и посвящена следующая глава.
Качество навигации электронной книги Onyx Boox Palma 2 Pro
Более правильный заголовок этой главы мог быть немного другим: "Качество навигации электронной книги Onyx Boox Palma 2 Pro в условиях внешних помех", ибо время сейчас такое. Для тестов можно найти место, где помех меньше, но в радиусе разумной досягаемости сложно найти место, где их совсем нет.
В качестве места, где помех меньше, удалось найти парк "Лосиный Остров" (его фотография, кстати, сделана на камеру самого ридера - далеко не шедевр, но пользоваться камерой можно):
Чуть забегая вперёд, надо сказать, что качество навигации оказалось зависящим от навигационного приложения, и во всех случаях качество навигации в условиях помех лучше оказалось у "обычного" (но современного) смартфона, чем у ридера. Подробнее вопрос качества навигации и тест на разных устройствах в условиях помех рассмотрен по ссылке.
Итак, начало тестирования навигации на ридере было обнадёживающим: в приложении GPSTest ридер обнаружил множество спутников, кажется, всех существующих систем навигации (скриншот):
Интернет при этом был отключен, так что результат - "чистый", полученный ридером без посторонней помощи.
В навигационном приложении Maps.me местоположение ридера тоже было было обозначено верно:
Но на улицах города навигация работала менее успешно (по всей видимости, из-за влияния помех).
При "холодном" (а иногда даже и "тёплом") старте ридеру требовалось до 10-15 и более минут, чтобы найти свои координаты. В каких-то случаях (видимо, при повышении интенсивности помех) ридер вообще показывал своё положение прямо на взлётно-посадочной полосе аэропорта Шереметьево!
В эти моменты вот как выглядела картина определения доступных спутников в приложении GPSTest:
На только что приведённом скриншоте надо обратить внимание на ошибку определения времени по данным спутников (само приложение выделило эту строку красным в верхней части скриншота), а также на высоту, составляющую 4979 м.
Приложение Maps.me при этом аккуратно нарисовало положение ридера прямо в центре ВВП Шереметьево:
Интересно, что тут же запущенное приложение Яндекс.Карты вообще не смогло определить местоположение ридера. Но это не есть недостаток: видимо, приложение Яндекса анализирует больше данных, и, найдя в них "неувязочку", решило совсем не показывать местоположение, вместо показа ложных координат. И это - правильный подход!
К этому надо добавить, что сам Яндекс в высшей степени заинтересован материально в высоком качестве работы своего навигационного приложения: под ним ведь работает и Яндекс.Такси!
Одновременно запущенное приложение Яндекса на "обычном" смартфоне крепко задумалось, но, тем не менее, через какое-то время выдало правильное местоположение (вероятно, ориентируясь на какие дополнительные данные - положение вышек связи, видимых точек доступа Wi-Fi и т.п.).
Что касается определения ридером местоположения в процессе движения, то в условиях помех наблюдались сбои. Иногда ридер терял координаты, при этом пропадала видимость спутников в GPSTest, затем ридер снова их искал, и примерно через минуту восстанавливал навигацию. Навигационное приложение в период сбоя показывало нулевую скорость движения.
Подключение интернета на ридере улучшало ситуацию, но проблема в том; что мобильный интернет доступен не всегда, не везде и не стабильно, так что это - не радикальное средство.
Справочно: как устроены экраны цветных электронных книг
В первую очередь глава об устройстве экранов цветных электронных книг нужна для того, чтобы раскрыть кажущийся парадокс: разное разрешение одного и того же экрана для чёрно-белого (монохромного) изображения и для цветного. А во-вторых, это просто интересно.
Изучим микрофотографию фрагмента аналогичного ридера с экраном того же типа (Kaleido 3). На экран выведена буква "а":
Итак, цветное изображение формируется микрофильтрами. При этом чёрно-белое изображение формируется всеми пикселями экрана, а цветное - только теми, над которыми располагаются микрофильтры соответствующего цвета. Отсюда образуется упомянутый выше парадокс: разное разрешение одного и того же экрана для цветного и чёрно-белого изображения.
Кроме того, часть экрана не покрыта микрофильтрами (они расположены не вплотную друг к другу). За счет этого повышается яркость экрана, но снижается цветовая насыщенность.
Поскольку каждый микрофильтр пропускает не весь падающий на него свет, а только его часть (только свою спектральную составляющую), то экран цветной электронной книги без подсветки получается темнее экрана чёрно-белой книги примерно на 30%.
Из этого факта проистекает, что подсветку экрана придётся включать практически всегда, за исключением пребывания днём на открытом месте на улице.
Именно из этого факта дана рекомендация держать подсветку ридера постоянно включённой при его использовании в качестве навигатора: в пути могут часто меняться участки с высоким и слабым освещением.
Итоги и выводы
Попутно с изучением видимости экрана под прямым солнечным светом пришлось "зацепить" и попутные темы - устройство цветных экранов E ink и навигацию в условиях помех.
Главный итог проведённых изысканий - положительный. Для любителей прогулок и путешествий на транспортных средствах без крыши над головой видимость экрана электронной книги в качестве навигатора в разы лучше, чем у обычного смартфона (причём даже с включенной на максимум яркостью)! Магия и колдовство!
Это касается всех любителей путешествий по открытым пространствам: велосипедистов, мотоциклистов, самокатчиков, квадроциклистов, туристов-пешеходников, водников, и даже счастливых обладателей кабриолетов.
Некоторые ограничения всё-таки остаются. Если Солнце расположено так, что его отражение в экране будет направлено прямо в глаза водителю, то он всё равно ничего не увидит, кроме яркого пятна вместо экрана. К счастью, такое положение Солнца по жизни маловероятно и непродолжительно.
При других ситуациях видимость экрана электронной книги, хотя и остаётся очень хорошей, зависит от угла падения солнечных лучей: чем он острее, тем экран лучше видно.
И помним, что это касается использования ридера для навигации только в дневное время. Вечером и ночью безразлично, каким пользоваться устройством в качестве навигатора: достаточно просто установить яркость экрана на комфортном уровне.
Что касается качества навигации, то оно у электронной книги пока что проигрывает типовому современному смартфону в условиях воздействия помех. Всё-таки навигация - это не основное назначение электронной книги, и эта функция ещё нуждается в доработке. Несколько улучшает ситуацию подключение мобильного интернета. Но, во-первых, даже с ним качество навигации всё равно проигрывает смартфону; а во-вторых, с мобильным интернетом сейчас тоже наблюдаются проблемы, так что даже небольшую помощь он не всегда окажет.
И, наконец, несколько слов об общих перспективах выпуска производителями электронных книг с цветными экранами E ink и функцией навигации.
Главное - что единственный производитель экранов E ink, одноимённая компания E ink Corporation (монополист), освоила выпуск цветных экранов со смартфонными размерами и пропорциями сторон. Так что "процесс пошел", и можно ожидать появления новых электронных книг с возможностью навигации (если производители не будут забывать устанавливать GPS-модуль). Но надо помнить, что, если вдруг производители будут называть их смартфонами, то верить этому нельзя: полноценными смартфонами они быть не могут и владения "настоящим" смартфоном они не отменяют.
Всем спасибо за внимание!
