明天的出版物:出版已经进入跨媒体时代

时间:2016-11-11  |  作者:印百图

  纸媒体出版物是人类最熟悉的出版物,为人类社会进步和文明做出了巨大贡献,已经成为人类文化不可或缺的重要组成部分。但是,随着数字和网路技术的高速发展和在媒体与传播领域的应用,出版以及相关媒体产业已经步入跨媒体时代,纸媒体出版物正在面临来自其它媒体,特别是显示媒体的挑战。从另一个角度来看,也可以说出版以及相关媒体产业正在面临更多传播媒体的选择,未来的出版物将依据其性质选择最适合的媒体,而不仅仅只是纸媒体。这种矛盾和平衡一直困扰出版以及相关媒体界,也曾经引起过不少争论和探讨。既然有矛盾,肯定会产生冲突,最终必然会导致建立新的平衡。这就好像电视技术诞生后广播、电影和电视重进行市场定位,构建新的平衡一样,但是人们关心并希望得到回答的问题是,矛盾、冲突和平衡究竟在哪里?

  一、出版已经进入跨媒体时代
  传统出版物的生产以专业化的工具、设备、操作和知识为基础,是一个专业性很强,复杂且漫长的过程。作者提供的稿件以及相关素材需要经过出版社的编辑加工整理,然后才能提交印刷厂进行印制,最后才能进入发行、销售阶段。印制过程本身就是一个复杂且耗时的过程,需要使用专业工具和软件完成文字和图像的输入(数字化过程)和编排(数字页面的形成过程),然后需要制作清样供作者校阅、修改,直到最终确认无误后,才能进入出胶片、晒版、上机印刷和印后加工过程。最后根据订货情况,将出版物通过交通运输的方式发送到各地进行销售。在整个生产和销售过程中,原材料(纸张、油墨、胶片、印版以及样张和最终的出版物等等)都需要进行适当的仓储,以保证生产和销售的顺利进行。可见,传统的出版过程是一个建立在纸媒体、仓储和交通运输基础上,典型的“先销售、后生产”的过程,而且纸媒体产品是唯一的产品形式。
  明天出版物的生产可能会变成一个快捷且不需要专业知识的“傻瓜”过程,出版物也不仅仅只是纸媒体产品,而是一个由纸媒体、显示媒体、类纸媒体组成的多元化的产品。这一点与照相机的发展非常相似。倒退20年,照相还是一个需要专业技能的行当,照相师是一个让人尊崇的职业,但是今天基本上所有的人都可以拍摄优质的照片,照片的质量基本上完全取决于照相机(除了与构图等相关的艺术表现外),照相已经不再是一个“高不可攀、光彩夺目”的行当了。这种情况得益于照相技术的发展,始于所谓的“傻瓜照相机”。从技术上看,20多年前开始出现的傻瓜照相机的核心是操作界面的傻瓜化(即,非专业化)和控制系统的自动化和智能化。这要感谢计算机技术和集成电路技术的发展,使摄影师的技能(对焦、光圈、曝光时间以及闪光灯的使用等等)全部微型化后作为专家智能系统进入到了照相机中,自动调焦、光照度测量以及光圈和快门速度的自动设定保证了所有照相机始终处于正确的设定和准确的控制状态,摄影者只需要将镜头对准所选定的拍摄主体即可,其操作技能已经不太重要或没有发挥的空间。从这种意义上讲,傻瓜照相机显然不是说照相机是傻瓜,而应该理解为即便操作者是一个傻瓜,也可以照出专业级别的高质量照片。从这种意义上讲,今天的所有照相机都是傻瓜照相机,只不过我们不再这样说而已。更加进一步的是,今天铺天盖地的数字照相机不但可以获得高质量的彩色照片,而且同时已经将彩色照片分解成为可以直接制版的红、绿、蓝三个通道(即,所谓的分色数字影像),而这在以前是需要专业设备(分色机或彩色扫描仪)和专业人员才能完成的工作。
  未来的出版人们只需要做两件事,即,(1)将最终出版物的页面元素(如,图像、文字、图表、符号等等)进行数字化,转化为数字内容(也有人称之为数字页面或数字胶片)和(2)使用适当的输出转换设备将这些数字内容转换为客户需要的形态的产品,最终产品可能是我们熟悉的纸媒体产品,也可能是作为出版物我们还不太熟悉的显示媒体产品、类纸媒体产品或其它媒体形式的产品(图1)。这些制作或转换可能还需要专业设备和人员的介入,但有很多已经不再需要了,我们通常人即可完成且高质量地完成。

  实际上,这样一种景象已经成为现实,开始在出版物的制作和生产过程得到不同程度的体现和采用。如果将这样一种景象再往前推半步,那就是我们所说的跨媒体技术。跨媒体技术简单地说,就是将相同的(数字)信息内容在不同的媒体上呈现的技术。昨天我们只能将数字内容呈现在纸媒体上,但是,今天我们可以同时在其它媒体上再现。例如,一本字典或词典,既可以印制为纸媒体的形式,同样,也可以做成为电子出版物装载在个人数字终端设备上(如,笔记本电脑、便携式电子阅读器、数字播放器等等),也可以作为网络出版物供人们在互联网上查询等等。在跨媒体技术逐渐成为现实的生产技术的时候,以下几个方面的问题特别值得我们的注意,也可以认为是跨媒体时代出版以及相关媒体产业的特质。
  (1) 数字内容是一个由网络连接成为一个虚拟整体,且不断增长、繁殖的信息资源,蕴藏了巨大的潜在市场和商业机会。与我们不断枯竭的自然资源不同(如石油、煤、天然气、铁矿等等),数字资源的使用都属于非破坏性使用,而且随着使用频度的增加还会伴随产生新的数字资源。因此,随着时间的推移,数字资源一直处在不断的增长和繁殖过程中,数量和种类越来越庞大。另外,网络使这些本来分散和独立存在的数字资源连接成为一个全球化的虚拟整体,不但使数字资源的共享成为可能,而且也提供了数字资源聚集的通道。网络就像一个“聚宝盆”,每天24小时、每年360天不停地将世界各地的数字资源源源不断地汇集到这样一个虚拟的全球化数字资源库中,形成了一个不断繁殖和增长的、“取之不尽,用之不绝”的庞大数字资源。这样一个数字资源的管理和再利用孕育了巨大的商业机会,既可以直接产生利润,也可以间接产生利润。这也是为什么,今天人们将这样一个数字资源称为数字资产的主要原因。数字资产管理(DigitalAssetsManagement)被认为是当今出版相关媒体产业最具发展潜力和商业机会的领域。印刷厂、出版社都掌握了庞大的数字资源,是现代媒体与传播领域中主要的内容提供商,如何管理好和利用好所掌握和能够得到的数字资源既是生产和管理现实的需要,同时还可以开辟崭新的商业机会和盈利空间。
  (2) 在转换输出为最终产品之前,所有产品都以数字方式在系统中存在,不但无需使用任何中介媒介(如,胶片、印版等等),也无需占用庞大的仓储空间,而且这些数字产品还可以非常容易地进行任何修改和组合以满足不同个体的需求(即,所谓的按需电子组页),同时也可以非常快捷地通过专用或通用数字网络传输到异地进行确认和输出(相当于传统出版过程中的发行和销售),只有在最终产品载体被指定时,才进行转换输出,而且是需要多少(即,销售多少)才转换输出多少(即,生产制作)。随着网络技术的不断发展和完善,这些操作基本上可以做到不受距离限制的实时传送,按需生产和服务成为可能,而且还可以形成一种“先销售,后生产”的经营模式。
  (3) 明天的纸媒体产品也可能与今天的大为不同,其生产、发行和销售方式都可能会发生根本的变化。今天的纸媒体产品的生产完全建立在传统的有版印刷技术的基础上,只可能覆盖大众化需求的市场领域,即,高品质、大数量的市场,但不可能覆盖个性化需求的按需市场,即,高品质、小数量(甚至极小数量,如,一分、一册、一本、一套等等)的市场。这是因为制版涉及到的所有成本都需要由每一份纸媒体产品来分摊,单份纸媒体产品的价格随印制数量的增加而下降的原因。高品质和大印数的特点是传统纸媒体产品的“核心”竞争力所在,也是其在面临电影、电视、办公室自动化以及网络媒体等后来者的残酷竞争依然“经久不衰”的根本原因。因此,大众化需求的出版物市场将依然由基于有版印刷技术的出版物生产方式覆盖,但采用更加适合于当今数字和网络环境的计算机到印制技术(即,所谓的CTP技术)和计算机集成生产技术(即,所谓的CIM技术)。就像CTF(从计算机到胶片)是今天纸媒体出版物印刷生产技术的代表一样,CTP+CIM将成为下明天纸媒体出版物印刷生产技术的代表。
  到目前为止,个性化的按需市场基本上处于“有行无市”的状况(即,有需求,但没有形成市场),人们只能采用打样、打印甚至复印或轻印刷的方式来覆盖(或准确地将应付)这个市场的需求。但这种状态正在逐渐改变,从上世纪90年代初期开始出现的数字印刷技术正在使个性化的按需生产成为可能。数字印刷技术建立在高速数字硬拷贝技术的基础上,属于无版和无压印刷的范畴,具有可变信息印刷的能力,即,相邻两个印刷页面可以在内容、版式、尺寸、承印物材质等方面完全不一样。目前最广泛使用的硬拷贝技术主要有静电照相技术(采用干式或湿式颜料色粉)和喷墨成像技术(采用染料或颜料液体油墨),质量已经可以达到中档~高档胶印质量,速度在每小时(彩色、小幅面)数千张(如,6千张/小时)或(彩色,大幅面)每小时1千平方米左右,可以在普通印刷承印物甚至包括纸板、塑料、陶瓷、建材、金属、织物等材质上成像,具有更大的适用范围。当数字印刷机和数字网络、按需印后加工设备结合为一个整体时,就形成了一种完全个性化的纸媒体出版物按需生产和服务系统,可以实现“在顾客需要的地点、时间,提供顾客需要的出版物”(即,所谓的按需出版)。按需出版是一种典型的“先销售、后生产”的出版方式,而且可以具备完全个性化的按需生产和服务能力,可能会彻底改变出版物的生产、发行和销售过程,形成一种全新的纸媒体出版物生产、管理和经营模式。
  是本人提出的一种基于按需印刷系统的新型的出版物生产、发行和销售运行模式示意图,实际上可以看成是一个环境优雅的书屋或者叫“咖啡书吧”。咖啡书吧的每一个座位上都有一个触摸屏(计算机),触摸屏的一端通过互联网与上面讲到的全球化数字资源库连接,另一端与一台按需印刷系统连接(数字印刷机+联机的按需印后设备+网络连接);顾客可以在享用一杯“免费”咖啡的同时,通过触摸屏搜寻自己需要的产品,一旦找到自己需要的产品即可在触摸屏上完成订货(指定尺寸、材质、装订方式等等)同时完成付款(当然是通过电子商务的付款方式);也许在那杯免费咖啡还没有享用完时,数字印刷系统已经完成了所订购产品的印制和包装,并且已经打包放在了你的身旁。这样一个系统已经将出版物的印制、发行和销售融为了一个整体,而且,所销售的产品完全不受咖啡书吧的空间限制,整个生产、发行和销售过程完全摆脱了生产资源、设备、物理空间和交通工具的占用和限制,是一种高效、快捷和环境友好的生产运行模式。广义地讲,这样一个生产运行过程完全可以在自己家里的联网计算机上完成,只不过系统需要将你订购的产品指定到你居住地最近的一个按需生产中心或网点(即,上面讲到的咖啡书吧),然后通过快递的方式将你订购的产品送到你的居住地。目前,这样一个生产系统已经实际在运行,可以保证在24小时之内将你订购的产品送到你的手中。

  (4)也许人们认为显示媒体进入出版物领域还是一个遥远的设想而且也不会像纸媒体那样便携、舒适、符合人的阅读习惯,但事实上今天人们已经开始通过计算机显示屏阅读新闻、查阅字典、搜寻希望获得的信息,而且还可以通过具有上无线网功能的手机、PDA或笔记本电脑随时随地上网阅读新闻、收发邮件、甚至观看电视节目等等。中国互联网已经拥有以亿为单位的经常性用户,而且这个数量还在与日俱增,他们在信息获取上更多依赖的是显示媒体,而不是传统的纸媒体出版物。北美和欧洲在上世纪90年代末期就开始出现报纸广告收入减少,发行量钝化甚至减少的趋势,而网络媒体的广告收入和注册人数却与日俱增。研究表明,更多的年轻人倾向于通过网络而不是报纸获取信息。因此,从本世纪初在北美和欧洲开始出现免费报纸,同时在报纸的主要幅面增加年轻人喜欢的栏目,试图将年轻人重新拉回到报纸媒体上,但好像收效甚微。5月11日22:00中央电视台的“决策者说”栏目特邀国家新闻出版总署原副署长,现任新闻出版发行数据调查中心的主任石峰同志作为主讲嘉宾,就“拨开报刊发行迷雾”的主题,面对报社和出版社的领导进行了现场对话和讨论。根据现场披露的信息表明:为了赢得广告收入,“报纸发行量的虚报已经有几年时间”而且虚报现象普遍存在。石峰主任讲:为了提高发行量,奖励发行送金项链、电动自行车的情况都有,另外,报纸的低价发行是普遍现象,定价5毛的报纸回收可以买到6毛,甚至出现将报纸直接拉到废品站卖掉,以此增加发行数量的现象。当然,这个电视节目的主题不是谈论报纸的命运和前途的问题,但也从一个侧面反映出报业面临的残酷竞争现实:报纸的印制和发行成本日益增高,却整体亏本运行,完全依靠广告收入来弥补和支撑,但广告收入又长期持续下滑,已经开始进入了“成本增加,收入下滑”的恶性循环。以前可能只有电视媒体与出版媒体争夺广告市场,但是今天又出现了基于网络互动媒体、电子媒体,而且这些媒体的覆盖面和对年轻人的吸引力远远超过传统的报纸媒体,表现出强劲的增长和发展势头。因此可以说,报纸等信息类纸媒体出版物今天面临的困境实际上早已“命中注定”。
  柔性显示媒体的出现和发展(如,柔性液晶显示器和有机发光器件显示器)将加剧这种局面的发展,起到“火上浇油”的效果。柔性显示媒体可以以柔性的基材为支撑体(如,金属薄膜、塑料薄膜等等),尽管还不能完全折叠,但已经可以做成卷帘或卷轴的方式,便于携带和安装。不用时柔性显示器可以收纳在一个卷轴中(如,笔筒等等),使用时才将他们展开并通过无线接入与互联网连接,显示和浏览所需要的东西。从技术的角度而言,所显示的内容基本上不受任何限制,可以观看世界上发行的所有报纸、书、杂志。如果说,显示器这种有源发射型媒体会对视觉造成不舒适的感觉(所谓疲劳)的话,那末与传统的纸媒体一样完全柔性且依靠反射呈现内容的电子纸将彻底改变这种状况。电子纸是一种结合了纸媒体(被动无源反射显示)和显示媒体(主动有源发射显示)的所有优点的一种“类纸”媒体(Paper-likeMedia),物理外观和性质就像纸媒体一样,可以折叠(尽管目前还不能完全折叠)而且依靠反射阅读,但是电子纸表面呈现的图文信息是一种按照电子方式工作的、可逆显示的结果,并不是传统的“将油墨放置在纸张上”形成的结果(即,所谓的Ink-on-Paper),因此,电子纸媒体既不需要印刷,当然也不需要装订等印后加工。
  电子纸被认为是一种最有前途的出版新媒体,其在技术上的不断成熟和应用范围的扩大,将彻底改变出版物,特别是信息、娱乐和工具类出版物的形式和相关的生产运行模式,甚至还会改变我们的阅读习惯。我还不敢说这类新媒体会全部取代传统的报纸等信息类出版物,但至少为这类出版物提供了除纸媒体以外可以选择的媒体,而且这种媒体可以实时显示世界上发行的所有报纸(和期刊杂志),既不需要使用投资昂贵的印刷设备(报纸印刷机系统的投资一般都在几千万,甚至上亿人民币的范畴);也不需要费工费时地通过这些设备将油墨放置在以砍伐森林为代价并伴随着巨大生产污染的纸张上;也没有必要再半夜开机印刷,抢在最早时间用汽车运送到各发行网点,然后再用自行车或汽车送到用户手中,为本来就拥堵的交通添堵。

    二、纸媒体与显示媒体的比较
  信息的呈现是所有信息系统与人交流的关键环节,信息呈现的方式或载体是实现这种交流的媒介,也有人称之为信息时代的“窗口”。信息呈现的载体主要有两种基本类型,即,物质载体(MaterialCarrier)和能量载体(EnergyCarrier)。纸媒体是是典型的物质载体(也是物理媒体的一个重要成员),通过成色剂(如,油墨)在纸张上的选择存在实现信息的呈现,信息的呈现是不可逆的(即,不能擦除、更改)且不需要能量的维持;显示媒体是典型的能量载体,通过显示器屏幕选择性地发光实现信息的呈现,信息的呈现是可逆的(即,可以擦除、更改)且需要能量维持。就象纸媒体或物理媒体可以有不同种类的物质载体一样,显示媒体也具有不同的显示方式和种类。因此,下文中涉及到的纸媒体与显示媒体的比较实际上是物理媒体和显示媒体两大类媒体之间代表性性质的比较,而不是某一种具体纸媒体和显示媒体之间的比较。
  纸媒体自诞生以来一直经久不衰,特别在以计算机、数字和网络技术为基础的现代信息技术的“强大”攻势下仍然表现出强劲的生命力,必然有其存在和发展原因。上世纪80年代开始风起云涌的办公室自动化的一个目标就是无纸办公,但后来调查发现,随着办公室自动化的深化,不但纸的用量没有减少,反而与日俱增。究其原因,还是纸媒体具有的方便、舒适、便宜的优点占了上风。有人甚至将纸媒体上升到“纸文化”的高度并将其归结为纸媒体“香火旺盛”的原因,日本就有不少这样的学者和研究。这不免使问题带有一些感情的色彩,略显简单化。今天,随着网络媒体和基于显示器技术的电子出版物的出现,纸媒体又开始面临另外一场更加严峻的挑战,纸媒体的宿命论再次点燃。为了辨明方向,我们需要将喜好和感情的因素放到一边,客观地分析一下纸媒体和显示媒体所具有优点和缺点。
  列举了纸媒体和显示媒体的优点和缺点,但是需要申明的是,这些优点和缺点完全建立在将这些媒体作为供人眼识别和读取信息的载体的前提下,没有绝对的意义。

  可以看出,纸媒体和显示媒体的优点和缺点完全是互补关系而不是重叠关系,即,纸媒体的优点正好是显示媒体的缺点,而纸媒体的缺点正好是显示媒体的优点。从这种意义上讲,这两种媒体根本就不是竞争关系,而是互补关系,两者应该有不同的定位和应用领域。这种完整的互补关系实际上才是纸媒体在显示媒体不断发展并广泛应用的情况下也依然经久不衰的根本所在。之所以会引起纸媒体宿命论的讨论,仅仅是因为与计算机、数字和网络技术结合的显示媒体这样一个后来者将本应属于自己的那部分蛋糕(即,适合于显示媒体的信息、娱乐和工具类出版物)分食掉而已,这实际上是“物归原主”的必然结果。国外有一位学者对此有一个更加精辟的解释,说“如果后来出现的是纸媒体而不是显示媒体,也许我们今天讨论的应该是显示媒体的未来问题,而不是纸媒体的未来问题”,因为纸媒体也将从显示媒体的“传统市场”中拿走本应属于自己的那份蛋糕。
  但是,电子纸(e-Paper)的出现可能对纸媒体构成一个致命的挑战,因为电子纸结合了纸媒体和显示媒体的所有优点,即,在具有基本上所有纸媒体的优点的基础上还可以实现可逆显示和交互式显示,在信息、娱乐、工具以及其它相关类别的出版物领域与纸媒体完全是竞争关系,不再是互补关系。因此,电子纸作为信息载体在这些领域与纸媒体的竞争是不可避免的,而电子纸所具有的优点将使其具有强大的竞争力,在很大程度上取代纸媒体市场。具体的发展进程取决于电子纸在技术上的完善程度和价格上的竞争力,也许短时间内还看不到颠覆性的结果,但长远地看,产生巨大商业震荡的取代是不可避免的。长久以来,纸的人均消费量被用来衡量一个国家或区域的现代化程度和文明程度,也许这种判据今后将不再适用了,至少不能再准确地反映这种程度,因为很多出版物完全不需要再通过“将油墨放置在纸上”的方式去实现。
  三、显示和类纸媒体技术及发展状况
  显示媒体的诞生与发展一直与阴极射线管的出现和发展紧密相连,但随着计算机、网络以及信息技术的发展和渗透这种状况正在发生巨大的变化,已经有近百年的阴极射线管目前已经接近其生命的尽头,在其传统的计算机显示器、彩色监示器以及电视机领域被液晶显示器、等离子体显示器取代。我们在便携式电子设备和个人数字终端上看到更多的是液晶显示器和有机发光显示器,而不是阴极射线管显示器。从长远发展来看,更加引人注目的是柔性显示媒体技术。尽管在幅面和质量以及相关性能上还存在诸多需要改进的地方,目前已经出现的柔性液晶显示器和有机发光显示器已经开始显示出强劲的发展势头和旺盛的市场需求。
  显示媒体大致可以分为投影显示、直接观察显示和脱屏显示三种基本类型(图3)。投影显示媒体指物理刺激(电子束、光束等等)通过投影聚焦在屏幕上的显示技术,我们熟悉的阴极射线管、电影和后来出现的激光显示、场发射、液晶(投影模式)以及数字微镜和栅格光阀等等都属于投影显示媒体技术的范畴。投影显示媒体技术的共同特点是通过电子束或光束运行轨迹的偏转实现对整个屏幕的扫描覆盖(但场致发射显示器除外),屏幕边沿影像质量一般会出现不同程度的衰减,因此物理刺激源与屏幕之间需要适当的物理距离,也就说显示设备需要有一定厚度,大屏幕显示器更是如此,一般在数十厘米甚至更厚(但场致发射显示器除外);直接观察显示媒体源于直接观察(有源)发射(发光)屏幕,人们熟悉的阴极射线管以及最近发展迅猛的绝大多数平板显示器(如,液晶、等离子体、有机发光、场发射等显示器)都属于这个范畴,其共同的特点是屏幕上每一个像素及其显示状态(光发射与否)都是独立设置和控制的(但阴极射线管除外),屏幕中心和边沿的影像质量一般不会发生变化,物理刺激源和屏幕之间的距离可以非常小,因此显示设备可以做得非常薄,一般在数厘米及以下(但阴极射线管除外);脱屏显示,也叫无屏显示,是一种由不同光线在空间作用(干涉)直接形成可视影像(也称为相干光显示,如,全息成像、激光束空间成像显示等等)或直接将光束形成的影像聚焦在人眼的视网膜上(也称为非干涉光显示),通常以头盔或眼镜的方式出现。

  以阴极射线管(CRT)为代表的投影显示媒体伴随着显示器技术的诞生和发展,已经走过了一百多年的发展历史。CRT显示器的起源要追溯到1897年出现的示波器,但到1929~31年间才出现了适合电视播放的、具有商业价值的黑白CRT显示器,1954年出现第一台彩色CRT显示器。因此,一般将CRT显示器的出现定在1929~31之间。到上世纪70、80年代,CRT显示器在技术上已经非常成熟,基本上垄断电视机、计算机屏幕以及监示器市场,但从本世纪初开始受到来自平板显示器增长的巨大挑战,目前正在以及快的速度退出这些市场。导致CRT显示器退出市场的技术因素是,这种基于电子束投影模式的显示器体积庞大、笨重,器件厚度一般在数十厘米及以上(特别是大屏幕显示器)。有人形象地说,如果你要在客厅里摆放一个40英寸以上的CRT电视机,你可能需要将客厅的窗撤掉,然后用叉车吊装才能实现。导致CRT显示器退出市场的另外一个重要因素是以液晶、有机发光以及等离子体等为代表的平板显示器(FPD)从上世纪90年代中叶开始在技术上的不断进步和成熟。在这场竞争中,信息、网络时代人们对便携式显示媒体(如,笔记本电脑、手机以及便携式个人数字终端等的显示屏)和大屏幕显示器(如,大屏幕电视机)的需要起到了助燃剂的推动作用。近期有一个调查报告表明,在电视消费意向中,屏幕尺寸上升到消费者关注的第一位,人们普遍倾向于大屏幕。图4是03~09年之间CRT和FPD显示器市场销售状况的预测数据。CRT的销售台数和收入从03年的2.29亿台、156亿美元降低到09年的1.15亿台、41亿美元,FPD从03年的1.05亿台、439亿美元上升到09年的4.23亿台、1097亿美元。结合图中的数据可以明显地看出,无论是销售收入还是销售台数还是今后的发展趋势,CRT正在快速失去市场重要性,FPD正在成为未来显示器市场的主流。

  从70年代到90年代跨越了近二十年的时间,由德州仪器公司(TexasInstrument)研发并于1996年推出的第一个商业化的数字微镜器件(DMD:DigitalMirrorDevice)建立在微电子机械系统(MEMS:MicroElectroMechanicalSystems)的基础上,是在一个平面上集成了数十万到超过百万个尺寸在10微米以内的微小反射镜片的面阵列反射系统,每个反射镜片的角度都可以独立控制,从而实现对光反射状态的数字调制(即,On和Off状态的切换)。由美国斯坦福大学开发,由美国硅光机公司(SiliconLightMachines)在上世纪90年代后期推向市场的栅格光阀系统(GLV:GratingLightValve)也是一种微电子机械系统,但与DMD不同的是,这种系统是一种集成了1千像素以上(如,1088像素)、依靠光衍射的线阵列系统,每一个像素由6条表面镀有高反射率金属铝的带状栅格构成(其中三条固定,与另外可弯曲的三条交叉排列形成一个平面),通过静电场对这三条可弯曲的带状栅格产生的吸引力作用,可以使每一个像素在平面状态和栅格状态之间切换,从而实现对光衍射状态的调制(即,On和Off状态的切换)。这些系统的共同特点是需要使用适当光源照射到器件上,通过与滤色片的搭配组合以及对On和Off状态时间的控制,实现彩色显示和不同辉度(阶调)的呈现。由于设备价格昂贵以及需要配置相对复杂的机械和电子系统,目前主要应用在大幅面的显示器领域(如,大幅面投影电视、家庭影院等等),不太适合作为个人和便携式数字系统的显示器件。
  相对于投影显示器,平板显示器应该是一个后来者,但其天生的特质使其非常符合今天大屏幕和便携数字系统的显示器的需要,已经开始成为显示器市场的主流,呈现垄断的发展趋势。液晶显示器(LCD)是所有平板显示器的主流,基本上垄断了所有笔记本电脑和彩色监视器市场,并正在将CRT显示器从电视机市场驱逐出去,成为这个市场的主导。
  液晶显示器技术的开发研究要追溯到1968年美国科学家G.H.Heilmeier做成了第一个液晶显示器,但商业化的液晶显示器产品首先由日本的夏普公司于1973年推出并在计算器和手表上得到应用;液晶显示器技术一直到1980年才比较成熟,但大部分应用依然限制在速度和质量要求不高、幅面不大的黑白显示器市场(如,钟表、计算器以及小型电子设备等等);一直到1990年中叶,随着液晶显示器在技术上的不断成熟和完善,液晶显示器才开始在计算机屏幕、电视机以及监视器领域得到大规模的应用。在这个发展过程中,这种依靠电场的有无对液晶空间排列状态进行调制,从而实现对光透射状态(即,On和Off状态)进行控制的显示器技术也从当初的TN-LCD(TN:TwistNematic,液晶在两个导向板之间的扭转角为90度),经过STN-LCD(STN:SuperTwistNematic,液晶在两个导向板之间的扭转角为240~270度),发展到今天的TFT-LCD(TFT:ThinFilmTransistor,及薄晶体管),响应时间常数从当初的200毫秒降低到25毫秒以下,快速移动物体的拖尾问题得到彻底改善,不失真视角也从寥寥几十度扩展今天的160度以上,色域(目前高档的系统均符合AdobeRGB标准,大于基本上所有印刷色域标准)、反差(一般可以做到350:1以上,相当于2.54及以上的印刷动态范围)和显示画质在屏幕整个幅面上的均一性都超过CRT显示器,其温度适应范围也扩展到-25~+850C,基本上满足所有领域环境的要求。与此同时,液晶显示器超薄厚度(显示器屏幕厚度可以控制在1厘米以内,大屏幕显示器由于光源和反光板的要求可能还需要厚一些)以及生产制造技术的不断进步和成本下降使其在大屏幕和便携式显示器领域更具竞争优势,得到广泛应用,市场不断扩大。液晶显示器属于非发光被动显示器,显示板本身实际上可以做得非常薄(在毫米量级即可实现),目前液晶显示器的厚度实际上主要由光源、导光板和偏光板的体积所决定,因此反射显示器(无需光源和导光板)可以做得更薄。正是液晶显示器在技术上的进步、完善和在生产和价格上的优势构筑了其在显示媒体市场中的霸主地位。

  在平板显示器中,等离子体显示器(PDP)依靠高电压气体放电(如高压下氙和氖的混合气体)产生的紫外线对荧光体(由分别发红、绿、蓝色光的三种荧光体组成一个像素)的激发发光作用产生的色光(荧光)实现显示(每个象素中的红、绿、蓝对应的等离体的工作状态都是独立控制的),具备高亮度(可以达到1000勒克司以上)、高对比度(号称可以达到数千比1)、宽色域、大面积化容易(2006年在美国拉斯维加斯举行的“消费品电子设备展览会”上,松下公司展出的等离子体显示器幅面达到了103英寸)和薄厚度(一般在7~17厘米的范围)的特点,使其非常适合于大平面显示器,特别是大平面彩色电视的市场。实际上,在今天的大平面彩色电市场中,等离子体显示器是唯一能够与液晶显示器竞争的显示器技术,尽管其市场份额远远低于液晶显示器。但是,等离子体显示器中荧光体始终处在紫外线以及其它高能气氛的照射中,荧光体的衰减和寿命一直是困扰其发展的一个技术难题。等离子显示器技术的研发经历了一个非常曲折和漫长的过程,从上世纪60年代中叶由美国伊利诺伊苏大学的研究人员开创,一直延续到上世纪的70和80年代,但由于当时正值CRT发展高峰时期以致一直没有具有商业价值的产品出现,直到1992年才出现了第一台21寸等离子体彩色显示器;到了20世纪末和21世纪初,正当大屏幕平板显示器的研发受市场驱动进入高潮的时候,等离子体显示器的发展又受到更具优势的液晶显示器的挑战,一直举步为艰,市场占有率一直徘徊在比较低的水平。
  场发射显示器(FED:FieldEmissiveDevice)的工作原理与CRT显示器相似,也是利用真空中的电子束抨击荧光屏,使荧光屏受激发射荧光,从而实现显示的器件。所不同的是,CRT显示器由一支(黑白)或三支(彩色)电子枪组成物理刺激源,依靠电子束偏转实现对整个屏幕的扫描覆盖,FED荧光屏上每一个像素的红、绿、蓝荧光体都配有一个独立控制的电子枪,电子枪在高电场下依靠隧道效应发射电子,电子在电场加速的作用下抨击荧光屏发射荧光。因此,FED显示器可以认为是由数百万微小的电子枪组成平板CRT显示器,同时兼备了阴极射线管显示器和平板显示器的优点,其厚度可以做到数毫米量级(如,5毫米以内),适合于制作大幅面显示器。FED显示器的研发起始于1970年,但一直到1985年才推出第一个具有实用价值的显示器,到1987年才推出第一个彩色显示器,但一直到了1990年末和本世纪初一直没得到大规模应用。因此,无论从研究开发和应用的角度来看目前都处于低潮阶段。究其原因,主要是微小电子枪的生产技术和稳定性问题。为了提高微小电子枪的电子发射隧道效应,一般通过微克技术将微小电子枪做成锥状结构(称为微尖端结构:Microtips),形成数百万个微尖端组成的面阵列隧道电子枪。这样可以将本应在107V/cm以上的电场强度下才能有效发生的隧道电子发射的电场强度大幅度降低,使工作电压降低到数百伏特的水平且无须对电子枪进行加热(即所谓的冷阴极电子发射),但随之带来的是生产成本过高以及电子枪可靠性、稳定性和寿命等技术问题。上世纪90年代初期在日本首先发现的纳米碳管,后来被证明是一种非产高效的场发射材料,而且同时兼顾稳定的化学和物理性能(这种材料在25000C以下的温度范围内非常稳定)。目前已经开始用纳米碳管取代传统微尖端的电子枪,可能会带来FED显示器技术的复苏。
  有机发光显示器(OLED:OrganicLightEmittingDiode)是一类被认为应用前景非常看好的平板显示器技术,其最诱人的优点是发光的活性材料(或涂层)全部是有机材料,可以做成柔性显示器,而且显示器的厚度只有1毫米左右(因为是有源发光材料,不需要背光照射),响应速度也非常快(响应时间只有数微秒量级,是目前所有平板显示器中最快的一种),工作电压很低(一般在10伏以内);其最大的缺点是发光效率不高,使器件的亮度受到一定的限制,再有就是有机材料的稳定性和器件寿命的问题。这些缺点实际上是所有有机电子器件普遍面临的问题,但从应用的角度来看也是最致命的问题。OLED显示器的研发首先由柯达公司在1970年开始,但直到1987年才出现了第一个具有实用价值的显示器件(同年,第一个关于OLED的专利被批准),两年以后出现了第一个使用高分子材料制作的有机发光器件(即,所谓的PLED:PolymerLED),十年后的1999年出现了第一个全彩色的OLED显示器(尽管幅面只有2.5英寸),2002年三洋和柯达的合资公司推出了第一个15英寸HDTV标准(1280x720像素)的OLED显示器,2006年三星电子公司推出了号称当时世界上幅面最大的21英寸彩色OLED显示器(6百多万像素)。OLED与PLED的共同特点是都是有机发光器件,但前者的发光材料主要使用的是小有机分子功能材料,一般需要采取真空蒸镀技术制备器件;后者采用的是高分子材料,可以采用高分子溶液旋转涂布或其它涂布方法制备器件,成本低且大幅面化容易。OLED显示器目前主要应用在小幅面的个人数字终端以及便携式电子设备上(如,便携式视频播放器、手机显示屏、数字相机显示屏等等),但随着有机材料在发光效率和寿命等方面的改善,其应用范围将扩大到大幅面领域。即便做成大幅面显示器件,OLED和PLED显示器超薄超轻的特质允许将其做成卷帘/卷轴方式,甚至折叠方式,便于携带、运输和安装,只是在使用时才将其展开悬挂在任何一个方便的地方。这不但会大幅度减少大屏幕显示器的重量和对空间的占有,可能还会为个人数字终端和便携式数字系统提供便携式“超大”显示屏幕的机会。
  类纸媒体(Paper-likeMedia)或电子纸(e-Paper)是结合传统纸媒体和显示器媒体优点的一种媒体,其最大的特点就是可以象传统的纸媒体那样质薄量轻(厚度在数百微米)、反射阅读(反差远远高于反射模式的液晶显示器,不失真视角达180度)和成本低廉(与显示媒体比较),信息的呈现状态无须能量维持(双稳态显示,能耗仅为一般反射型液晶显示器能耗的1/10~1/100,号称是透射型液晶显示器能耗的1/1000),其低能耗的特点是其它显示媒体完全不可比拟的优势,同时又可以象显示媒体那样实现信息的交互式呈现(可以擦出、更改)。这些特性都是其他媒体不可能具备,至少不可能完全具备的优势,尽管目前只能实现弯曲,还不能做到完全折叠,但是电子纸具备的超薄、超轻和便携的特质将使其应用领域不断扩大。专家认为,电子纸将是下一代最佳的出版媒体,特别适合信息、娱乐以及工具类出版物,并成为这些领域的最主要的媒体。这可能会彻底改变报纸、杂志以及图书的生产和发行方式,甚至彻底改变我们阅读和获取信息的习惯。

  电子纸的研发要追溯到上世纪70年代中叶,由施乐公司Parc实验室的NickSheridon开创。NickSheridon采用电场诱发的悬浮在液体环境下的双色球旋转的显示原理(一半为黑色、另一半为白色且各带有相反电荷、直径为数十微米的颗粒),并首次在样品上显示了“X”字样(施乐公司缩写的字头),NickSheridon将这种电子纸系统称为Gyricon系统;此后施乐公司将该项目命名为Gyricon项目,一直在公司内部进行研发,并将相应的产品成为聪明纸(SmartPaper);1996年JosephJacobso加入了麻省理工学院的媒体实验室,利用两种带相反电荷和不同颜色的微粒(一种为白色、另一种为黑色或其它颜色)在电场下发生电泳的原理构建了其独创的电子纸显示系统(他称之为电子油墨,即,EInk),几个月后他与他的两个学生成立了EInk公司以便获取对这项技术的融资;2000年EInk公司与Lucent科技公司联合发布了基于电子油墨的第一张具有实用价值的电子纸样品,同年,施乐公司也将其电子纸项目分离出来成立了Gyricon公司以便将基于Gyricon系统的电子纸尽快商业化,从此拉开了电子纸研发和应用的序幕,相继出现了很多不同的系统,如Philip公司的电润湿系统、柔性液晶电子纸(将液晶做在柔性胶片等的介质上等等,同时也出现了很多电子纸产品(如,电子纸、电子纸阅读器、电子书等等),电子纸的发展进入了高峰时期;2005年EInk公司和日本凸版印刷公司合作推出了第一张基于电子油墨的全彩色电子纸样品,同年,日本的Fujitsu公司也推出了基于液晶显示技术(反射)的全彩色电子纸,电子纸开始进入彩色化时代。如果以是否具有实用价值的产品(样品)为衡量一项技术成熟与否的基准,将2000年定为电子纸的元年是符合道理的。电子纸目前面临的问题是图像反差还不是很高(有效明暗亮度比一般在10:1左右),分辨力还比较低(一般在300dpi以下),色彩的饱和度和纯度还不够高,响应速度不高(响应时间在数百毫秒以上)、不适合显示快速移动的画面和物体。前三项是目前技术改进的重点并不断得到改善,但后面一项对电子的主要应用领域并不构成障碍。
  是自CRT显示器诞生以来,各种显示媒体和类纸媒体技术以及产品研发和发展状态示意图。从图中可以明显看出,从1930年代到2000年代的70年中,随着时间推移显示媒体(包括类纸媒体)的器件厚度从数十厘米~米量级(~106微米)降低到一百微米量级(~102微米),降低了4个数量级,已经接近纸媒体的器件厚度空间。更准确地讲,导致显示媒体(包括类纸媒体)器件厚度如此大变化的研发活动主要集中在1960年代中叶到2000年的35年中(如图5中的虚线箭头所示),相当于每9~10年下降一个数量级。当然,再往后面走已经没有更多的下降空间,更多的工作将集中在进一步完善器件性能,提高器件的生产效率,降低成本和扩大显示器的应用领域。
  四、显示以及类纸媒体在出版领域的应用
  这一章将展示一些显示媒体和类纸媒体应用的例子,在显示媒体方面更多的注意力将放在大幅面显示器和便携式数字系统的显示终端的应用方面,在类纸媒体方面更多将重点放在电子书(阅读器)、电子报纸和彩色电子纸的应用实例上。通过这些例子的展示,希望大家对显示媒体和类纸媒体的应用领域,特别是可能给印刷、出版以及相关媒体产业和我们生活、工作带来的影响有一个全面形象的把握。
  从今后发展来看,在显示媒体中液晶显示器(LCD)和有机发光显示器(OLED)是最有活力和应用前景的两种显示器技术,因为,这两种技术在本质上都是有机材料体系,质量轻,器件可以做得很薄,而且都可以做成柔性显示器。从这种意义上讲,如果OLED在发光效率、稳定性和寿命等方面不断完善,它将是最有发展潜能且可能会导致显示器工作模式放生巨大变化的一种显示媒体。因为它属于有源发光媒体,无需像LCD那样设置光源、导光板、偏光板等辅助器件,所以器件厚度可以控制在1毫米以内,即便是大幅面显示器,质量也可以非常小,以致可以随意悬挂或放置,无需特殊支撑和固定设备。目前的提案是将这种柔性显示器做成所谓的卷帘或卷轴方式,不使用或运输时可以收纳在卷轴容器中便于搬运或放置,使用时才将其从卷轴容器放出来,展开成平面状态。也许我们今后再看大幅面彩色电视时,只需要将OLED显示器屏幕从悬挂在起居室墙上卷轴容器中放出来即可。
  是UniversalDisplay公司发布一款卷轴式柔性OLED显示器,显示器的屏幕可以卷曲收纳在一个笔形容器中,便于携带,在使用时再将显示屏展开,通过无线红外接入方式登录到互联网或其它数字系统上。

  是EInk公司与Toppan公司和Philip公司合作推出的基于电子油墨的电子书。EInk公司与Toppan公司的介绍说,所推出的电子书与传统方法印制的纸媒体书(即,Ink-on-Paper)非常相似,完全是反射型阅读模式,无失真视角达到180度(即,全视角空间),反射率达到反射型液晶显示器的6倍以上,重量轻、厚度薄,能耗也很小(只有常规反射型液晶的1/10~1/100);但所不同的是,这种电子书可以内藏数百册,甚至上千册书不同内容的书籍或其它视频资料(具体数量取决于所装载的存储器的容量),可以通过按钮操作随意切换,而且还可以通过有线或无线网络接入,对存储内容进行随时更新。

  是PlasticLogic网站上的一张基于EInk公司电子油墨技术的电子阅读器的一个产品照片,照片下面附有这样一句话:“Takeanywhere,readanywhere”,即,“随处可带,随处可读”之意。相应的文字内容说,这种如同纸媒体一样符合人的阅读习惯的电子阅读器可以在海滩、火车或躺在沙发上阅读,而且不管在任何地方(只要有网络信号),只要需要,都可以通过无线接入下载和购买任何一本书、杂志或新版本的报纸。

  从发展趋势来看,基于电子纸的电子书或电子阅读器可能成为一种主要的书籍、杂志、期刊、时事读物的主要出版物模式,既象传统Ink-on-Paper出版物那样便于阅读、舒适,而且又质轻便于携带,还可以随时随地通过无线接入功能与互联网或其他网络接通,获取、更新或显示所需要的任何内容。

  是EInk与PlasticLogic公司推出的幅面为10英寸,厚度只有0.4毫米,分辨力达到了100dpi的完全柔性的电子纸产品,可能会成为今后报纸的一种新载体。图9(右)是2005年3月在日本举行世界博览会上,日本凸版公司在“读卖新闻”的展台上展出的基于EInk公司电子油墨的超大幅面报纸。该报纸由272块尺寸为6.8x26厘米的单色电子纸显示器拼接而成,幅面达到了2.2x2.6米,据称是当时世界上幅面最大的报纸。在展览会期间每天早晚两次展示“读卖新闻”当天最新版本的新闻,所展示的内容(标题和正文)为单色,彩色内容由内嵌的一块幅面为56x99厘米的彩色液晶显示承担。非常有趣的是,占绝对幅面的电子纸显示器耗能大约只有10瓦特(即便在数据切换时也只有16瓦特),但幅面不到电子纸10%的液晶显示器的能耗大约为250瓦特。粗略概算,相同面积的电子纸耗电量相当于液晶显示器的[(16瓦特/10)/(250瓦特)=]千分之六以内。再次需要说明的是,这些报纸都不需要进行任何印制,也不需要抢在交通拥堵之前赶早进行发行,所有的编辑、发行和销售都可通过网络随时进行,无需占用任何物理资源和交通资源。

  也许人们很少机会也不会去读图9显示的那种幅面的报纸,但是IBM提出的基于电子纸的电子报纸(e-Newspaper)的设计构想倒是非常形象地描绘出了今后报纸发展的一个方向,至少是一种非常可能的选择。人们可以通过无线接入将这种电子报纸连接到互联网上,将需要的报纸、信息和图像等下载到系统的存储器中,然后将它们按照自己的需要显示在电子报纸上进行浏览和阅读。这是一张便于携带的报纸,但是其内容和页数却不受其幅面和厚度的任何限制,你可以通过它浏览和阅读世界上所有的报纸,不管是在当地还是在异地,甚至跨越国界。也许这可能会成为我们今后购买和阅读报纸的一种模式,甚至是一种主要的模式,因为我们可以不再为印制报纸而去投资昂贵的报纸印刷机,也不再为了印制报纸而去砍伐已经日益匮乏的森林,也不会因为加工纸张和报纸印刷产生废液排放、空气污染和噪声污染,当然也不会再为报纸的发行去增添本来就非常拥堵的交通,当然也不会再花钱去购买我们本来不需要的内容。一句话,这简直不就是一件何乐而不为、于国于民都有利而无害的一件好事码!!!

  当然上面讲到还都仅限于黑白的世界,下面我们看一看彩色电子纸技术的发展状况。是2005年日本富士通公司推出的一种基于所谓的高反射率液晶体选择性反射技术(highlyreflectivecholestericselectivereflectiontechnology)的全彩色电子纸,该电子纸媒体制作在胶片底基上,器件厚度为0.8毫米,据称具有显示状态的半永久性记忆功能,因此无需能量维持状态,耗电量极低,而且显示色彩的明度也大幅度高于其他厂商的产品。图11(右)是2005年EInk与凸版公司联合推出的彩色电子纸产品,幅面为6英寸、分辨力83dpi,可以实现12比特彩色显示。尽管这些彩色电子纸的色彩、反差和分辨力还与今天传统Ink-on-Paper媒体的水平有一定差距,但随着时间的推移,可定会发生质的变化。

  五、结束语
  数字网络时代的出版物已经不再是单一的纸媒体出版物,将是一个纸媒体、显示媒体和类纸媒体多元化的时代,我们将会得到更多、更快捷、自由度更大的选择。即便是纸媒体出版物,其印制、发行和销售方式都可能与传统的方式有着巨大的不同。以数字技术和网络技术平台为基础的CTP+CIM将是这个时期生产技术的代表;市场的覆盖将是全方位的,从传统的大众化市场一直延伸到极短版、个性化的按需市场;按需生产和服务已经成为可能,并将开辟新的市场,形成新的增长点。互动媒体的薄型化和柔性化发展将为我们提供更加质轻、体薄、便于安装和使用的显示器,这将彻底改变我们呈现和观看视频内容的方式,超薄或卷轴式的柔性显示媒体将是今后主要发展的方向。类纸媒体具备纸媒体和显示媒体的优势将不可避免地使其成为信息、娱乐、工具和时事类出版物的最主要出版载体,获得巨大发展。这不但将彻底改变出版物的制作、印制、销售和发行过程,甚至还会改变出版产业的运行、管理和盈利模式,还可能会改变我们购买和阅读这些出版物的习惯。所有的这些变化都在向更为便捷、环保和人性的方向发展,是时代变迁和技术进步贡献给我们的一份厚礼。

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