Wyświetlacze segmentowe - stale popularne relikty dawnej epoki?
Segmentowy wyświetlacz to obszar z elementami o określonym kształcie, które mogą niezależnie się włączać i wyłączać, co pozwala na wyświetlanie różnych kształtów. Najbardziej znanym z nich jest wyświetlacz 7-segmentowy, który pojawił się w latach 70-tych, aby wyświetlać liczby i który jest obecny wszędzie wokół nas, więcej, niż moglibyśmy sobie wyobrazić. Projekt 7-segmentowy został faktycznie wynaleziony kilkakrotnie przez różnych ludzi. Jest jak wynalezienie koła, najbardziej logiczne rozwiązanie problemu. Najwcześniejszym znanym dokumentem jest patent Carl Kingsley'ego z 1903 roku. To jeden z wielu patentów z tamtej epoki, który wykorzystywał segmenty do zwiększenia szybkości telegrafów. Patenty koncentrują się na mechanice, a projekt segmentowany jest ledwie wspominany. Ale kto wie, może ktoś zaprojektował go jeszcze przed powstaniem cyfr? Naukowcy nazywają ten projekt podwójnym kwadratem. Podwójny kwadrat nie jest w stanie dokładnie wyświetlać liczb. W rzeczywistości wszędzie są kompromisy. Ale dla większości ludzi wygląda to normalnie, ponieważ przyzwyczaili się do tego wyglądu. Dziś czasami stosuje się go ze względów estetycznych, chociaż pierwotnie został wynaleziony z ograniczeń technicznych. Jest zbudowany z siedmiu prostych linii, które mogą być nawet równej długości, co sprawia, że nadaje się do najprostszych urządzeń. W większości przypadków segmenty mogły mieć różny kształt, co z kolei wpłynęło na ich projektowanie. Na przykład, poprzez zaokrąglenie krawędzi. Często podziały nie są symetryczne, aby poprawić wygląd liczb, co zyskuje na znaczeniu, gdy zwiększa się grubość segmentów. Grube segmenty znajdujemy głównie na odbiornikach LCD, jak zegarki. Trzecim popularnym dostosowaniem jest zaokrąglanie rogów, co sprawia, że wyświetlacz wygląda mniej 'lata 80-te'. Problem z grubymi segmentami polega na tym, że odległość między pionowymi liniami wzrasta. Można by oczywiście zminimalizować lukę, ale kosztem wyglądu innych liczb. Zamknięcie luki zazwyczaj odbywa się po obu stronach. Jednakże, to jest zdecydowanie najczęstszy design. Zazwyczaj również nachylamy font, co sprawia, że wygląda on bardziej kursywnie. W wielu projektach górna połowa jest nieco krótsza. Przestrzeń między segmentami to ograniczenie techniczne i ma duży wpływ na ostateczny wygląd. Ale projektowanie się tutaj nie kończy. W tym designie przesunąłem lewą dwójkę cięć z daleka od rogów. I również zaokrągliłem wnętrze. Nazwałem ten projekt 'Sport'. Większość z projektów segmentowych jest przeznaczona do oglądania na niewielkim wyświetlaczu, jak w zegarku. Oglądanie tego na dużym ekranie może być nieco dezorientujące. Zachęcam jednak, żeby obejrzeć to na dużym ekranie zamiast na telefonie. Może pomóc wykazanie prawdziwej symulacji w realnym świecie. Tak, jestem całkiem zadowolony z tego projektu. Zróbmy jeszcze więcej. To jest dziewięcio-segmentowa wersja tego, co nazywam 'Sport Black'. Dodając dwa środkowe segmenty, nie ma luki w pionowych liniach. Dziewięcio-segmentowy podwójny kwadrat jest rzadkością, ale istnieje. Nazwałem ten projekt 'Seamless'. Wyrównując cięcia w pionie do środkowego segmentu, wszystkie liczby stają się bezszwowe, z wyjątkiem dwójki. Więc dla zegarka, nie byłoby to odpowiednie, ponieważ dwójka to sześć godzin na 24-godzinnym zegarze. Ale dla kalkulatora myślę, że byłoby dość fajnie. Na podwójnie kwadratowym wyświetlaczu 7-segmentowym nie można zobaczyć, czy dwójka i piątka są do góry nogami. Nawet z normalnym tekstem ta zasada dotyczy także szóstki i dziewiątki. Dla niektórych urządzeń to problem. Nawet z tym designem musisz znać czcionkę, aby zobaczyć, że jest do góry nogami. Najlepszym rozwiązaniem jest po prostu dodanie linii. Nazywam to 'Double Bubble'. Zamiast podwójnego kwadratu, to podwójne koło. W tym przypadku myślę, że wyświetlanie zera w ten sposób wygląda fajnie. Miłe, ale może nie na G-Shocka. W mojej młodości około 1996 roku, myślałem, że znalazłem przełom, używając jeszcze dwóch przekątnych segmentów, aby poprawić liczby. Zrobiłem nawet makietę zegarka, w której użyłem tego dziewięcio-segmentowego designu. Ale co za zaskoczenie? Patent złożony w 1908 roku przez Franka W. Wooda już miał podobny segment przekątny. I na chwilę obecną, ma nawet stronę na Wikipedii. Dodanie tych dwóch segmentów nie jest również pozbawione kompromisów. Ale dla cieńszych podświetlanych wyświetlaczy mogłoby to być miłym ulepszeniem. To jest fałszywy wyświetlacz matrycowy, czasami spotykany w zegarkach lub starych zestawach stereo. Na LCD segment można łatwo podzielić bez dodatkowych kosztów. Tutaj widzicie kolorowo kodowane rzeczywiste siedem segmentów. Prawdziwy wyświetlacz 5x7 może wyświetlać liczby znacznie dokładniej. Ale to jest właściwie 18-segmentowy fałszywy wyświetlacz matrycowy. Zanim przejdziemy dalej, oto małe intermezzo z innymi kreatywnymi projektami, które znalazłem w internecie. Dobrze, porozmawiajmy o alternatywach dla podwójnego kwadratu. Ten niezwykły projekt znaleziono wczesnych kalkulatorach Sharp. Wygląda na trochę jak kaligrafia, ale zero ma połowę wysokości. Ma dziewięć segmentów, ale istnieje także wersja 8-segmentowa i 7-segmentowa, w której dwa pionowe linie stanowią pojedynczy segment. Był używany na wyświetlaczu fluorescencyjnym. Dla odbiornika LCD, czcionka jest zbyt cienka. Ale pogrubiona wersja sprawdzi się całkiem dobrze. To miłe doświadczenie, aby spróbować wymyślić alternatywę dla podwójnego kwadratu. Ciągle kończyłem na czymś gorszym, ucząc się, że podwójny kwadrat ponownie się pojawił, gdy tylko próbowałem go ulepszyć. Wydaje się, że to matematykalna zasada. W końcu wymyśliłem ten projekt 6-segmentowy, nazywając go 'X'. 1, 4 i 0 są kompromisami. Ale inne liczby wyglądają lepiej, moim zdaniem. Dodatkowym plusem jest to, że może pokazywać X i Y. To wersja 7-segmentowa. Dodając dodatkowy środkowy segment, wszystkie liczby są teraz bezszwowe. Ta alternatywna wersja X umożliwia dodanie dodatkowego segmentu po prawej dla lepszej jedynki. Dodając 8-segmentowy po lewej, możesz również poprawić zero i w rzeczywistości wyświetlić cały alfabet. I oczywiście ten koncept istniał również gdzieś w latach 70-tych. Ten projekt z 6 segmentami nazwałem 'Freeform'. Na początku nie zdawałem sobie z tego sprawy, ale jest znowu oparty na koncepcji X. Robiąc to dużym, wygląda całkiem fajnie. Ale jak to by wyglądało w prawdziwym świecie? Cóż, co sądzisz? Nie pasuje do projektu zegarka. Podwójny kwadrat mógł mieć dość wpływ na ostrą bryłę lat 80-tych. A tak przy okazji, znowu okazuje się, że ktoś mnie wyprzedził. W tym projekcie wyświetlamaką niesamowite różne kreatywne projekty. Wyświetlanie 10 cyfr przy użyciu mniej niż 6 segmentów jest praktycznie niemożliwe. Można to zrobić, ale czytelność znacznie cierpi. Więc tak naprawdę nie da się tego zrobić. Na tym etapie możesz równie dobrze używać całkowicie innych kształtów, z etykietą, jak to przeczytać. Ale oczywiście zawsze można zwiększać liczbę segmentów. Weźmy na przykład mój design 35-segmentowy bez kompromisów. Przypominają skomplikowane wyświetlacze segmentowane, które były na niektórych pociągach i metrach w Europie. Ten wyświetlacz 13-segmentowy nazywam 'XO'. Jest zaprojektowany jako alternatywa do podwójnego kwadratu o 14 segmentach. Nie mogą być pogrubione, co czyni je niewłaściwymi dla odbiorników LCD. Ale XO jest zaprojektowany na grubo, a wszystkie litery i liczby są praktycznie bezszwowe. Jednak ponownie, również nie jest to bez kompromisów. Działa dobrze tylko wtedy, gdy separacja segmentów może być bardzo ciasna. Ta lżejsza wersja 15-segmentowa daje więcej elastyczności dla niektórych liter i symboli. Myślę, że to mogłoby wyglądać fajnie w radiu samochodowym lat 90-tych. Co preferujesz do tekstu? 14-segmentowy podwójny kwadrat? Mój 13-segmentowy XO? Czy 15-segmentowy 3x5 matryca? Ma by far najwięcej możliwości. Ale z jakiegoś powodu nie znam żadnego urządzenia, które używało matrycy 3x5. Ale nie zanurzajmy się w wyświetlacze matrycowe teraz. Może następnym razem. Ponieważ następne wideo jest prawdopodobnie o tym rzadkim jednorożcu zestaw słuchawkowy z lat 90-tych, który przypadkiem miał wyświetlacz matrycowy. Kończę to wideo z lekkim rozczarowaniem, że nie mogłem wymyślić nic lepszego niż podwójny kwadrat. W opisie znajduje się link do wszystkich moich projektów. I link do mojego nowego albumu, 'Segmentowane Segmenty'. Cóż, dziękuję za oglądanie i mam nadzieję zobaczyć was wkrótce na tym kanale o wszystkim i niczym.
Toggle timeline summary
-
Wprowadzenie do wyświetlaczy segmentowych, koncentrując się na ich zdolności do wyświetlania różnych kształtów.
-
Przegląd wyświetlacza 7-segmentowego, jego wynalezienie i kontekst historyczny.
-
Omówienie najwcześniejszego patentu na wyświetlacze segmentowe autorstwa Carla Kingsleya.
-
Wyjaśnienie projektu podwójnego kwadratu i jego ograniczeń.
-
Manipulacja segmentami w celu poprawy estetyki i optymalizacji cyfr.
-
Grubsze segmenty i ich wpływ na projekt, szczególnie w lustrzanych wyświetlaczach LCD.
-
Powszechne praktyki w projektowaniu fontów dla wyświetlaczy segmentowych.
-
Wprowadzenie osobistego projektu nazwanego 'Sport' dla małych wyświetlaczy.
-
Prezentacja projektu dziewięciosegmentowego o nazwie 'Seamless'.
-
Wyzwania związane z poprawnym wyświetlaniem niektórych cyfr na wyświetlaczach segmentowych.
-
Omówienie dodawania segmentów diagonalnych w celu poprawy wyświetlanych cyfr.
-
Wprowadzenie do fałszywego wyświetlacza matrycowego i jego cech.
-
Badanie alternatywnych projektów dla podwójnego kwadratu, w tym unikalnych segmentów.
-
Prezentacja innowacyjnego projektu 'Freeform', z naciskiem na jego estetykę.
-
Wprowadzenie do projektu 'XO' jako alternatywy dla wyświetlacza 14-segmentowego.
-
Ocena różnych projektów segmentowych dla optymalnego wyświetlania tekstu.
-
Refleksja nad ograniczeniami kreatywności w projektowaniu wyświetlaczy segmentowych.
-
Uwagi końcowe i zachęta do eksploracji linków do projektów i muzyki.
Transcription
A segmented display is an area with shaped elements that can turn on or off independently, which allows it to display various shapes. The most common one is the 7-segment display, which started to appear in the 70s to display numbers and is still all around us today, more than you may realize. The 7-segment design has actually been invented several times by different people. It's like the invention of the wheel, the most logical solution to a problem. The earliest known document is this patent from Carl Kingsley, filed in 1903. It's one of several patents of the era that used segments to increase telegraph speeds. The patent focuses on the mechanics, the segmented design is hardly mentioned. But who knows, perhaps someone designed it before digits even existed, by dropping some sticks, for example. Scientists call this design the double square. The double square is not truly capable of displaying numbers exactly right. In fact, there are compromises all over the place. But most people are so used to it that it looks normal. Today it's sometimes used for aesthetic reasons, while it was invented for technical limitations. Since it's built from seven straight lines that can even be of equal length, it's suitable for even the most rudimentary device. But in most cases, the segments could have a shape and thus be designed. For example, by chopping the corners. And often the divisions are not symmetrical to optimize the look of numbers, which gets more important when increasing the segment's thickness. Very thick segments we find mostly on reflective LCDs, like watches. A third common tweak is rounding the corners, which makes it look less 80s. A problem with thicker segments is that the gap between the vertical lines increases. You could of course close the gap, but at the cost of the look of other numbers. Closing the gap is usually done on both sides. However, this by far is the most common design. Shearing the font, making it italic, is also almost always done. And in many designs, the top half is a bit shorter. The space between the segments is a technical limitation and of big influence on the final look. But designing doesn't stop here. In this design, I moved the left two cuts away from the corners. And I also rounded the inside. I named this design Sports. Now most segmented designs are meant to be seen on a tiny display, like this watch. Viewing this on a big screen might be a bit bewildering. However, I do encourage you to watch this on a big screen instead of your phone. But it might help to show a real world simulation. Yeah, I'm quite happy with this design. Let's do some more. This is a nine segment version of what I call Sports Black. By adding two middle segments, there is no gap in the vertical lines. A nine segment double square is rare, but exists. I've named this design Seamless. By aligning slices in the verticals to the middle segment, all numbers become seamless, except the two. So for a timepiece, it would not be suitable, since the two is in six hours of a 24 hour clock. But for a calculator, I think it would be quite cool. On a double square seven segment display, you cannot see if the two and five are upside down. And even with normal text, the same counts for the six and nine. For certain appliances, this is a problem. Even with this design, you have to know the font to see it's upside down. The best solution is to just add a line. I call this one Double Bubble. Instead of a double square, it's a double circle. In this case, I think it's cool to display the zero like this. Nice, but perhaps not on a G-Shock. In my puberty around 1996, I thought I had a breakthrough by using two more diagonal segments to improve the numbers. I even made a mock-up watch where I used this nine segment design. But what do you know? A patent filed in 1908 by Frank W. Wood already had a similar diagonal segment. And by now, it even has a Wikipedia page. Adding these two segments is also not without compromise. But for thinner backlit displays, it might have been a nice upgrade. This is a fake matrix display, sometimes seen on watches or old stereo sets. On a LCD, a segment can be easily divided without extra costs. Here you see color-coded the actual seven segments. A real 5x7 matrix can display numbers much more accurate. But this is actually an 18-segment fake matrix. Before we continue, here's a little intermezzo with other creative designs that I found on the internet. Alright, let's talk about alternatives to the double square. This remarkable design was found on early Sharp calculators. It looks a lot like handwriting, but the zero is half the height. It has nine segments, but it also has an 8-segment and 7-segment version. In which case, the two vertical lines are a single segment. It was used on a fluorescent display. For a reflective LCD, the font is too thin. But a bold version actually works quite well. It's a nice experiment to try and come up with an alternative to the double square. I kept ending up with something worse while seeing the double square reappear as I tried to improve it. It feels like a mathematical law. However, I came up with this 6-segment design that I call X. The 1, 4 and 0 are compromised. But other numbers look better, I think. A nice extra is that it can show an X and Y. This is a 7-segment version. By adding an extra middle segment, all numbers are now seamless. This alternative X design allows an extra segment on the right for a better 1. By adding an 8-segment on the left, you can also improve the 0. And actually display the entire alphabet. And of course, this concept also already existed, somewhere in the 70s. This design with 6 segments I named Freeform. First I didn't realize, but it's again based on the X concept. Making it big like this, it looks quite cool. But how would it look in the real world? Well, what do you think? It doesn't fit the watch design. The double square might have had quite an impact on the edgy designs of the 80s. By the way, it turns out, again, someone beat me to it. Including various other creative designs. Displaying the 10 digits with less than 6 segments is near impossible. It can be done, but the readability suffers greatly. So it cannot really be done. At this point, you might as well use entirely different shapes, with a label on how to read it. But using more segments is of course always an option. Take for example my no-compromise 35-segment design. Reminiscent of the complex segmented displays that were on certain trains and metros in Europe. This 13-segment display I call XO. It's meant as alternative to the 14-segment double square. They cannot be bold, which makes it unsuitable for reflective LCDs. But XO is designed bold, and all letters and numbers are practically seamless. However, again, not exactly without compromises. It only works well if the segment separation can be very tight. This lighter 15-segment version allows more flexibility for certain letters and symbols. I think this could have looked cool on a car radio in the 90s. What do you prefer for text? The 14-segment double square? My 13-segment XO? Or a 15-segment 3x5 matrix? It has by far the most possibilities. But for some reason I don't know any device that used a 3x5 matrix. But let's not get into matrix displays now. Perhaps next time. Because the next video is probably about this rare unicorn of a stereo set from the late 90s, which happens to have a matrix display. I end this video with the mild disappointment that I could not come up with anything better than the double square. In the description is a link to all my designs. And a link to my new album, Segmented Segments. Well, thanks for watching, and I hope to see you soon on this channel about everything and nothing.