匠心独运 | 窄边框带来「更进一步的创作体验」
窄边框化,从深入理解显示屏开始
To Shrink the Bezel, We First Had to Understand the Display
Wacom 着手推进窄边框化的契机源自数码设备的整体趋势。最初开始进行相关研究,大约是在 6 年前。当时,各类显示产品的边框正变得越来越窄,能够将面板边缘也充分利用的、兼具功能性与精致感的设计逐渐成为主流。Wacom 也由此产生了「不能在这一时代潮流中落后」的危机意识。最终被选为突破口的,正是数位屏的旗舰型号 Wacom Cintiq Pro 系列的焕新迭代。
在推进窄边框化的过程中,首先所必需的是对显示屏本身的理解。边框变窄,意味着过去配置在边框下方的传感器、线圈等组件,其可用空间在物理层面上必然减少。所导致的结果包括传感器的尺寸也不得不随之小型化,而从显示屏获取信号的难度随之增加。与此同时,来自液晶显示屏的干扰信号本身就较大,最终会导致 SNR 信噪比*1 的恶化。也就是说,若想实现「边框变窄」这一目标,就必须进一步加深对显示屏本身的理解。
主导 Wacom 产品窄边框化并统筹解决显示屏与 EMR 之间干扰信号问题的是小谷佳宏。他回顾了项目启动初期的情况。

「在刚开始着手窄边框化时,Wacom 内部仅少数具备显示屏深入专业知识的成员。因此,在启动下一代 Wacom Cintiq Pro 新帝®专业数位屏系列开发时,我们新设立了一个名为『显示工程(Display Engineering)』的部门。之后,又陆续加入了几位了解显示技术的成员,使我们终于能够与显示面板厂商展开面对面的深入讨论。实际上,在推进窄边框化的过程中,最花时间的正是与显示屏厂商之间的沟通。」(小谷)
事实上,在项目真正全面启动之前,前后花费了一年以上的时间。在这段期间,小谷将全部精力投入到显示屏 SNR 信噪比*1 的改善上。他反复拆解显示屏,对电路进行细致分析,并进行了大量的模拟验证。

「大约有一到两年的时间,我们都集中在基础研究上。在新的产品设计中,由于机壳金属和结构件的影响,信号强度会下降。信号一旦下降,就无法正确识别笔的位置。同时,来自显示屏的干扰信号又很大,甚至出现了信号与干扰倒置的情况。Wacom Cintiq Pro 系列当时的目标是实现 4K 分辨率及 120Hz 刷新率*2,老实说,也不是没有过想要放弃的瞬间。
但即便如此,我始终认为自己的课题只有一个,降低干扰信号。最终我们发现,仅通过在作为传感器一侧的 EMR*3 上进行干扰信号抵消的调整,是很难实现理想状态的,于是逐渐看清了一条方向,那就是通过与厂商协作,对显示屏本身也进行优化。在不断试错之后,我们终于艰难地找到了一个可行的『解法』。」(小谷)
回忆起到达这一「解锁」的瞬间,小谷的表情中,洋溢着作为工程师的满足感。
注:
1:SNR(Signal-to-Noise Ratio,信噪比)以对数形式表示目标信号(S:Signal)相对于干扰信号——噪声(N:Noise)的比例数值,常用于衡量电子电路、通信系统、音频设备等的性能。
2:刷新率(Refresh Rate)指显示屏在 1 秒内进行画面更新的次数。
3:EMR(电磁感应技术)是 Wacom 拥有专利的显示相关技术,由位于显示屏背面的传感器层与强化玻璃层构成。
更窄的边框:挑战物理尺寸的极限
Narrower Bezels: The Quest for a Smaller Physical Footprint
边框越宽,线圈和传感器等显示屏末端组件的布局余地就越大;而一旦追求窄边框,物理上的限制便会显著增加。必须从 LCD 液晶显示模组、机壳零部件等各个层面入手,能削减的地方就削减,一点一点压缩宽度,才能实现所要求的边框尺寸。
这一关键任务,被交付给了 EMR 模组的机械工程师野村优。

「在保证笔精度的前提下,实现 LCD 模组的小型化。为了解决这两个课题,我们引入了一些新的尝试。
从 Wacom Cintiq Pro 系列开始采用的新型数位感应层(Digitizer)*4,正是其中之一。我们在数位感应层外周施加了 CNC 加工*5 ,在提升尺寸稳定性与精度的同时,也改变了组装方式。在尽量不偏移 LCD 模组与数位感应层相对位置、同时确保最高精度这一点上,确实花了不少功夫。
以往的产品中,LCD 模组的外壳多采用金属材质。但金属在与数位感应层距离过近时,容易对精度产生影响。因此从 Wacom Cintiq Pro 系列开始,我们在继续使用金属的同时,在外周壁新增了树脂材料。该树脂通过一种名为嵌件注塑(Insert Mold)的方式成型,即在模具中预先放置金属部件,再将树脂注入其周围并一体化成型。引入树脂的目的,归根结底都是为了进一步压缩边框宽度。
从 Wacom Cintiq 系列开始,我们还在树脂中加入玻璃纤维,以进一步提升整体的坚固性。此外,将 LCD 模组固定到机壳的方式,也从螺丝改为胶水与双面胶,从而成功再压缩了一部分宽度。正是通过这些细小尝试的不断累积,我们才得以实现 Wacom 首款窄边框产品。」(野村)
对于 Wacom Cintiq Pro 系列而言,作为旗舰型号,在成本上相对仍有一定余裕,以保证高级质感。而作为普及型产品的 Wacom Cintiq 系列,则必须严格控制成本。在保持窄边框这一设计理念的同时,采用了更为通用的显示屏,并通过 EMR 侧的软件与固件调校来进行补偿。同时,将刷新率从 120Hz 调整为 60Hz,也成功抑制了干扰信号。
在继承旗舰机型基本设计的同时,追求价格与性能之间的最佳平衡,全新的 Wacom Cintiq 系列正是在这一取舍中诞生的。
注:
4:数位感应层(Digitizer):由传感器基板与磁性层薄膜组成。传感器基板包括 FPC(柔性印刷电路板)或 FR-4(玻璃纤维布浸渍环氧树脂的硬质基板,兼顾阻燃性与低导电性)等。
5:CNC 加工(Computer Numerical Control Machining):通过计算机数值控制机床进行高精度零部件加工的制造方式,可依据 CAD/CAM 数据自动完成切削、钻孔、雕刻等工序。
保持笔性能优势:优化算法
Maintaining Pen Performance: Optimizing the Algorithm
外崎缘负责 EMR 模组软件及固件*6 的开发。即便在传感器可获取信号减少的情况下,也要确保笔光标能够像以往一样,甚至更加精准地落在用户所期望的位置,她负责的正是为此而进行的算法调校。外崎及其团队始终坚持的原则只有一个,「不能因为边框变窄,而降低笔的性能。」

「在以往的产品设计中,对于从传感器边缘向内多少范围内需要保证笔性能,是有明确标准的。但随着边框变窄、传感器本身也随之缩小,传感器到屏幕边缘的距离也变得更短,必须保证性能的区域反而扩大了。
如果仍然使用原有算法进行坐标计算,就可能在边缘区域无法充分发挥性能,出现描线弯曲、光标偏移等问题。因此,我们与传感器设计团队协作,反复尝试线圈宽度与布局,同时在算法层面引入了全新的思路,寻找能够在最终产品中确保性能的方案。
由于传统的计算方式行不通,我们尝试了前所未有的处理方式,对数据进行重新解析。通过重新分析小型化传感器所获取的信号,并逆向嵌入能够抵消误差的补偿计算,我认为我们成功开发出了能够始终将光标显示在用户所想位置的软件。」(外崎)
在边缘区域的确保精确方面,虽然各产品间具有一定共通性,但仍必须针对每一款产品进行单独调校。这是由于不同产品在机壳、材料与机械结构上均存在差异,无法简单复用同一套方案。因此,即便算法的基本框架相同,最终的解决方案也必然是「因机而异」的。

「Wacom Cintiq Pro 系列由另一位工程师负责,而最新的 Wacom Cintiq 系列则由我来担当。在继承既有基础的同时,我们也将 Cintiq Pro 系列上市后,在其他产品中积累的经验加以活用,不断改进算法。这就像是在既有知识体系中,逐步加入新的元素一样。」(外崎)
此次的 Wacom Cintiq 系列,也已支持旗舰画笔 Wacom Pro Pen 3 第三代专业压感笔。无论是在显示屏边缘还是其他区域,都能随心所欲地描绘线条。如果用户给出的反馈是——「能这么自由地画线,简直理所当然,甚至没注意到有什么不同」,那么对工程师而言,这或许正是最至高的赞美。
注:
6:软件及固件(Software and Firmware):软件泛指运行于 PC、智能手机等设备上的应用程序与操作系统;固件则是嵌入于硬件内部、用于控制设备基本行为的程序。二者的主要区别在于:软件侧重功能扩展与灵活变更,而固件则更贴近硬件,承担稳定运行的核心职责。
技术进化的里程碑:窄边框化的追求永无止境
A Milestone in Technological Evolution: The Pursuit of a Narrower Bezel Continues
在小谷提出的显示屏与 EMR 传感器相关技术要求基础上,由外崎负责软件与固件的调校,野村则推进组件的小型化,使其最终成为一款完整产品。不同角色的工程师之所以能够在坚持各自专业追求的同时高效协作,野村认为,关键在于「从开发初期开始,大家就充分共享了核心的设计理念。」
在正式进入产品开发前,充分的前期研究,使整个项目得以在清晰的方向下稳步推进。
通过窄边框化进一步释放魅力的 Wacom 数位屏,工程师们也开始畅想全新的用户体验。

「作为 Wacom 首款窄边框产品的 Wacom Cintiq Pro 系列,具备优异光学特性的显示屏、高刷新率,并改善了笔的延迟表现。我认为,其作为显示面板的整体品质,已达到业界顶级水准。外观设计也更加洗练,EMR 的性能得到了最大程度的发挥。这是一款能够满足各种需求的产品,希望不同类型的创作者都能从中获得乐趣。」(小谷)

「无论是 Wacom Cintiq Pro 系列,还是 Wacom Cintiq 系列,相比以往机型,在功能提升的同时,尺寸也更加紧凑。
腾出的空间可以放置键盘等设备,创作环境的自由度将进一步提升。如果能够为用户带来前所未有的全新笔体验,我会感到非常高兴。」(野村)

「在此次更新的 Wacom Cintiq 系列中,我们在尽可能控制成本的前提下,引入了 Wacom Cintiq Pro 系列的技术,实现了接近旗舰机型的体验。上一代 Wacom Cintiq 系列发布于 2019 年,因此对老用户而言,应该能够明显感受到这 6 年间的进化。不仅是专业创作者,也希望热爱绘画的轻度用户能够亲手体验,并更加深入地沉浸于创作之中。」(外崎)
窄边框化,并非单纯追随设计潮流,而是通过重新审视显示屏的本质角色、打破既有观念并重新构建,从根本上刷新用户与设备之间的交互方式。为了实现更深层次的沉浸式体验,对狭边框的打磨与挑战,仍将持续下去。
About 关于
Wacom 匠心独运

创作的灵感总是来得不可预测。
一款能精准捕捉灵光乍现的设备——它永不遗漏任何创意火花,正是专业创作者梦寐以求的利器。
为打造这样的设备,我们既汲取现有设计与技术精髓,又始终追求当下最优解。
但实现这一目标的过程中,工程师们遭遇了重重挑战。以下便是他们为达成目标而艰辛探索的故事。
About 关于
Wacom Cintiq

点击前往 Wacom 旗舰店了解。






