Bizonyára többünk elgondolkozott már rajta, mi lett volna, ha Gutenbergnek nem jutott volna eszébe a XV-ik században a mozgatható betűelemekkel történő könyvnyomtatás (magát a könyvnyomtatást már a kínaiak is ismerték). Valószínűleg már nem olvasnánk ma is kézzel írott könyveket, de az biztos, hogy a technikai fejlettségünk messze alulmaradna a mostanihoz képest. Neki köszönhetően felgyorsult a könyvnyomtatás és elérhetővé vált a „tudás” az alacsonyabb jövedelmű polgárok számára is. Tehát a technológiát használva lecsökkentette a könyvek árát, a gyártási költséget minimalizálva elkezdte a tömegtermelést. Csakúgy, mint a XXII-ik század elején több e-könyv olvasó gyártó cég; mint például az Amazon.  De hogy jutottunk el idáig? Mióta beszél

ünk egyáltalán e-könyvről és e-könyv olvasóról? Kezdjük egy kis történeti áttekintéssel:

Az első e-könyv

Az első e-könyvet (elektronikus formában létrehozott és terjesztett szöveget és egyes esetekben képet tartalmazó fájlt) az internet hívta életre. Bár már korábban is íródtak könyvszerű dokumentumok, klasszikus értelemben azóta beszélhetünk e-könyről, amióta az letölthetővé vált az internetről. Az első elektronikus könyv nagy valószínűséggel Roberto Busa nevéhez fűződik, aki az 1940-es években írta meg  Index Thomisticus című „könyvét”(igazság szerint egy esszé terjedelmének felelt meg). Az e-könyvek elterjedését sokan a TFT monitoroknak, mások az e-könyv olvasók megjelenésének tulajdonítják. Egy biztos, az 1990-es években ugrásszerűen megnőtt az e-könyv publikálások és e-könyvet olvasó közönség létszáma is. Ez az exponenciálisan növekvő tendencia csak a 2011-es évben kezdett el lassulni. Ma, az Európában, Észak-Amerikában ill. Ázsia fejlettebb részein újonnan megjelenő könyvek csaknem 75%-a megjelenik elektronikus formátumban is. Magyarországi helyzet is a trendet követi: A MEK (Magyar Elektronikus Könyvtár) folyamatosan digitalizálja a magyar klasszikusokat (ahol már a szerzői jogok elévültek) és közkinccsé teszi. A Bookline-nak van már külön e-book-os részlege, illetve megemlíthető a magyar  Book and Walk kezdeményezés is. Ugyanakkor, ha a nyelv nem akadály, kis utánajárással bárki tud vásárolni az Amazonról  a Sony Reader’s Store-jából vagy akár az ebooks.com-ról angol nyelvű e-könyvet.

Az első e-könyv olvasó

Mielőtt ebbe belekezdenénk, fontos tisztázni, hogy mit nevezünk klasszikus értelemben e-könyv olvasónak. Magát az e-könyvet olvashatjuk PC-n (online-offline), laptopon-notebookon (online-offline), táblagépen (online-offline), mobiltelefonon ill. okostelefonon (online-offline), PDA-n (offline) és e-book readeren (offline).
Én a továbbiakban csak az e-book readerekkel foglalkozom. Ennek a kategóriának az a sajátossága, hogy ún. e-ink (elektronikus papír) technológiát használ. Ez valójában pozitív töltésű fehér és negatív töltésű fekete pigmentrészecskék halmaza, melyek átlátszó folyadékban változtatják az elektromos töltés hatására a helyzetüket, így rajzolódhat ki fehér alapon fekete szöveg.

Az elektronikus papír történelme egészen az 1970-es évek elejéig nyúlik vissza, amikor is a Xerox a PARC laboratóriumában kifejlesztette az Alto-t.

Ez volt a világ első irodai és szövegszerkesztési célokra használt számítógépe. Fontos mérföldkő volt ez a személyi számítógépek történelmében, volt azonban egy igen nagy hátránya: mivel a megjelenítéshez katódsugárcsöves kijelzőt alkalmaztak, az általa nyújtott kis fényerő és alacsony kontraszt miatt, csak szinte teljesen elsötétített szobában lehetett használni. A cég ekkor a fejlesztőket arra kérte, találjanak egy olyan megoldást, ahol a gépet normál fényviszonyok mellett is lehet használni.
A Xerox 1990-ben befejezettnek nyilvánította  az Alto fejlesztésére szánt projektet . Azóta is a cég szemére vetik akkori rövidlátásukat: ha felismerik az e-papírban rejlő lehetőséget, a technológia éllovasai lehettek volna és ma is piacvezetők lehetnének az e-könyv olvasó gyártásában. Rendelkeztek elegendő pénzzel, szakemberrel, a kulcsfontosságú szabadalmakkal. De ne szaladjunk ennyire előre:
1977-ben már voltak ugyan LCD monitorok, amelyeken lehetett könyvet olvasni, de a hatalmas áttörést az 1997-ben Russel J. Wilcox  és Jacobson alapította E Ink Corporationt érte el, amely cég ma is vezető szerepet tölt be az e-papír fejlesztésében. Bár már 1998-ban már használatos volt az e-book reader kifejezés, ezek az eszközök kivétel nélkül még a régebbi, LCD-s technológiát használták. Az E Ink vállalat első, kereskedelmi célra fejlesztett terméke 1999-ben látta meg a napvilágot: ez egy reklámtábla volt, ami egy nagy, faburkolatú kijelzőből állt. Céljuk ekkor még csak az volt, hogy kijelzőjüket bármilyen felületen használhatóvá tegyék: citylightok, ruházat, árucímke, szórakoztató elektronika, stb.

2000-ben a Philips cég 7,5 millió dollárt fektetett az E Ink vállalatba, cserébe kizárólagos jogokat kapott a kijelző gyártására. Hamarosan újabb nagy vállalat, a Lucent Technologies  társult hozzájuk, ez a hármas szövetség mutatta be 2000 novemberében az első rugalmas e-ink kijelzőt.  Hamarosan az IBM-et is partnerei között tudhatta az E Ink. 2001-ben Jacobson átvette a nagyhírű Discover magazin technológiai innovációs díját. Az E Ink megalkotta az EPD-t (Electronic Paper Display), amit az elektronikai eszközök széles körében kezdtek alkalmazni: Seiko, Citizen karóra, nyomtató, mikrohullámú sütő kijelzője. 2004-ben piacra került az első e-könyv olvasó: a Sony Librie ebr-1000ep. Először csak Japánban, majd egy évvel később az Egyesült Államokban is.

Egy legenda szerint a mai e-könyv olvasó ötlete Joseph Jacobson fejéből  egy nyaralás alkalmával pattant ki, amikor a tengerparton pihenve olvagatott egy könyvet. Miután befejezte az olvasást, elgondolkodott rajta, hogy milyen jó lenne egy könnyű, vezeték nélküli hálózati kapcsolattal rendelkező eszköz, ami több hétig használható töltés nélkül, fényes nappal is olvasható kijelzővel rendelkezik és amely több tucat könyv tárolására lenne alkalmas. Nyaralás után Dr. Jacobson megosztotta ezeket a gondolatait a MIT Media Lab-os munkatársaival. Ebből nőtte ki aztán magát néhány év múlva a Sony Librie ebr-1000ep.

2005-ben a Seiko árusítani kezdte az első e-ink technológiát használó karórát a Spectrum SVRD001-t.

2006 végén elkészült az első e-ink kijelzős mobiltelefon, a Motorola F3. Egyszerűsége miatt, és a képváltás sebességének lassúsága következtében nem vált átütő technológiával a mobilpiacon az e-ink technológia. Aki erről bővebb információt szeretne, olvassa el a Mobilaréna ehhez kapcsolódó cikkét.

2007-ben meglenik az első Kindle , majd folyó év májusában egy továbbfejlesztett e-ink technológiát kezdett el alkalmazni a cég: a Vizplex e-ink-et. Ezt a kijelzőt használja ma az e-könyv olvasók mintegy 90%-a. A Vizplex kijelzők vékonyabbak, rugalmasabbak, kontrasztosabbak, mint elődeik voltak, a képváltások sebessége pedig a duplájára nőtt.

Az e-könyv olvasók fejlődési története napjainkig

Az E Ink sikereit látva egyre több cég kezdett el érdeklődni az e-papír iránt, sorra alapították az e-tintát továbbfejlesztő/gyártó cégeket. 1999-ben a californiai Szilikon-völgyben alakult a SiPix Imaging Inc. Fő szövetségesük a tajvani székhelyű AUO, amely cég a világ három vezető kijelző gyártóinak egyike. 30 millió dollárt fektettek a fejlesztésbe a vállalat részvényeinek 30%-áért cserébe. Az általuk SiPix Microcup néven szabadalmaztatott e-papír is elektroforetikus technológián alapszik, később ennek különlegessége részletezésre kerül.

Merőben más technológiájú e-papír fejlesztések is vannak. Az ún. cholesteric folyadékkristályos ChLCD technológiájú kijelzők fejlesztésében olyan cégóriások is résztvettek mint az IBM, Philips (érdekes, ez a két cég az E ink Corp.-ot is támogatta) a HP vagy a Fujitsu. A technológia piacképességét látványosan bizonyítja a 4096 szín megjelenítésére képes Fujitsu Flepia e-könyv olvasó, ami 2009 májusában került a japán boltok polcaira. Ez azt jelenti, hogy már 2009-ben volt olyan technológia, amely színes, e inkhez hasonló képet tudott adni.

Az új évezredben szinte minden jelentősebb elektronikai cég meglátta a technológiában rejlő piaci lehetőséget, több tucat laborban folyik az e-papír továbbfejlesztése. A 2009-ig három nagy  e-book olvasót gyártó uralta a piacot, a Sony a PRS-500-el, a Booken  a „CyBook Gen3”-el és az Amazon a Kindle-ével (ez még csak az első generációs Kindle volt). 2009-ben már dinamikusan fejlődött az e-könyv olvasók piaca, mintegy 20 cég mutatja be csaknem félszáz e-book readerjét. Az e-book olvasók nagy része vezeték nélküli hálózati kapcsolattal rendelkezett, sokuk  már érintőképernyős volt. Mivel a színes e-ink fejlesztések még nem hozták a kívánt eredményt – ezt áthidalandó – két kijelzős (e-ink és LCD) könyvolvasók bukkantak fel a 2009-es év végén.
2010-ben bejelentik az E ink Pearl és Triton technológiát, melyet először a Kindle 3-ba építettek be, majd 2012-ben a Fuji Xerox a szín filter nélküli elektroforézis elvére épülő színes e-papírt mutat be. Sajnos erről bővebb adat még az információ frissessége miatt nincsen, de újra visszatérhet ezzel a Xerox az e-könyv olvasók piacára.

A technológia

Párhuzamosan több fejlesztés is egyszerre folyik a különböző cégeknél, de az ezzel kapcsolatos technikai információk meglehetősen hiányosak, mert a kutatási anyagok nagy részét ipari titokként kezelik a fejlesztők.

Ugyanakkor mindegyik technológia kapcsán elmondható, hogy az e-papír két fő részből áll. Van az úgynevezett előlap/felület (frontplane), ez lényegében magát a tartalmat megjelenítő e-ink. A másik rész pedig a hátlap/háttér (backplane), vagyis az elektronika, ami a tartalom létrehozását generálja. (A Kindle paperwhite-nál van egy harmadik rész is, ami a megvilágítást adja)

E ink 

Az elektroforézis elvére épülő e-papír az E ink vállalat fejlesztése és jelenleg az e-könyv olvasóknál a legelterjedtebb és legfejlettebb monokróm technológia.

Gyakorta ad félreértésre okot, hogy az E Ink egyszerre egy vállalat neve, ugyanakkor a vállalat fejlesztéseinek is hasonló nevet adtak, bár még az e-papír techológiában a megjelenítő felületekre is szokás ugyanezt a nevet használni (írásban azért különbözik: e-ink) Ez azt jelenti, hogy más vállalatok hasonló termékét is e-inknek nevezik.

Az E Ink vállalat e ink technológiájában speciális, olajjal töltött mikrókapszulák vannak, ami nagyjából 100 mikron átmérőjű, de egy kapszulában több fekete és fehér töltéssel rendelkező ún. pigment részecskék vagy titán-dioxid szemcsék találhatóak. Itt két eset lehetséges: az elsőben a mikrókapszulák nem csak egy irányból, hanem alulról és felülről egyszerre kapnak ellentétes töltést és ennek hatására a fehér részecskék egyik irányba, a fekete részecskék pedig a másik irányba mozdulnak el az átlátszó folyadékban, így kialakítva a felületen a kívánt tartalmat. A második esetben a titán-dioxid szemcsék színezett olajban fel-le mozognak. Ha fent vannak a szemcsék akkor világos lesz a kapszula, ha lesüllyed akkor sötét. Ez esetben elég csak alulra tenni elektródát. 

(SiPix) színes elektroforetikus:

Bár a technológia hasonló, de míg az e ink kettős részecskéket használ átlátszó folyadékban, addig a SiPix fehér részecskéket színes folyadékban. Az így gyártott kijelző viszonylag olcsón, tetszőleges méretben előállítható, a környezeti hatásoknak ellenálló, kontrasztos, nagy betekintési szöget biztosít.

A technológia lényege, hogy az egyes mikrókapszulák a három fény alapszín alapján színszűrővel vannak ellátva (RGB) és csoportokba rendezve. Itt a három kapszula a fénykeverés elvével hozza létre a kívánt színt. Természetesen amíg  a monokróm technikánál egy képalkotó alapegység az egy kapszula, a színesnél három kapszula tölti be ezt a szerepet, szóval ugyanazon eredményhez a színes kijelzőnek háromszor jobb felbontással kell rendelkeznie. Sajnos a színes kijelzők hatásfoka és színmélysége nem éri el versenytársai szintjét.

ChLCD:

A kijelzőben spirális szerkezetű mikrokapszulázott folyékony kristályokat alkalmaznak, amelyek feszültség hatására átlátszóvá, ill. láthatóvá válnak. Sokáig az elemzők úgy vélték, a ChLCD a legígéretesebb színes e-ink technológia (rugalmas, mindössze 0,8 mm vastag, jó fényerő, kontraszt, felbontás, gyors képfrissítés jellemzi), ugyanakkor mára kissé az elavultnak mondható kijelzők közé sorolják.

E-ink vizplex:

Az e-ink vizplex a legújabb e-ink technológia, ugyanakkor minden vizplex kijelzővel ellátott modell különböző márkanevet visel. A vizplex elnevezés visszautal a legelső, keveset futott első generációra, melynek újdonsága  a megjelenítendő árnyalatok számának növekedése volt. A későbbi generációkat már más nevekkel látták el. Két nagy csoportja van a mai is gyártott vizplex kijelzőknek:

• e ink pearl: Az e-ink pearl-t 2010 júliusában jelentették be, ez volt a vizplex második generációja. A technológia újdonsága a magasabb kontrasztú kijelző volt.
  Az Amazon DX készülékében debütált az  első ilyen kijelző, de a Kindle 3-ban, Kindle 4-ben és Kindle Touch-ban is ezt a kijelzőt használta a gyártó. Ezenkívül a Sony az újabb SonyReader Touch-okba rakta be először a Pearl-t, de ugyanezzel a technológiával működik a Nook Simple Touch-a, Kobo eReader Touch-a és az Onyx Boox pár modellje is.
• e ink triton: A kijelzőt 2010 novemberében jelentették be, ez volt a vizplex harmadik generációja: ez egy színes kijelző, amely könnyen olvasható erős fényben is. A szürke 16 árnyalatát és 4069 színt tud megjeleníteni. Kereskedelmi forgalomban a Hanvon color eReader-e és a JetBook Color rendelkezik ezzel a kijelződípussal.

Szín filter nélküli kapilláris elektroforézis (még nincs rövidebb neve): Idén mutatta be a  a Fuji Xerox Co Ltd. a szín filter nélküli kapilláris elektroforézisre épülő színes papír technológiáját, ahol a részecskék maguk színesek és minden színrészecske mozgását külön kezelik. Ennek nagy előnye, hogy bár színes, nem szükséges 3-szor magasabb pixelszám.

Összefoglalva az elektronikus papír előnyeit és hátrányait:

Előnyök

• Bármilyen erős fényviszonyok mellett (akár természetes, akár mesterséges) a képernyő könnyen olvasható.
• Maga a szöveg megjelenítése nem igényel energiát (ez egy nyugalmi állapot), csak a kép megváltozása jár energiahasználattal, ebből következik, hogy alacsony a fogyasztása.
• Mélyebb a kontraszt más kijelzőkhöz képest.
• Nagy a betekintési szöge, ezért több szögből is jobban olvasható, mint a háttérvilágítással rendelkező kijelzők.

Hátrányok

• Ha nincs semmilyen fény, kiegészító világításra van szükség, különben nem lehet olvasni. Kivételt képez ez alól az új Kindle Paperwhite, amelynek van már saját világítása. 
• Egyenlőre költséges színes kijelzővel felszerelt gépet venni.
• A színes kijelzők színválasztéka igen szerény.
• Lassú a képfrissítés ideje, videó lejátszásra alkalmatlan.
• Maga a könyv szagát/tapintását nem pótolja (bár már lehet kapni e-könyvhöz illatanyagot)

 Szerző: Fekete Gergely, fekete.gergely.csaba[kukac]gmail.com, IV.évfolyam, Edutus Főiskola