电子书的前世今生


  “书是电子模拟技术最后的堡垒。”Kindle的老爹杰夫.贝佐斯说。

  电子模拟必须把人类古老智慧凝结的信息先电子化、数字化,这个使命,抑或说是巨大的商业机会,任谁也不能忽视。书,无疑是最大的古智慧海洋。

  自2009年底始,电子书这个概念,成为消费数码产品领域的新宠。厂商与媒体齐头并进,带来一阵阵热潮。需要对尚不熟悉的人解释,新兴的电子书,并非传统意义上依托于电脑的数字文档,而是立足于电子墨水、电子纸技术的产品,是完全独立的硬件产品。尽管其兴起多少有些莫名其妙,其未来也未必光明,但存在即合理,热闹背后的逻辑,是消费者对于电子数码视觉体验的新追求。

  对于电子数码,一种思维始终存在:用户希望数码产品能纳入更新锐的技术,却又希望电子技术被赋予更传统更自然的元素。因而出现一些奇怪的产品,比如木头外壳的手机。而对于电子显示产品,这一思维被更加彻底地执行。每一次显示技术的进步,不论软件还是硬件,其核心目的都是为了还原自然。电子技术模拟传达的信息,无限趋近于人类眼球所能观察到的信息。精细、色彩丰富、自然光影、可视角度、立体层次,是显示技术开发商追求的核心元素。风景被拟真再现,物体运动被再现,3D技术使立体层次变成硬盘上的数据。电子技术似乎能完成一切。

  事实并非如此,反而令技术人员尴尬的是,他们不能再现最传统的显示传播载体——纸张。电子文本或PDF输入,可以使纸上的图文电子化,甚至能用图形技术模拟出书籍的外形与翻页,但视觉和操作体验,却不能完美再现。纸张可阅读可书写可变形的特质,为电子显示技术立下新的目标:白纸黑字般的显示。

  Kindle系列,被认为是最成功的电子书产品,当然,它远不是最早的,电子书的概念实在是太早了,可偏偏亚马逊公司一出手,就让电子书满世界热了起来。在这里插一句,亚马逊公司参与并引领电子书潮流,让人额外崇敬。因为互联网公司都是革传统产业的命,本来亚马逊公司做网络书店,后延续到电子商务领域,把传统出版的命革得差不多了,现在第二次革命,是革自己的命,等于不需要实体书了。

  Kindle这一系列和现有的其他电子书产品,运用的都是E-Ink电子墨水技术,由麻省理工媒体实验室的约瑟夫.雅各布森副教授,在上世纪90年代中期发明。凭借这项技术,雅各布森和他的3个学生,在1997年成立E-Ink公司,推动这项技术市场化。这家靠几百万风险投资起家的公司,在2009年被台湾元太科技收购,成交价为2.15亿美元。

  E-Ink被热捧的原因,在于它是目前所有显示技术中, 视觉效果最接近纸张的一种。其原理是在两层薄膜中间,放置大量装有白色颗粒和黑色染料的透明微型胶囊。来自处理器的信号,被转化为电脉冲,正电吸引白色颗粒聚集,负电吸引黑色染料。随着两层薄膜所带正负的差异,在电子纸表面,显示出黑白对比分明的图文,如同纸张印刷书写的白纸黑字。玄妙之处在于,基于这个技术,屏幕无需传统显示器的背光,省电且在阳光下表现与真实纸张类同。在下一次激发电脉冲前,屏幕显示不变,用电子技术模拟传统的印刷,真正实现电子墨水技术。

  这个技术并不是革命性的创新,20年前的1975年,施乐公司在设计全球第一款用于办公和文字处理的、代号为“Alto”的个人电脑时,就有研究员Nick Sheridon提出电子纸的概念。当时的目的与今天一样,希望办公电脑的屏幕,模拟用户最习惯的自然纸张效果。当时的实现手段也与今天类似,这种名为“Gyricon”的技术,是在两层薄膜中间,放置大量同比重的小球和油,并将薄膜对应分为无数小块,每块单独供电。有一半小球是黑色的,带正电;另一半小球是白色,不带电。这样电流到达指定区域时。小球将相应旋转,从而像拼图一样,拼出相应的图形。不幸的是,就像其他一些伟大的发明一样,施乐公司的高层否定了这一项目,这项技术被打入冷宫。

  直到25年后,该技术才由Nick Sheridon重组团队,开设子公司再次投入研究。不过此时,从这项技术获得灵感的约瑟夫.雅各布森将小球改为微胶囊,成就了E-Ink。据雅各布森的同事回忆,约瑟夫.雅各布森生性孤僻,但喜欢看书,尤其喜欢在海滩边看书。当他看完一本书后,不想走很远去换书,因此他希望有一种书,可以随时更换内容,无限更换。电子墨水起源于此。

  但电子墨水的第一次商用,并不是用于电子书,而是用于户外广告的电子纸——Immedia,日本曾一度在地铁站和商场,小范围使用过这种技术。第一台采用这种技术的电子书,同样诞生在日本。2004年4月,日本索尼联合E-Ink公司与飞利浦公司,共同推出第一代电子书LIBRIé,并在其后陆续推出PRS系列。电子书正式跻身消费数码产品行列。最先进入市场的,除了索尼之外,还有从飞利浦公司中独立出来的iRex公司,推出iLiad系列产品。

  bames & noble出品的nook,有一个叫做“LendMe”的功能,让使用者可以将电子书的购买内容,借到其他的电子书、手机、计算机等装置上面收看,不过一次仅限一天。

  索尼推出的PRS系列的第一款机型PRS-500,是第一部真正商业化运营的电子书。

  E-Ink发布的最新显示器,屏幕厚度仅是以前产品的60%。可以切割成任意形状,最新的Delphi汽车遥控钥匙就采用了这种屏幕。

  iPad是一款介于苹果的智能手机iPhone和笔记本电脑产品之间的新兴电子产品。

  亚马逊的Kindle系列,被认为是最成功的电子书产品。

  与大部分电子数码新技术相比,电子墨水可算慢热。从技术发明到产品成型,耗费近10年的时间。而从产品到市场,同样耗时甚久。抢先的PRS和iLiad系列,市场反应一般,基本只在数码极客之间流传。索尼尝试着与连锁书店共同运营,提供书籍购买下载,却因资源匮乏而失败;iRex则尝试高端路线,与平面媒体合作运营,比如与比利时的商业报纸《De Tijd》合作,产生全球第一份电子报纸。后续则由其首席技术官、华人科学家周国富带领,与国内《解放日报》、《烟台日报》等多家报社合作电子报纸,最终却因价格过高而曲高和寡,无疾而终。直到亚马逊以一款Kindle电子书,开创在线卖书的商业模式,才刺激越来越多厂商加入电子纸产业。

  电子墨水实现了白纸黑字般的显示,第一张可弯曲折叠的电子纸也在2000年由E-Ink和朗讯科技合作开发完成。传统纸张的可阅读、可书写、可变形三个特性,已经可用电子技术模拟其中两个。对于可书写,却至今没有完美解决方案。为了实现书写的数字化,开发人员尝试了多种道路:被广泛应用于手机的触摸屏技术,现分化为电容式和电阻式两种,各有优劣,都不完美;相对完善的是Wacom公司牵头的电磁感应技术,对纸的模拟程度最高,配合数字墨水技术,可以得到与用传统笔书写基本一样的效果,尤其是书写力度与笔迹的关联变化,不过却需要专门的电磁感应笔。iRex公司的iLiad,作为第一款可书写的电子书,其采用的就是这种技术,可以像对待传统的书籍一样,阅读的同时随意画线、书写标注。

  一些别具创意的想法同时被挖掘,比如红外感应技术。一款针对商业会议记录和教学记录的书写产品,其采用的是红外感应技术,根据笔与感应器之间的距离变化,来定位书写的轨迹,并可在记录完成后将轨迹图形输入电脑保存、阅读或转化为文字。不过其书写的前提,是需要有一张白纸。这样的产品不止一款,折射出研究人员之前的重心,在于解决从书写到输入、从笔迹到数据的流程,解决书写数字化。

  千年之前,竹简不便阅读、不便书写、难以变形的特质,促使纸张被发明应用。千年之后,数字化时代中,阅读、书写、变形的要求,又促使电子纸被发明应用,去实现白纸黑字的数字化,用最新锐的科技,最精密的电子元件,去满足人们对传统和自然的回归。iRex将iLiad的中文名定义为伊利亚特,与《荷马史诗》第一部分同名,而伊利亚特之后,即是奥德赛。

联合作者:曾岁春