Wie funktioniert ein Touchscreen?

Zwischen Smartphones, Tablet-Computern und anderen Geräten wie GPS-Systemen sind Touchscreens eine gängige Eingabemethode für Geräte ohne Tastaturen – und teilweise dank der aktualisierten Benutzeroberfläche von Windows 8 verfügen sogar einige PCs über einen Touchscreen überwacht. Die meisten berührungsempfindlichen Geräte verwenden eine von zwei Technologien: resistive Touchscreens, die üblicherweise mit Eingabestiften verwendet werden, und kapazitive Touchscreens, die mit der Fingerspitze bedient werden. Einige spezielle Geräte verwenden jedoch alternative Mittel zur Erkennung von Berührungen, wie z. B. Zeichentabletts und Stifte, die über Magnetismus kommunizieren.

Resistive Touchscreens enthalten zwei Schichten, durch die ein elektrischer Strom fließt. Wenn Sie auf dem Bildschirm drücken, wirkt sich die obere Ebene auf die untere Ebene aus und stört den Strom. Der Computer oder das Gerät, das den Bildschirm verwendet, enthält eine Software, die die elektrische Änderung interpretiert, um den Kontaktpunkt zu lokalisieren. Dieses Design beschränkt resistive Touchscreens auf die Erkennung einer einzelnen Berührung zu einem Zeitpunkt. Da resistive Touchscreens Druck erfordern, um zu funktionieren, werden sie normalerweise mit einem Stift verwendet, z. B. in einem Kreditkartenleser im Geschäft oder im Nintendo 3DS. Der Stift eines resistiven Touchscreens enthält keine Technologie – die Spitze Ihres Nagels funktioniert genauso gut, obwohl Sie den Bildschirm zerkratzen könnten, wenn Sie zu fest drücken.

Kapazitive Touchscreens, die häufig in Smartphones und Tablets zu finden sind, verwenden nur eine einzige Schicht mit einer elektrischen Ladung. Wenn Sie den Bildschirm mit Ihrem Finger berühren, absorbiert Ihr Körper vorübergehend einen Teil der Elektrizität, ähnlich wie Ihr Körper Elektrizität überträgt, wenn er eine Metalloberfläche berührt. Ein Touchscreen verbraucht jedoch so wenig Strom, dass Sie keinen Schock spüren. Diese Ladungsänderung zeigt die Stelle an, an der Sie das Gerät berührt haben. Dieser Mechanismus funktioniert nicht mit Berührungen von nichtleitenden Materialien wie einem Plastikstift oder den meisten Handschuhen, kann jedoch mehrere gleichzeitige Berührungen unterstützen. Kapazitive Bildschirme haben auch eine bessere visuelle Qualität als resistive Touchscreens, da die Doppelschichten in resistiven Bildschirmen Licht reflektieren können.

Sowohl resistive als auch kapazitive Touch-Technologien werden zusätzlich zu bestehenden Display-Komponenten hinzugefügt. Mit anderen Worten, die Art der Anzeige, die in einem Gerät verwendet wird – LCD, LED, OLED usw. – gibt nicht die Art der Berührungsempfindlichkeit des Bildschirms an. Die meisten Computermonitore enthalten beispielsweise LCD-Bildschirme mit fluoreszierender Hintergrundbeleuchtung. Einige dieser LCD-Monitore verfügen auch über eine kapazitive Touch-Technologie, die meisten haben jedoch überhaupt keine Berührungsempfindlichkeit.

Die berührungsempfindlichen Oberflächen, die in den meisten Zeichentabletts verwendet werden, basieren weder auf resistiver noch auf kapazitiver Touchscreen-Technologie. Stattdessen verwenden viele Grafiktabletts elektromagnetische Induktion, um ein schwaches Magnetfeld von der Tablettoberfläche zu erzeugen. Der Stift nimmt diesen Magnetismus auf und gibt ihn zurück, wodurch die Position des Stifts angegeben wird. Ähnlich wie Sie die Anziehungskraft zweier eng zusammengehaltener Magnete spüren können, kann das Tablet seine Stift, noch bevor Sie ihn berühren, so dass Sie einen Cursor positionieren können, indem Sie den Stift über das Tablette. Andere Arten von Zeichentabletts verwenden einen batteriebetriebenen Stift, der eine Elektronik für die Berechnung und Übertragung des eigenen Standorts enthält.