«Я подумал, что это настоящая бумага»: история создания дисплея Samsung Color E-Paper, отображающего 2,5 миллиона цветов без постоянного электропитания

От меню и скидок до рекламных акций — профессиональные дисплеи стали незаменимым средством передачи информации в розничной торговле. А теперь появился новый дисплей, способный демонстрировать контент без постоянного подключения к электросети.

В начале лета компания Samsung Electronics представила 32-дюймовый Color E-Paper — сверхэнергосберегающее дисплейное решение, обеспечивающее насыщенное и высококачественное отображение контента.

В основе этого инновационного продукта лежит собственный алгоритм формирования цветного изображения Color Imaging Algorithm, разработанный в результате тесного сотрудничества между бизнес-подразделением дисплейных решений (Visual Display Business) и командой исследований и разработок Samsung Research.

Чтобы узнать больше о создании Color E-Paper, редакция Samsung Newsroom пообщалась с двумя ключевыми участниками разработки — ДэВунгом Чо из бизнес-подразделения дисплейных решений (Visual Display Business) и ИльДжуном Ан из Samsung Research.

▲ (Слева направо) ИльДжун Ан из Samsung Research и ДэВунг Чо из VD Business

Изменение парадигмы: ультратонкий, ультралегкий и ультраэнергосберегающий

Color E-Paper задает новый стандарт в мире профессиональных дисплеев, меняя представление об оборудовании, способах применения и визуализации контента.

Глобально представленная 32-дюймовая модель EM32DX имеет сверхтонкий корпус — всего 8,6 мм в самом тонком месте — и отличается небольшим весом — 2,5 кг вместе с аккумулятором.

▲ ДэВунг Чо из VD Business демонстрирует новинку

«Мы сделали устройство максимально тонким и легким, чтобы была возможность устанавливать его без особых усилий даже в ограниченном пространстве, — говорит ДэВунг Чо, руководивший разработкой аппаратной части дисплея. — Такая универсальность позволяет использовать его в качестве меню-борда при входе в кафе или как сезонный интерьерный дисплей, создающий определенную атмосферу и настроение».

Одно из главных преимуществ Color E-Paper — сверхнизкое энергопотребление: при воспроизведении статичного изображения дисплей потребляет всего 0,00 Вт^[1]. Это позволяет демонстрировать контент на протяжении длительного времени только за счет аккумулятора, значительно снижая энергозатраты в торговых пространствах. Энергия расходуется лишь при смене изображения. Кроме того, в рамках приверженности принципам устойчивого развития, в корпусе устройства использован вторично переработанный пластик, а упаковка выполнена из экологичных материалов.

▲ С помощью платформы Samsung VXT на дисплее Color E-Paper легко можно создавать контент и управлять им.

▲ Samsung VXT повышает уровень взаимодействия с Color E-Paper благодаря оптимизации качества изображения и функции предварительного просмотра, обеспечивающей точность цветопередачи перед развертыванием контента, а также другим удобным функциям.

Дисплей, работающий без постоянного питания

Секрет сверхнизкого энергопотребления Color E-Paper — в уникальном способе отображения.

▲ ИльДжун Ан из Samsung Research

«Если традиционные ЖК-дисплеи используют подсветку изображений, то Color E-Paper располагает шесть цветов цифровых чернил в точных местах — подобно печати на бумаге», — объясняет ИльДжун Ан, участвовавший в разработке технологии улучшения изображения. — Это также придает дисплею приятную для глаз визуальную текстуру».

Дисплей состоит из миллионов микрокапсул, каждая из которых содержит частицы чернил четырех цветов: красный, желтый, белый и синий. При подаче электрического сигнала нужные частицы поднимаются на поверхность и формируют шесть базовых оттенков.

«Этот напоминает принцип печати — чернила как бы наносятся на бумагу. После формирования изображения оно может сохраняться практически бесконечно без дополнительного потребления энергии», — поясняет Ан.

Насыщенные изображения всего из шести цветов благодаря собственной технологии Samsung

Преимущества Color E-Paper не ограничиваются только энергоэффективностью. Благодаря алгоритму цветопередачи Color Imaging Algorithm, разработанному Samsung, дисплей способен воспроизводить естественные, насыщенные цвета при помощи всего шести чернил.

«Традиционные средства воспроизведения и отображения информации подразумевали сложности с точностью цветопередачи, а также возникновение искажений и шумов. Требовалось новое решение, которое справилось бы с этими проблемами, и тогда специалисты VD-подразделения и команда Samsung Research объединили усилия», — рассказывает Ан.

Основой для разработки алгоритма Color Imaging Algorithm стала модель зрительной системы человека (Human Visual System): глаз различает средний цвет области, а не отдельные пиксели.

«Используя эту особенность, можно формировать ощущение множества цветов путем правильного сочетания шести базовых оттенков. Ключ — в оптимальном соотношении и расположении этих сочетаний, чтобы избежать искажений», — добавил он.

▲ Процесс цветопередачи на Color E‑Paper, основанный на Color Imaging Algorithm.

Вычисление цветовых соотношений: карта вероятностей

Обычная электронная бумага использует метод рассеивания ошибки^[2], чтобы аппроксимировать цвета цифровых изображений, используя ограниченную палитру. Этот подход эффективен, но дает искажения и требует значительных вычислительных ресурсов.

Samsung предложила иной путь — расчет вероятности размещения определенных цветов в каждой области изображения.

▲ Алгоритм Color Imaging Algorithm вычисляет значения, зависящие от цвета, в виде распределения вероятностей.

Результат — возможность отображать до 2,5 миллиона оттенков при помощи шести базовых цветов. Это примерно в 40 раз больше, чем у обычной технологии (порядка 60 000 оттенков).

Оптимизация распределения цветов: выборка на основе синего шума

Помимо соотношений, важную роль играет и порядок расположения цветов. Разработчики применили технологию blue-noise^[3] sampling — особый способ пиксельной раскладки, обеспечивающий гладкое равномерное изображение.

▲ Процесс выборки цвета на основе синего шума.

▲ (Слева) Рекламная акция продуктовых магазинов, воплощенная в ярких цветах на Samsung Color E-Paper; (справа) Увеличенный фрагмент лука демонстрирует, как различные цветовые сочетания естественным образом передают оттенки.

Передовая технология алгоритма Color Imaging Algorithm значительно снижает нагрузку на глаза, воспроизводя изображения с мягкими, естественными границами — максимально приближенными к печатным материалам.

▲ Технология Samsung Color Imaging Algorithm устраняет недостатки обычной электронной бумаги.

Признание по всему миру и стремление в будущее

Фразы вроде «Я подумал, что это настоящая бумага!» и «А где кабель питания?» — типичные реакции пользователей при виде Color E-Paper. Устройство имело успех на крупнейшей европейской выставке Integrated Systems Europe (ISE) 2025, где получило три награды Best of Show.

«Я был очень горд, когда узнал, что одна глобальная компания, ранее использовавшая только аналоговые вывески, всерьез задумалась о цифровизации после того, как увидела наш дисплей на ISE 2025», — вспоминает ДэВунг Чо, — Color E-Paper с его естественными цветами, как на бумажном носителе, подарит новый визуальный опыт в самых разных сферах. Мы планируем выпускать дисплеи разных размеров — от маленьких до больших».

«Мы продолжаем наши исследования, стремясь еще больше расширить цветовую палитру. Команды Samsung Research и подразделения дисплейных решений продолжат сотрудничество ради следующего прорыва в области технологий отображения», — добавляет ИльДжун Ан.

Сочетая беспрецедентную энергоэффективность и точность цветопередачи, Samsung Color E-Paper задает вектор развития дисплейных решений. Устанавливая новые стандарты для дисплеев будущего, разработчики компании продолжают улучшать визуальный опыт в коммерческих пространствах.

^[1] Согласно стандарту IEC 62301 Международной электротехнической комиссии. Потребление энергии менее 0,005 Вт указывается как 0,00 Вт.
^[2] Метод, при котором ошибка округления в определенных пропорциях распределяется по соседним пикселям, чтобы сделать ее визуально менее заметной.
^[3] В отличие от белого шума, синий шум сконцентрирован в высокочастотном спектре, распределяя мелкозернистые, равномерно расположенные узоры без крупных пятен, что обеспечивает более плавное и естественное отображение контента на дисплеях.