彩圖的小彩字看不清楚？淺談濾光片彩色電子紙技術的輪廓干擾現象與解決方法

Jack Black Jack Black - 6月 11, 2022

如果有在使用Boox Nova 3 Color或是Boox Nova Air C的人，可能會發現一個現象：有時候彩色的小型字體在彩色的背景下會糊成一片看不清楚。很多人可能會認為這是目前的彩色電子紙技術Kaleido Plus 2 顯示彩色只有100 dpi的能力所造成的問題，但其實多半時候並不是如此。

解析度顧名思義，就是解析影像細節的程度，因此如果從這個定義來看的話，以現階段的Kaleido Plus 2面板，除非顯示的彩色字體線的寬度小於0.25 mm (即100 dpi)，才有可能因解析度不足造成問題。但是字體如果會有那麼細的線，字體大小在7.8吋的屏幕一般需要在6pt 以下，在一般流式的版面上或是網頁瀏覽器的文字上其實並不太會碰到這樣的狀況，因為我們一般人也不會喜歡在30公分的閱讀距離下去讀6 pt以下的文字，實在是太小讓眼睛看得很吃力，因此多半會透過調整字體大小來放大。出版社在出版時基本上也不會使用6pt以下的文字（折磨人？），所以100dpi的彩色解析度在大多數時候絕對是夠用的。

一般比較會碰到文字小於6 pt的情況是，固定版面格式(如PDF)或是照片中有文字，而該PDF檔與照片受到屏幕大小限制而硬被縮小去符合螢幕尺寸（自適應技術，例如本來是A4紙張13吋大小的雜誌被縮成7.8吋的Air C），不然這樣的狀況其實並不多見，而且即便碰上了，就算黑白的文字有300 dpi的解析度，可以把小於6pt的文字線條給解析出來，你也不會想要在30 cm 的閱讀距離下去讀這麼小的文字。

可是彩色機種的彩色小文字，的確在有彩色背景的情況下，有時候會發生字變得模糊不清難以辨識的狀況啊！如果不是解析度的問題那是什麼問題造成的？答案就是濾光片技術普遍會有的輪廓干擾現象，本文的主要目的就是要來解說何謂輪廓干擾現象，以及碰上了要如何解決此問題。

在開始說明之前，我們先來看以下兩張用Nova Air C顯示的圖片（此圖片皆擷取自《少年牛頓2022年五月No. 212期》）：

圖片中圈起來的文字大約是10 pt 的大小，可以發現很模糊，文字的輪廓不是很明顯，要很認真看才看得清楚字。

圖片中圈起來的文字大小也是10pt，可以發現此張照片中的文字卻輪廓清晰，可以輕鬆的辨識

各位看完以上兩張照片後，有沒有覺得很神奇呢？明明兩張圖片的彩色小字顏色接近字體大小也一樣，為何一張模糊不清，一張卻看得很清楚？

也許有些人很聰明會說因為背景顏色不一樣，第一張圖的文字背景顏色讓文字對比度太差，所以造成辨識較困難，這個你在《彩色電子紙的前光迷思》中一文，就有提到過了。第二張圖片背景顏色較深，文字較亮，所以對比明顯，輪廓自然而然就好辨識。

其實會這樣說的人已經算是很接近答案了，不過其實還不完全正確，因為各位如果仔細看，會發現硬是去辨識文字，可以發現文字的輪廓變得模糊破碎，這個問題並不是對比度太接近造成的。我們現在把上圖中框起來的地方再進一步的放大來看：

仔細看文字的輪廓，會發現變得非常不清楚，這並非單純對比度太接近造成的問題。

此圖的文字輪廓卻很清楚（雖因為100dpi的關係，在此近距離下看得出文字輪廓的毛邊狀）

輪廓干擾現象

其實會造成第一張圖片輪廓變得不清楚的原因，是因為背景的顏色明暗程度(value)太接近文字的顏色明亮程度外，還有一個很重要的原因就是背景的顏色剛好是文字顏色的互補色。

是互補色會有什麼問題嗎？我們先來思考一下彩色濾光片的電子紙是如何顯示色彩的：如果我們今天要顯示彩度稍低的黃色，我們會需要把藍色濾光片用灰色給遮起來（RGB），但是如果我們今天要顯示彩度較低的藍色，我們今天要用灰色把紅色與綠色部分給遮起來（RGB)，此時如果我們顯示的黃色字體的亮度，剛好跟背景顏色的黃色成分亮度是接近的時候(RG = RG)，那此時背景的黃色成份就有可能會干擾輪廓，尤其是當文字的輪廓線條很細，跟濾光片的黃色寬度接近的時候。如果不太清楚，我們直接看下方的圖片中的「和」字：

仔細看文字的輪廓，會發現變得非常不清楚，這並非單純對比度太接近造成的問題，而是受到背景的黃色成份干擾。圖片中的藍色箭頭指的是背景互補顏色中的黃色成份。

此圖的文字輪廓卻很清楚（雖因為100dpi的關係，在此近距離下看得出文字輪廓的毛邊狀，藍色箭頭指的就是文字毛邊）

其實只要是濾光片技術，都有可能會造成此問題，但是為什麼LCD螢幕不會呢？主要有兩個原因：

LCD螢幕的彩色亮度階層有256色，因此即便是互補色，字體顏色的黃色亮度要剛好跟背景顏色的黃色亮度撞色的機率本來就低。電子紙只有16階層灰階，所以照片的顏色必須被迫壓縮在16個階層內表現，所以撞色的機率就高很多。
現在LCD的解析度很高所以即便有撞色干擾，干擾線條的粗細度非常細，肉眼就不易察覺出來。

從以上的第二點看來，解析度不足似乎也是間接造成此問題的原因啊！的確如此，但是我們從上面的照片也可以知道，跟其他背景顏色搭時並不會有這樣的問題發生，字一樣看得清楚，且字的線條是有被「解析」出來的，並沒有兩條線合而為一變成一條線的問題。

可點擊圖片放大此圖來看，不同字體顏色，不同背景下的干擾現象（背景顏色互補成份如果跟文字顏色越接近，干擾越嚴重，圖片為10pt的字，這樣的觀看距離約10 cm 左右）

解決干擾的方法

如果在閱讀彩色圖書時，剛好碰到了輪廓干擾問題該怎麼辦呢？以下提供幾種解決方式供各位參考：

Boox 閱讀器在最近幾次的改版中，已經加入了手指縮放時，自動切換成快速刷新模式的功能（最近的Kindle也有加入此功能），因此當發現彩色小字有受到背景干擾時，只要照片是可以縮放的，透過手指縮放放大後就可以清楚看到字的輪廓了。以前不推薦使用此方法是因為縮放拖移時會一直瘋狂閃爍，造成使用者體驗很差，但現在能自動切換成快速刷新就不會有這問題。
可以快速切換成X mode，使用X mode 時互補色對比會很明顯，就有點像X光一樣直接把輪廓干擾的字給看清楚。（詳見下方影片示範）
再不行，就直接用手機平板開來看啦！如果剛好不是跨多平台的書怎麼辦呢？也很簡單，直接部分螢幕截圖然後分享到messenger 寄給自己，再用手機點開messenger看啦！