刷手机时,手指轻轻一碰,屏幕就灵活响应。可换支铅笔、拿根玻璃棒,任凭怎么划,屏幕都“不理不睬”。这小小的屏幕,究竟是怎么精准认出我们的手指,却对其他物品“视而不见”的?
图源:花瓣网
答案就藏在手机屏幕里,想搞懂它的“认人逻辑”,先跟着小编来拆解下屏幕的“内部结构”吧~
手机屏幕可不是一块简单的玻璃!在你肉眼看不见的地方,屏幕里铺了两层的“图案化透明导电网格”,一层横向排列,一层纵向排列。
触摸屏的内部结构。图源:YouTuBe视频截图
从正上方俯视,两层网格像棋盘一样交叉,却互不接触。
导电网格的排列方式。图源:YouTuBe视频截图
当屏幕通电后,这两层导电层之间会生成无数个微小又平衡的电场。手指一碰,就像往平静的湖面扔了块石头,立马打破电场的平衡,手机屏幕的大脑(触摸屏控制器芯片)会瞬间捕捉到这种变化:“坐标(X,Y)有情况!是手指大人驾到了!”
这种技术的优势是可以同时识别多个触摸点,不管是用两根手指放大照片,还是三根手指划动屏幕,它都能快速响应,是目前智能手机、触屏式平板等电子设备的主流方案。
搞懂了原理,我们不难发现,手机屏幕其实是在“找导体”——只有能影响电场的东西,才能被它识别。
而我们的手指,正是它的“完美搭档”。
手指触摸屏幕时电场发生变化。图源:YouTuBe视频截图
人体约70%的成分是水,同时富含电解质,属于良好导体。当手指碰到屏幕时,触摸点的电场被干扰,这种变化会被手机里面的传感器瞬间捕捉,从而触发了滑动、点击等操作。
玻璃棒和铅笔划不动屏幕?当然是因为它们“没达到屏幕的要求”!
干燥的玻璃棒是典型的绝缘体,不能感应电荷,也就没法干扰屏幕的电场,就像“透明人”一样,屏幕自然“感知不到”它。
可是铅笔芯的材质是石墨,而石墨是导体,为什么还是划不动?关键在“变化的幅度”。
手机处理器识别触摸,有个“触发阈值”,如果电场变化小于这个值,它就会判定“没触摸”。
图源:pixabay
普通铅笔芯特别细,笔尖和屏幕的接触面积极小,再加上石墨的导电性比较弱,两者叠加后,引起的电场变化特别微弱,远低于屏幕的“触发阈值”,所以屏幕还是“没感觉”。
搞懂了全部的逻辑,我们就能主动改造。
比如给铅笔“升级”!把笔尖换成接触面积更大、导电性更好的导电橡胶,这就是市面上常见的“被动式电容笔”。
再比如一些手机有“手套模式”,戴手套操作手机也能很流畅!因为研发人员利用更精细的算法,降低触发阈值的同时,增大了信号增益——哪怕隔着薄手套,手指导致的微弱电场变化,也能被放大到可识别的程度。
戴着手套进行拍摄。图源:pixabay
未来某一天,手机屏幕还有可能做到读懂你的“手语”。比如:
“这是你的左手拇指,力度中等,正在向上滑动——大概率是刷朋友圈。”
“咦?这次触摸轨迹生疏,压力分布异常——不是机主本人!”
“检测到你手抖,要不要开启防误触?”
……
甚至有一天,你不需要接触屏幕,仅凭隔空手势就能控制手机;或者屏幕能识别出你的情绪状态,拥有了“读心术”。
原标题:《为什么手指能滑动手机屏幕?铅笔、玻璃棒却不行?》
阅读原文