So verbessert E-Ink Carta die Ablesbarkeit

16. April 2014
Geschätzte Lesezeit: 9:36 Min.

Mit E-Ink Carta konnte Amazon die Konkurrenz im vergangenen Herbst hinter sich lassen. Der Versandriese hatte die Bildschirmtechnik ein halbes Jahr exklusiv im Kindle Paperwhite im Einsatz. Für die Mitbewerber war das natürlich keine leichte Situation, denn die Technik verspricht ein Kontrastverhältnis von 15:1 während die weit verbreiteten E-Ink Pearl Displays meist nur 12:1 bieten. Der Tolino Vision bringt nun ebenfalls die neue Technik mit, was auch gleichzeitig eine Premiere für einen ePub-eReader ist.

Allerdings präsentiert sich der Fortschritt in der Praxis nicht so klar wie am Papier und die Meinungen über die neue E-Ink Generation gehen zum Teil sehr deutlich auseinander. Woran liegt’s?

Kontrastverhältnis nur ein Messwert von vielen

Um das zu erklären, muss ich an dieser Stelle ein wenig ausholen: Wie regelmäßige Besucher von ALLESebook.de sicher wissen, messen wir im Zuge unserer eBook Reader Tests auch immer das maximale Kontrastverhältnis eines Geräts. Dieses gibt die höchstmöglichen relativen Helligkeitsunterschiede zwischen Schwarz- und Weißton (d.h. zwischen Schrift und Bildschirmhintergrund) an. Der von uns gemessene, bezieht sich allerdings immer auf den bestmöglichen Wert, den das jeweilige Gerät im Optimalfall erreichen kann. Um eine verlässliche Vergleichbarkeit zu gewährleisten, geschehen solche Kontrastmessungen (auch bei uns) immer unter den gleichen Bedingungen.

Obwohl der Tolino Shine (E-Ink Pearl) einen nur geringfügig geringeren maximalen Kontrast bietet, ist die Ablesbarkeit bei verschiedenen Lichtverhältnissen dennoch deutlich schlechter als bei Tolino Vision (mitte) oder Kindle Paperwhite (recht) mit E-Ink Carta Bildschirmen

Während bei transmissiven Displays (LCDs) helles Umgebungslicht das Kontrastverhältnis verschlechtert, ist bei einem reflektiven Bildschirm (E-Ink) genau das Gegenteil der Fall: Je mehr Licht auf das Display trifft, desto höher das Kontrastverhältnis (natürlich nur bis zu einer bestimmten Lichtstärke). Als Praxisbeispiel lässt sich dies so veranschaulichen: Befindet man sich mit einem unbeleuchteten eBook Reader in dämmriger Umgebung, dann lässt sich der Bildschirm nur schwer ablesen, denn der Helligkeitsunterschied zwischen Hintergrund und Schrift ist zu gering. Das Kontrastverhältnis beträgt also anstatt des maximal möglichen Wertes von 12:1 beispielsweise nur 2:1.

Geht man mit dem eBook Reader nun in einen gut beleuchteten Raum, ist auch mehr Licht vorhanden das auf den Bildschirm trifft und reflektiert wird. Der Displayhintergrund erscheint heller und das sichtbare Kontrastverhältnis erhöht sich. Genau hier setzt die E-Ink Carta Technik an.

Höherer Reflexionsgrad bei E-Ink Carta

Der Reflexionsgrad gibt an, wie viel vom einfallenden Licht wieder an die Umgebung abgegeben wird. In diesem Fall bedeutet das, dass E-Ink Carta Bildschirme in verschiedenen Situationen mehr Umgebungslicht reflektieren und somit heller erscheinen. Der Effekt ist allerdings auf eine maximale Lichtstärke begrenzt, sodass sich das Kontrastverhältnis natürlich nicht beliebig steigern lässt. Dies erklärt unter anderem, weshalb man von verschiedenen Seiten immer wieder hört, dass der Unterschied zwischen Pearl und Carta nicht allzu groß ist, denn je nach Umgebungslicht (besonders in sehr gut ausgeleuchteten Räumen oder bei direkter Sonneneinstrahlung) kann der Kontrastunterschied durchaus kaum wahrnehmbar sein.

Das hört sich noch immer zu diffus und unverständlich an? Den Effekt kann man ganz einfach selbst nachprüfen, indem man seinen eBook Reader und ein Taschenbuch zur Hand nimmt und damit in einen nur schwach beleuchteten Raum geht. Während man die Schrift am eBook Reader immer schlechter entziffern kann, je dunkler es wird, bleibt die Papierseite im Vergleich noch lange relativ einfach ablesbar. Dies erklärt sich ebenfalls mit der Reflektivität. Die meisten bedruckten Seiten verfügen nämlich auch nur über ein maximales Kontrastverhältnis von 10:1 bis 12:1, unterscheiden sich dahingehend also nicht von einem gängigen eBook Reader. Allerdings liegt der Reflexionsgrad von Papier typischerweise zwischen 70 und 80 Prozent. D.h. anstatt 46 Prozent des einfallenden Lichts zu absorbieren, werden nur 20 bis 30 Prozent geschluckt. Dabei spielt auch die Oberflächenbeschaffenheit eine große Rolle für die Reflexion.

Die Folge: Das Papier ist heller und in vielen Situationen besser ablesbar. Wenn die externe Beleuchtung jedoch dafür sorgt, dass sowohl beim eBook Reader als auch beim Papier das maximale Kontrastverhältnis erreicht wird, dann lässt sich die Schrift von beiden Medien gleich gut ablesen.

Obwohl sich das maximale Kontrastverhältnis der Buchseite und des Sony PRS-T2 nicht unterscheidet, sorgt die deutlich bessere Reflektivität des Papiers dafür, dass die Buchseite auch bei schlechten Lichtverhältnissen ablesbar bleibt. Bei ausreichendem Umgebungslicht lässt sich sowohl vom Papier als auch vom E-Ink Display mit gleichem Kontrastverhältnis problemlos ablesen. Im linken Bild (schwaches Umgebungslicht) beträgt der Helligkeitsunterschied rund 90 Prozent, im rechten Bild (helle Umgebung) nur noch rund 20 Prozent.

Wenn das Kontrastverhältnis eines eBook Readers also mit z.B. 12:1 angegeben wird, dann muss man sich im Hinterkopf behalten, dass dieser Wert im Alltag nur selten erreicht wird. Tatsächlich liegt das Kontrastverhältnis je nach Umgebungslicht meist deutlich darunter (eher im Bereich von 5:1 bis 8:1).

Um die Reflektivitätsunterschiede zu veranschaulichen, habe ich die im vergangenen Weihnachtsgeschäft wohl populärsten eBook Reader (Kindle Paperwhite mit E-Ink Carta und Tolino Shine mit E-Ink Pearl) unter kontrollierten, identischen Bedingungen bei künstlichem Licht miteinander verglichen. D.h. Die Geräte wurden am exakt gleichen Ort, mit der gleichen externen Lichtquelle und den gleichen Kameraeinstellungen bzw. Abstand zur Kamera abgelichtet. Das Ergebnis spiegelt die oben gemachten Ausführungen sehr deutlich wider.

Bei absolut identischen Bedingungen liefert E-Ink Carta (links) auch in der Praxis die bessere Reflektivität

Der Bildschirmhintergrund des E-Ink Carta Bildschirms beim Kindle Paperwhite hat eine durschnittliche Helligkeit von 60 auf L* nach LAB, während der E-Ink Pearl Bildschirm des Tolino Shine nur auf eine Helligkeit von 54 kommt. In anderen Worten: Der E-Ink Carta Bildschirm ist in dieser Situation um rund 11 Prozent heller als der ältere E-Ink Pearl Bildschirm.

Eine weitere Sache ist dabei ebenfalls auffällig. Während sich die Lichtreflexion beim E-Ink Carta Bildschirm weitestgehend homogen verteilt, gibt es beim E-Ink Pearl Bildschirm einen gut messbaren Helligkeitsverlauf. Konkret: Die Helligkeit des E-Ink Carta Displays liegt im gemessenen Bereich zwischen 59 und 61 auf L*, die Helligkeit des E-Ink Pearl Bildschirms im exakt gleichen Ausschnitt bewegt sich zwischen 53 und 57 auf L*. Das bedeutet einen 3,4 prozentigen Unterschied zwischen oben und unten bei E-Ink Carta und einen mehr als doppelt so großen 7,5 prozentigen Unterschied bei E-Ink Pearl. Dies könnte auf eine andere Oberflächenbeschaffenheit der Displays hindeuten und lässt sich auch bei anderen Geräten beobachten (siehe unten).

Kontrast im Alltag

Wie bereits erwähnt, wird bei unseren Testberichten immer das maximale Kontrastverhältnis gemessen. Bei der lange Zeit fast ausschließlich verwendeten E-Ink Pearl Technik der verschiedenen eBook Reader war dies eine einfache Methode um das Gerät mit der besten Ablesbarkeit zu finden. Dies hat sich mit den unterschiedlichen Reflexionsgraden nun aber geändert, weshalb auch das Testprozedere angepasst wird (weitere Details folgen in Kürze).

Um das Kontrastverhältnis in einer typischen Alltagssituation zu vergleichen, folgt eine Gegenüberstellung des Kindle Paperwhite 2 mit dem Kindle 4. Der Basis-Kindle wird deshalb genutzt, da das maximale Kontrastverhältnis des Geräts mit 13:1 neben dem Sony PRS-T2 das beste eines E-Ink Pearl Geräts darstellt. Das nachfolgende Bild zeigt die Bildschirme der beiden Geräte in einem ostseitig ausgerichteten Raum an einem sonnigen Nachmittag. Es herrschen also Lichtverhältnisse vor, die zum entspannten Lesen eines normalen Papierbuches mehr als ausreichend sind.

Bei einem eBook Reader wirkt der Bildschirm unter solchen Bedingungen aber schnell matt, was sich mit der oben beschriebenen Reflektivität erklären lässt. Wie sich dies auf das Kontrastverhältnis auswirkt, zeigt das nachfolgende Bild.

E-Ink Carta (links) mit dem helleren Hintergrund und besseren Kontrast

Auch hier wurden die beiden Displays unter identischen Bedingungen abgelichtet (d.h. gleiches Umgebungslicht, gleiche Position im Raum, gleicher Abstand zur Kamera, usw.). Das Ergebnis: Der E-Ink Carta Bildschirm verfügt hier über ein durchschnittliches Kontrastverhältnis von 4,4:1, während das E-Ink Pearl Display auf einen Wert von 3,6:1 kommt. Die Werte wurden anhand von fünf verschiedenen Messpunkten ermittelt.

Dieser Unterschied zieht sich im Grunde so lange durch, bis das maximale Kontrastverhältnis erreicht ist, was bedeutet, dass der Carta-Bildschirm in den meisten Fällen die sichtbar bessere Ablesbarkeit bietet. Dabei gilt zu bedenken, dass es sich beim hier verwendeten E-Ink Pearl Bildschirm des Kindle 4 um einen der beiden kontrastreichsten handelt, die erhältlich sind. Außerdem befindet sich keinerlei Plastikschicht über dem Bildschirm (Touchscreen oder Lichtleiterfolie) wie dies bei anderen Geräten mittlerweile oft der Fall ist (inkl. Kindle Paperwhite 2!). Der Unterschied zu den meisten anderen Geräten mit Pearl-Bildschirmtechnik fällt noch größer aus. Zum Vergleich: Der Tolino Shine kommt bei den gleichen Lichtverhältnissen nur auf einen Kontrast von 3,2:1.

Diese Unterschiede klingen in absoluten Zahlen nicht nach viel, sind aber in Relation zueinander sehr groß. Die oben genannte Kontraststeigerung von Kindle 4 zu Kindle Paperwhite liegt bei 22 Prozent, beim Vergleich von Tolino Shine zu Kindle Paperwhite sogar bei 37 Prozent. Das macht sich natürlich auch mit dem freien Auge bemerkbar.

Außerdem zeigt sich auch hier der oben genannte größere Helligkeitsunterschied zwischen dem oberen Teil des Bildschirms und dem unteren (E-Ink Carta: 8 Prozent; E-Ink Pearl: 17 Prozent), was bedeutet, dass die Lichtreflexion bei E-Ink Carta offenbar weniger gerichtet erfolgt. Das sorgt ebenfalls für eine bessere Ablesbarkeit.

Zumindest subjektiv positiv bemerkbar, macht sich bei E-Ink Carta auch die wärmere Farbtemperatur des Bildschirmhintergrunds. Die Grün-Blau Dominanz bei E-Ink Pearl wirkt sehr kühl, während die E-Ink Carta Technik mit einem stärkeren Rot-Anteil eher ins gelbliche geht und somit wärmer erscheint.

Fazit

Auch wenn in unserer Testung des ersten E-Ink Carta eBook Readers mehrfach erwähnt wurde, dass das Gerät eine deutlich bessere Ablesbarkeit liefert als vergleichbare E-Ink Pearl Geräte, waren die Zweifel daran dennoch sehr groß. Das liegt unter anderem daran, dass viele Personen im direkten Vergleich ihrer eigenen Geräte mit den im Laden ausgestellten keine nennenswerten Unterschiede erkennen können.

Was dabei allerdings häufig nicht bedacht wird, ist die unterschiedliche Umgebungsbeleuchtung in verschiedenen Situationen. Während im Elektronikfachmarkt oder bei Thalia & Co. die E-Reader-Bereiche meist recht gut ausgeleuchtet sind, um die Produkte entsprechend in Szene zu setzen (und somit das maximale Kontrastverhältnis eher erreicht wird), leuchten bei der Alltagsnutzung im Normalfall keine hellen Lichtspots auf den Bildschirm. Somit kommt es in der Praxis auch verstärkt zu den hier beschriebenen Unterschieden.

Das mag für einige Personen keine allzu große Rolle spielen, da sie z.B. ohnehin immer mit einer Nachttischlampe direkt auf den Bildschirm leuchten. In einem solchen Anwendungsszenario ist der Kontrastunterschied zwischen den beiden Bildschirmtechniken genauso gering wie bei direkter Sonneneinstrahlung und im Grunde nicht der Rede wert. Wenn man allerdings von solchen „Extremsituationen“ absieht und davon ausgeht, dass der Bildschirm während des Lesens nur indirekt beleuchtet wird, dann ist der bessere Kontrast von E-Ink Carta nicht von der Hand zu weisen, der in den hier beschriebenen Messungen bis zu 37 Prozent betrug. Die von der E-Ink Holdings angegebene Steigerung von 50 Prozent konnte ich zwar nicht feststellen, es ist in Anbetracht der gemachten Beobachtungen aber durchaus vorstellbar, dass dieser Wert bei entsprechenden Lichtverhältnissen ebenfalls erreichbar ist.

Abschließend bleibt jedenfalls festzuhalten, dass der Unterschied zwischen E-Ink Carta und Pearl nicht so groß ist, wie im Vergleich zur noch älteren Vizplex (V110) Technik. Dennoch bringt E-Ink Carta eine sinnvolle Steigerung zu E-Ink Pearl und liefert im Normalfall die sichtbar bessere Ablesbarkeit.


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