iPhone 2G был первым мобильным телефоном, управление которым полностью строилось на взаимодействии с сенсорным экраном. С момента его презентации прошло больше десяти лет, но многие из нас все еще не знают, как устроен Touchscreen. А ведь мы сталкиваемся с этим интуитивным средством ввода не только в смартфонах, но и в банкоматах, платежных терминалах, компьютерах, автомобилях и самолетах - буквально повсюду.
До тачскринов самым распространенным интерфейсом для ввода команд в электронные устройства были различные клавиатуры. Хотя, кажется, что у них с тачскринами нет ничего общего, на самом деле то, насколько сенсорный экран по принципам работы схож с клавиатурой, может удивить. Давайте рассмотрим их устройство в деталях.
Клавиатура представляет собой печатную плату, на которой устанавливается несколько рядов переключателей-кнопок. Вне зависимости от их конструкции, мембранной или механической, при нажатии каждой из клавиш происходит одно и то же. На компьютерной плате под кнопкой замыкается электрическая цепь, компьютер регистрирует прохождение тока в этом месте схемы, «понимает», какая клавиша нажата и выполняет соответствующую ей команду. В случае с сенсорным экраном происходит почти тоже самое.
Существует порядка десятка различных видов сенсорных экранов, однако большинство из этих моделей или давно устарело и не используется, или относится к экспериментальным и вряд ли когда-нибудь появится в серийных устройствах. Прежде всего, я расскажу об устройстве актуальных технологий, тех из них, с которыми постоянно взаимодействуете или хотя бы можете столкнуться в повседневной жизни.
Резистивные сенсорные экраны изобретены еще в 1970 году и с тех пор изменились мало.
В дисплеях с такими сенсорами над матрицей располагается пара дополнительных слоев. Впрочем, оговорюсь, матрица здесь вовсе не обязательна. Первые резистивные сенсорные устройства не были экранами вовсе.
Нижний сенсорный слой состоит из стеклянной основы и называется резистивным слоем. На него наносится прозрачное металлическое покрытие, хорошо передающее ток, например, из такого полупроводника, как оксид индия-олова. Верхний слой тачскрина, с которым взаимодействует пользователь нажимая на экран, сделан из гибкой и упругой мембраны. Он называется проводящим слоем. В пространстве между слоями оставляют воздушную прослойку, либо равномерно усеивают его микроскопическими изолирующими частицами. По краям к сенсорному слою подводится четыре, пять или восемь электродов, связывающих его с датчиками и микроконтроллером. Чем больше электродов, тем выше чувствительность резистивного такчскрина, поскольку изменение напряжения на них постоянно отслеживается.
Контроллер тачскрина обнаруживает изменения напряжения и считывает показания с электродов. Четыре, пять, восемь значений и все разные. По разнице в показаниях между правым и левым электродами микроконтроллер вычислит X-координату нажатия, а по различиям в напряжении на верхнем и нижнем электродах, определит Y-координату и, таким образом, сообщит компьютеру точку, в которой слои сенсорного слоя экрана соприкоснулись.
Резистивные сенсорные экраны могут похвастать длинным перечнем недостатков. Так, они в принципе не способны распознать двух одновременных нажатий, не говоря уже о большем числе. Они плохо ведут себя на холоде. Из-за необходимости в прослойке между слоями сенсора, матрицы таких экранов заметно теряют в яркости и контрастности, склонны бликовать на солнце, и в целом выглядят заметно хуже. Тем не менее, там, где качество изображения играет второстепенную роль, их продолжают применять в силу устойчивости к загрязнениям, возможности использования в перчатках и, что самое главное, низкой стоимости.
Такие средства ввода повсеместно монтируются в недорогих массовых устройствах, вроде информационных терминалов в общественных местах и все еще встречаются в устаревающих гаджетах, типа дешевых MP3-плееров.
Следующим, куда менее распространенным, но, тем не менее, актуальным вариантом сенсорного экрана является инфракрасный тачскрин. Он не имеет ничего общего с резистивным сенсором, хотя и выполняет схожие функции.
Инфракрасный тачскрин сконструирован из массивов светодиодов и светочувствительных фотоэлементов, расположенных на противоположных сторонах экрана. Светодиоды подсвечивают поверхность экрана невидимым инфракрасным светом, образуя на ней нечто вроде паутины или координатной сетки. Это напоминает охранную сигнализацию, какой ее показывают в шпионских боевиках или компьютерных играх.
Когда к экрану что-то прикасается, не важно палец это, рука в перчатке, стилус, или карандаш, два или более луча прерываются. Фотоэлементы фиксируют это событие, контроллер тачскрина выясняет, какие из них недополучают инфракрасный свет и по их положению вычисляет зону экрана, в которой возникло препятствие. Остальное - сопоставить прикосновение с тем, какой элемент интерфейса находится на экране в этом месте - задача программного обеспечения.
Сегодня с инфракрасными сенсорными экранами можно столкнуться в тех гаджетах, чьи экраны обладают нестандартной конструкцией, там, где добавлять дополнительные сенсорные слои технически сложно или нецелесообразно - в электронных книгах на базе дисплеев E-link, например, Amazon Kindle Touch и Sony Ebook. Кроме того, устройства с подобными сенсорами из-за простоты и ремонтопригодности приглянулись военным.
Если в резестивных сенсорных экранах компьютер регистрирует изменение проводимости, последовавшее за нажатием на экран, непосредственно между слоями сенсора, то емкостные сенсоры фиксируют прикосновение непосредственно.
Человеческое тело, кожа - хорошие проводники электричества и обладают электрическим зарядом. Обычно это замечаешь пройдясь по шерстяному ковру или сняв любимый свитер, а затем прикоснувшись к чему-либо металлическому. Все мы знакомы со статическим электричеством, испытывали его действие на себе и видели крошечные искры, срывающиеся с наших пальцев в темноте. Более слабый, незаметный обмен электронами между человеческим телом и различными проводящими поверхностями происходит постоянно и именно его фиксируют емкостные экраны.
Первые такие тачскрины назывались поверхностно-емкостными и были логичным развитием резистивных сенсоров. В них всего один проводящий слой, похожий на тот, что использовался ранее, устанавливался прямо поверх экрана. К нему также присоединялись чувствительные электроды, на этот раз по углам сенсорной панели. Следящие за напряжением на электродах датчики и их программное обеспечение были сделаны заметно чувствительнее и теперь могли улавливать малейшие изменения в течении электрического тока по экрану. Когда палец (другой проводящий ток предмет, например, стилус) касается поверхности с поверхностно-емкостным тачскрином, проводящий слой немедленно начинает обмениваться с ним электронами, а микроконтроллер это замечает.
Появление поверхностно-емкостных тачскринов стало прорывом, однако из-за того, что нанесенный прямо поверх стекла токопроводящий слой было легко повредить, они не были пригодны для устройств нового поколения.
Верхний слой экрана с тачскрином этого типа выполняет защитную функцию и может быть сделан из закаленного стекла, например, знаменитого Gorilla Glass. Ниже располагаются тончайшие электроды, образующие сетку. Поначалу их накладывали друг на друга в два слоя, затем для уменьшения толщины экрана стали располагать на одном уровне.
Выполненные из полупроводниковых материалов, в том числе уже упоминавшегося оксида индия-олова, эти токопроводящие волоски создают электростатическое поле в местах своего пересечения.
Поскольку массив электродов делается достаточно мелким и плотным, такая система способна отслеживать касание очень точно и без проблем улавливает сразу несколько прикосновений. Кроме того, отсутствие дополнительных слоев и прослоек в бутерброде из матрицы, сенсора и защитного стекла положительно сказывается на качестве изображения. Правда, по той же причине, разбитые экраны, как правило, заменяются полностью. Однажды собранный воедино, экран с проекционно-емкостным сенсором чрезвычайно сложно поддается ремонту.
Сейчас преимущества проекционно-емкостных тачскринов не звучат, как что-то удивительное, но на момент презентации iPhone они обеспечили технологии колоссальный успех, несмотря на объективные минусы - чувствительность к загрязнениям и влажности.
Идейным предшественником сенсорных экранов, чувствительных к давлению, стала фирменная технология Apple, под названием Force Touch, применявшаяся в умных часах компании, MacBook, MackBook Pro и Magic Trackpad 2.
Опробовав на этих устройствах интерфейсные решения и различные сценарии использования распознавания силы нажатия, Apple начала внедрение похожего решения в свои смартфоны. В iPhone 6s и 6s Plus распознавание и измерение давления стало одной из функций тачскрина и получило коммерческое наименование 3D Touch.
Для того, чтобы научить емкостной сенсорный экран распознавать нажатия и различать несколько степеней давления, инженерам из Купертино потребовалось пересобрать бутерброд сенсорного экрана. Они внесли изменения в отдельные его части и добавили к емкостному еще один, новый слой. И, что интересно, делая это, они явно вдохновлялись устаревшими резистивными экранами.
На этой разработке можно было закончить материал, повествующий о сенсорных экранах, если бы не еще одна технология, которой несколько лет назад прочили большое будущее.
Неожиданно, но они не используют электричество и даже не имеют ничего общего со светом. Технология Surface Acoustic Wave system для определения точки прикосновения применяет поверхностные акустические волны, распространяющиеся вдоль поверхности экрана. Ультразвук, создаваемый пьезоэлектрическими элементами по углам, слишком высок для того, чтобы его мог уловить человеческий слух. Он распространяется взад и вперед, многократно отражаясь от краев экрана. Звук анализируется на предмет аномалий, создаваемых прикасающимися к экрану предметами.
Недостатков у волновых сенсорных экранов не много. Они начинают ошибаться после сильного загрязнения стекла и в условиях сильного шума, но, при этом, в экранах с таким сенсором нет дополнительных слоев, увеличивающих толщину и влияющих на качество изображения. Все компоненты сенсора прячутся под рамкой дисплея. Кроме того, волновые сенсоры позволяют точно подсчитывать площадь соприкосновения экрана с пальцем или другим предметом и по этой площади косвенно рассчитать силу нажатия на экран.
Мы уже вряд ли столкнемся с этой технологией в смартфонах из-за нынешней моды на безрамочные дисплеи, но несколько лет назад компания Samsung экспериментировала с Surface Acoustic Wave system в моноблоках, а в качестве комплектующих для игровых автоматов и рекламных терминалов панели с акустическими тачскринами продаются и сейчас
Сенсорные мобильники практически вытеснили с рынка обычные кнопочные «трубы». Современные модели не только стильно выглядят, но и куда удобнее в использовании, особенно если владельцу нужно работать с мультимедийными файлами, запускать интернет-приложения, заниматься серфингом по Сети. Но как выбрать хороший сенсорный телефон? На какие характеристики лучше ориентироваться?
Сенсорный дисплей – это просто деталь конструкции. Почти все смартфоны оснащены таким экраном, но не каждый сенсорный телефон – смартфон. В чем же заключается разница?
Обычных сенсорных моделей на рынке практически нет, эту нишу уверенно занимают смартфоны. Последние, кстати, иногда выполняются в виде обычных кнопочных телефонов (BlackBerry Curve 3G 9300, RugGear RG310).
Наиболее существенная деталь в сенсорном мобильнике – дисплей. Именно с ним придется постоянно взаимодействовать пользователю. Существуют такие виды телефонных экранов:
| Разновидность дисплея | Преимущества | Недостатки |
| Резистивный |
|
|
| Емкостный |
|
|
Хотя поклонники есть и у резистивных моделей, более качественным вариантом считается емкостный экран. Он в свою очередь делится на поверхностно- и проекционно-емкостный. В последнем случае улучшаются все эксплуатационные показатели, в частности – максимально полно реализуется мультитач и появляется возможность воздействовать на дисплей рукой в перчатке.
Физические параметры экрана – выбор исключительно индивидуальный. Чем больше размер дисплея, тем комфортнее работать с мультимедиа, но тем неудобнее носить телефон в кармане. С другой стороны – маленький экран несколько ограничивает возможности пользователя, хотя и способствует компактности девайса.
Диагональ может быть следующей:
Выбор оптимальной диагонали зависит от цели приобретения мобильника. Если телефон нужен лишь для звонков и периодических «визитов» в интернет, достаточно 4″, тогда как для «крупных» приложений и активной работы с фото и видео лучше присмотреться к более габаритным моделям.
Разрешение определяет, насколько четким и детализированным будет изображение. Эту характеристику необходимо обязательно соотносить с параметром диагонали:
Также рекомендуется обращать внимание на производителя устройства. Если бренд зарекомендовал себя надежной и качественной маркой, то можно не сомневаться в том, что все характеристики телефона будут подобраны правильно. Например, среди лучших вариантов по соотношению диагонали экрана и разрешения – iPhone 6 (4,7″; 1334х750).
Хотя все сенсорные мобильники работают на базе ОС, только в описании смартфонов указывается ее тип. На выбор в основном представлены:
Большинство людей останавливает свой выбор на системе Android, хотя бы потому, что на ней работают практически все мобильники, представленные в ассортименте магазинов. Платформа iOS ожидаемо выбирается поклонниками «яблочной» серии, тогда как WP рассчитана исключительно на деловых людей: количество доступных развлекательных программ для этой ОС ничтожно мало.
Приобретая сенсорный мобильный телефон нельзя забывать о некоторых характеристиках, которые прямо или косвенно влияют на комфортность взаимодействия с гаджетом. К таким параметрам относятся:
Выбор сенсорного телефона не должен превращаться в тщательный анализ всех предложений рынка. Как показывает опыт, в одинаковом ценовом сегменте представлены примерно равные по качеству гаджеты. Поэтому в первую очередь нужно определиться с бюджетом, выделенным на покупку.
Если вы не относитесь к числу подкованных в техническом плане пользователей и перед вами в скором будущем станет вопрос выбора мобильного телефона или смартфона с сенсорным экраном, наверняка, читая спецификации мобильных устройств вы встретите такие термины, как «емкостный экран» или «резистивный экран». И тут вам в голову придет вполне логичный вопрос – какой из них лучше: резистивный или емкостный? Давайте выясним, чем отличаются сенсорные дисплеи, какие их виды существуют и в чем заключаются их преимущества и недостатки.
РЕЗИСТИВНЫЕ ЭКРАНЫ
Если говорить доступным языком, избегая мудрых технических терминов и оборотов, то резистивный сенсорный экран представляет собой гибкую прозрачную мембрану, на которую нанесено токопроводящее (иначе говоря – резистивное) покрытие. Под мембраной находится стекло, также покрытое токопроводящим слоем. Принцип действия резистивного экрана состоит в том, что при нажатии на экран пальцем или стилусом происходит замыкание стекла с мембраной в конкретной точке. Микропроцессор фиксирует изменение напряжения мембраны и вычисляет координаты касания. Чем точнее нажатие, тем процессору проще вычислить точные координаты. Поэтому с резистивными экранами на много проще работать со стилусом.
Основные преимущества резистивных экранов заключаются в том, что они сравнительно дешевы в производстве, а также в том, что данный тип дисплея реагирует на нажатие любыми предметами. Это очень полезно при проведении презентаций, тем более что цены на проекторы сегодня падают с каждым днем.
Недостатки резистивных экранов таковы: невысокая прочность; небольшая долговечность (порядка 35 млн. нажатий на точку); невозможность реализации ; большое число ошибок при обработке таких жестов, как скольжение, перелистывание.
Так какой экран лучше: резистивный или емкостный?
Если вы внимательно прочитали данную статью, то без проблем сможете и сами сделать вывод. Я же лишь скажу о том, что спор это обречен на провал. Некоторым пользователям нравится работать со стилусом и они не приемлют емкостные дисплеи. Но все же большинству комфортнее управлять устройством, оборудованным емкостным экраном – это удобнее, да и возможность мультитача решает многое. Ведь не спроста все современные смартфоны и планшеты, работающие под управлением Android, имеют именно емкостные дисплеи.
Существует много ситуаций, когда необходимо быстро и эффективно почистить память телефона. Но как это сделать. Давайте рассмотрим процедуру очистк...
Вчера на почту пользователь Grigoriy прислал просьбу выложить инструкцию по получению прав Root для смартфона LG Optimus L7. Вообще, Google – велика...
В наше время сенсорные экраны уже давно перестали быть экзотикой. Внешне они все похожи, но являются ли эти дисплеи одинаковыми на самом деле? Давайте рассмотрим конструкцию основных типов чувствительных экранов, их достоинства, недостатки и область применения.
На сегодняшний день наибольшее распространение получили сенсоры, основанные на емкостной и резистивной технологиях, а также на их разновидностях.
Так называется технология, позволяющая распознавать нажатия на сенсорный экран в нескольких точках одновременно. Это открывает новые возможности в управлении устройством. Примером использования технологии «мультитач» может служить интерфейс Apple iPhone.
 | Например: Тне Prada Phoneby LG |
Сенсорный дисплей, работающий по емкостному принципу, фактически реагирует на прикосновение. Он представляет собой стеклянную панель, покрытую прозрачным проводящим составом. По углам панели размещены четыре электрода, к которым подводится переменный ток. В тот момент, когда пользователь прикасается пальцем к такому экрану, электрический заряд с проводящего слоя перетекает по коже на тело человека. Контроллер экрана замеряет силу образующегося при этом тока по всем четырем электродам - она пропорциональна расстоянию от угла панели до точки касания. Сопоставляя полученные значения, можно узнать точные координаты места касания. Сенсоры, действующие по такому принципу, можно отличить «на ощупь» - они срабатывают от легкого прикосновения, причем быстрее и четче реагируют на нажатие подушечкой пальца, чем ногтем. Более того, на нажатия любыми другими предметами они не реагируют, в особенности если те являются непроводящими. Поэтому телефоном с таким экраном невозможно управлять рукой в перчатке. К тому же при снижении температуры электрические характеристики сенсора меняются, и экран начинает работать хуже. Добавим, что этот принцип, как правило, используется в ноутбучных тачпадах.
 |
|
 | Например: Apple iPhone |
Существует еще одна разновидность емкостного сенсора - проекционно-емкостный экран. На тыльной стороне его находится сетка электродов. В месте касания руки изменяется электрическая емкость (по законам электродинамики человеческое тело представляет собой конденсатор), контроллер определяет, в каком пересечении электродов это произошло, и вычисляет координаты. Подобные экраны, кроме высокой прозрачности и долговечности, имеют еще два важных преимущества - стекло-подложка может быть сделана сколь угодно прочной (и довольно толстой), к тому же они поддерживают «мультитач». Минус - более низкая точность по сравнению с обычной емкостной технологией.
 |
|
 | Например: HTC Touch Diamond |
Резистивный сенсор де-факто реагирует на давление. Экран состоит из двух пластин, между которыми находится состав, не проводящий электрический ток. Если коснуться наружной гибкой (и прозрачной) пластины пальцем (или любым другим предметом - в данном случае это не имеет значения), пластины замыкаются и в точке касания начинает протекать ток. Чтобы определить место касания, контроллер экрана попарно замеряет напряжение между электродами, размещенными по краям панели. Такой экран называется 4-проводным (существуют также 5-проводные, имеющие некоторые отличия).
Особенность резистивного экрана состоит в том, что для его срабатывания требуется физическое усилие, причем нажатия ногтем он распознает лучше, чем подушечкой, реагирует на любые прикасающиеся к поверхности предметы. Устройства с резистивными экранами часто комплектуются стилусами. Такой дисплей обеспечивает более высокую точность управления (стилусом реально попасть буквально в пиксел, тогда как пальцем на емкостном экране - только в достаточно большую по площади область), но из-за постоянного контакта с твердыми предметами гибкая пластина быстро покрывается царапинами. Именно резистивными экранами оснащено большинство мобильных устройств.
Существует еще ряд сенсорных технологий, нередко довольно экзотических. Например, использование сетки инфракрасных лучей или даже генерация ультразвуковых колебаний. Последняя известна как технология поверхностно-акустических волн. Есть системы и на основе камер, отслеживающих движение (здесь также поддерживается «мультитач»), и на основе тензопокрытий, при деформации которых меняется электрическое сопротивление.
Сенсорный телефон – современная модель мобильного телефона, технические характеристики и функции которого приравниваются к компьютеру, а управление осуществляется при помощи нажатий на экран. Различие между телефонами разных производителей заключается в особенном дизайне, ценовой политике и функциональности моделей. Качество сборки также напрямую зависит от производителя – чем известнее производитель, тем качественнее происходит сборка.
Также сенсорные телефоны могут отличаться размерами экранов, емкостью аккумулятора, дизайном и техническими характеристиками. Почти во всех моделях в комплектацию входят: камера, наличие видеосъемки, фонарик, календарь, mp3 и будильник.
Особенность сенсорных телефонов в отсутствии обычных кнопок, которые имеют склонность к забиванию грязью и пылью, а указатели на кнопках подвержены стиранию. Управление функциями телефона осуществляется при помощи нажатия на экран специальным карандашом – стилусом, или пальцами. Экран телефона реагирует на малейшее прикосновение и позволяет удобно набирать всю текстовую информацию. Отсутствие кнопок делает дизайн аппарата более современным и привлекательным.
Если вы решили использовать телефон с сенсорным дисплеем впервые, то придется привыкнуть к его особенностям, но привычка придет очень быстро, и можно будет в полной мере ощутить всю комфортность современных технологий.
Большой сенсорный экран может стать определяющим фактором в выборе телефона, если вам необходимо просматривать страницы интернета или смотреть фильмы. Наличие большого экрана значительно упрощает просмотр видеоинформации и позволяет комфортнее использовать клавиатуру, к тому же заставка или ваша фотография будет значительно красивее смотреться на увеличенном экране. При выборе телефона для просмотра Интернет-страниц необходимо убедится в наличии Wi-Fi модуля, что позволит значительно снизить финансовые затраты на мобильную связь.
Для автомобилистов станет приятным сюрпризом наличие GPS навигатора, который на большом экране будет более удобен в использовании. Наличие гарнитуры предоставляет обычную возможность прослушивания музыки и ведение разговора через наушники или беспроводную гарнитуру.
Телефон может иметь минимум допустимых функций, а может обладать большим разнообразием дополнительных возможностей.
QWERTY-клавиатура призвана упростить набор текстовой информации. Для тех, у кого крупные пальцы, был разработан специальный карандаш, призванный помочь в наборе и значительно увеличить скорость, которая повышается в несколько раз. При использовании стилуса кисть руки принимает значительно меньшие нагрузки, следовательно, и устает меньше.
Производители некоторых моделей не предусматривают применение стилуса, поэтому следует определиться с удобством пользования без него. В современных телефонах стало привычным использование полноразмерной клавиатуры, но в некоторых телефонах производители все-таки оставляют имитацию клавиш с обычного телефона, что может устроить не каждого.
Немаловажными функциями считаются возможность фото- и видеосъемки, качество которых зависит от ценовой категории аппарата.
В большинстве моделей присутствует музыкальный плеер, но стоит все-таки обратить внимание на разъем, ведь наушники, идущие в стандартной комплектации, могут иметь плохое звучание и завышенную стоимость. Поэтому наличие стандартного разъема под наушники только приветствуется.
Подведем итог. Для выбора комфортного аппарата стоит определиться со своими потребностями, но наличие большого экрана и возможности подключения дополнительной гарнитуры только приветствуется. Для любителей всемирной паутины понадобится Wi-Fi, а для автомобилистов будет приемлем встроенный навигатор. Следует обратить внимание на возможности и удобство встроенной клавиатуры, а также возможность управления телефона при помощи стилуса.
Помните о наличии дополнительных функций, которые помогут упростить некоторые движения при работе с телефоном. Следует запомнить немаловажную вещь, что главной деталью в сенсорном телефоне является экран, не смотря на то, что он большой или не очень.
Fly оснастил свои телефоны возможностью поддержки одной и более Sim-карт и развитой системой виджетов, которые, на свое усмотрение, можно расположить в произвольном порядке на одном из трех рабочих столов.
Особенностью моделей производства LG является дополнительная функция рисования, которая дает возможность рисовать граффити и писать от руки заметки. Здесь также предусмотрено два вида клавиатур, как от обычного телефона, так и полноразмерная.
В моделях Samsung неизменным остается качество сборки и современный и стильный дизайн.
