解析電容式觸摸屏的“三六九等”

從手機(jī)、平板到筆記本，再到一體電腦、智能電視，觸屏成為了時(shí)下電子產(chǎn)品上最流行的元素，這種普及之勢(shì)正在改變?nèi)藗兊纳罘绞?。以前我們崇尚?shí)體按鍵——無(wú)論是T9還是Qwerty，而隨著技術(shù)的進(jìn)步與成熟，時(shí)下已經(jīng)是“無(wú)觸不在”的大屏手機(jī)時(shí)代。在手機(jī)身上，觸屏的成熟度基本已經(jīng)接近甚至趕超傳統(tǒng)的實(shí)體按鍵，這也加速了實(shí)體按鍵手機(jī)的消亡，而同樣是以觸摸為主要操作方式的平板電腦也在擠壓傳統(tǒng)PC市場(chǎng)。

　　觸屏的優(yōu)劣之分

上至古稀老人下至正茂青年，人們都已經(jīng)開(kāi)始使用配備觸屏的電子設(shè)備，并享受到更為直觀和便利的操作方式，但與此同時(shí)還伴隨著另一種現(xiàn)象：即使硬件配置已經(jīng)達(dá)到了能夠流暢運(yùn)行系統(tǒng)應(yīng)用的要求，但使用者卻沒(méi)有任何順暢感，就像一些山寨廠商生產(chǎn)的價(jià)格很有吸引力的安卓手機(jī)，雖然有時(shí)候配置很高但其流暢度上卻不能與硬件構(gòu)成正比——卡頓現(xiàn)象的產(chǎn)生讓觸屏成為了短板。

觸屏是人機(jī)交互中的必經(jīng)環(huán)節(jié)，所以它的靈敏度與響應(yīng)速度尤為重要，被廣大廠商采購(gòu)并使用的電容式觸摸屏是現(xiàn)階段最成熟的應(yīng)用解決方案，這個(gè)外觀上看似相同的“透明”面板內(nèi)部卻大有乾坤，觸屏的好壞直接導(dǎo)致了人機(jī)交互過(guò)程中的流暢與否。

電容式觸摸屏的結(jié)構(gòu)

電容式觸摸屏的結(jié)構(gòu)就像一個(gè)放在盤(pán)子上的三明治，“盤(pán)子”最靠近電子設(shè)備中的電氣元件，它起到了屏蔽電氣信號(hào)的作用，以避免對(duì)觸屏產(chǎn)生干擾；與“盤(pán)子”接觸的，以及最上面的“面包層”為不導(dǎo)電(電介質(zhì))的玻璃材質(zhì)，它們更多的是起到保護(hù)作用；兩個(gè)“面包層”中間所夾的“醬”就是最為關(guān)鍵的佐料，它負(fù)責(zé)感應(yīng)人體電場(chǎng)并檢測(cè)觸摸點(diǎn)，一個(gè)電子設(shè)備能否給用戶(hù)帶來(lái)順暢的使用感受，就全靠這個(gè)“佐料”提味了。

電容式觸摸屏的工作原理

電容式觸摸屏內(nèi)部由驅(qū)動(dòng)電極與接收電極組成，驅(qū)動(dòng)電極發(fā)出低電壓高頻信號(hào)投射到接收電極形成穩(wěn)定的電流，當(dāng)人體接觸到電容屏?xí)r，由于人體接地，手指與電容屏就形成一個(gè)等效電容，而高頻信號(hào)可以通過(guò)這一等效電容流入地線，由此接收端所接收的電荷量減小，而當(dāng)手指越靠近發(fā)射端時(shí)，電荷減小越明顯，最后根據(jù)接收端所接收的電流強(qiáng)度來(lái)確定所觸碰的點(diǎn)。至于多點(diǎn)觸控，簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是將屏幕分塊，在每一個(gè)區(qū)域里的每組互電容模塊都是獨(dú)立工作的，所以電容屏就可以獨(dú)立檢測(cè)到各區(qū)域的觸控情況，進(jìn)行處理后，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控。

靈敏度

中間的“佐料”決定了電容式觸摸屏的靈敏度以及響應(yīng)時(shí)間。這其中影響靈敏度的是一個(gè)叫做觸點(diǎn)直徑的東西。我們可將一塊電容觸摸面板分成一個(gè)個(gè)細(xì)小的均分區(qū)域，而觸點(diǎn)直徑就是兩個(gè)緊挨區(qū)域中心之間的距離，觸點(diǎn)直徑越小，觸摸屏的識(shí)別率越高，比如有的觸屏需要將整個(gè)手指肚的面積按壓才能識(shí)別到信號(hào)，而有的則只需要指尖。

拿現(xiàn)在的最新的Windows 8操作系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，微軟官方對(duì)Win8觸屏所要求的觸點(diǎn)直徑最小是9mm，這就意味著我們?cè)谑褂糜|屏?xí)r，手指要比較用力的按在屏幕上以保證接觸面積。如果以9mm這個(gè)直徑作為衡量標(biāo)準(zhǔn)，那么在某些情況下系統(tǒng)有可能無(wú)法識(shí)別到滑動(dòng)手勢(shì)，比如你拿觸點(diǎn)面積比手指肚小的電容筆寫(xiě)字，觸屏上顯示的筆跡卻只能斷斷續(xù)續(xù)，甚至沒(méi)有任何反應(yīng)，所以觸點(diǎn)直徑越小則代表觸屏越優(yōu)秀。

　　響應(yīng)時(shí)間

觸點(diǎn)直徑?jīng)Q定觸屏的靈敏度，而響應(yīng)時(shí)間是影響觸屏使用感受的另一個(gè)主要因素。在使用手指或者電容筆在屏幕上寫(xiě)字或者繪畫(huà)時(shí)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)屏幕上的軌跡會(huì)與筆端有一段距離。如果我們的指尖只是緩慢劃過(guò)屏幕，那么不同觸屏響應(yīng)時(shí)間的差距并不會(huì)體現(xiàn)得非常明顯。但實(shí)際上用戶(hù)在習(xí)慣系統(tǒng)后進(jìn)行查找、瀏覽網(wǎng)頁(yè)、手寫(xiě)文字、繪制圖形等操作時(shí)，手指或筆端的運(yùn)動(dòng)速度將變得很快。如果觸屏的響應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，那么屏幕上顯示的內(nèi)容就會(huì)嚴(yán)重落后于手指或筆端，使用者就會(huì)可以放慢速度，從而影響操作體驗(yàn)。

同樣是微軟的官方標(biāo)準(zhǔn)，它規(guī)定觸屏的響應(yīng)時(shí)間不應(yīng)大于50毫秒，包括上面介紹的9mm觸點(diǎn)直徑，這都是最基本的、能夠保證使用的硬件要求，所有市面上的預(yù)裝Win8操作系統(tǒng)的觸屏筆記本均能夠達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，但大多數(shù)卻只是剛剛及格，若想真正享受到卓越的體驗(yàn)則需要達(dá)到更高的標(biāo)準(zhǔn)。

拿華碩VivoBook S400舉例，這款超極本所配備的觸屏的觸點(diǎn)直徑縮小到5mm，在Win8系統(tǒng)下用手指進(jìn)行滑動(dòng)操作沒(méi)有任何中斷卡頓的現(xiàn)象，即便是使用接觸面積更小的電容筆進(jìn)行快速書(shū)寫(xiě)也能得心應(yīng)手。

與此同時(shí)，S400在抵抗外界信號(hào)干擾的前提下，利用訊號(hào)增壓及跳頻等技術(shù)，有效提高訊噪比，提高了觸屏的響應(yīng)時(shí)間。與微軟50毫秒響應(yīng)時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)相比，華碩VivoBook S400將這一標(biāo)準(zhǔn)提升至30毫秒，所以指尖隨意的接觸屏幕就可以獲得即時(shí)響應(yīng)。

作為基礎(chǔ)設(shè)施的硬件固然重要，而如今觸屏替代實(shí)體按鍵成為了人機(jī)交互中最重要的環(huán)節(jié)之一，現(xiàn)階段被廣大廠商采購(gòu)并使用的電容式觸摸屏外觀基本一致，用肉眼無(wú)法辨認(rèn)其本質(zhì)，這也使得觸屏變成了一個(gè)隱形的屏障，優(yōu)秀的觸屏能很好的輔佐其他硬件和系統(tǒng)應(yīng)用，粗劣的觸屏則會(huì)限制其他硬件的發(fā)揮成為短板，從而影響使用體驗(yàn)，所以在選購(gòu)觸屏設(shè)備尤其是大尺寸的觸屏筆記本時(shí)，消費(fèi)者還應(yīng)花時(shí)間親自體驗(yàn)。