Jak działa ekran dotykowy?

W przypadku smartfonów, tabletów i innych gadżetów, takich jak systemy GPS, ekrany dotykowe są powszechną metodą wprowadzania danych urządzenia bez klawiatur — a częściowo dzięki zaktualizowanemu interfejsowi systemu Windows 8, nawet niektóre komputery mają ekran dotykowy monitory. Większość urządzeń wrażliwych na dotyk wykorzystuje jedną z dwóch technologii: rezystancyjne ekrany dotykowe, powszechnie używane z rysikami, oraz pojemnościowe ekrany dotykowe obsługiwane opuszkami palców. Niektóre konkretne urządzenia wykorzystują jednak alternatywne sposoby wykrywania dotyku, takie jak tablety do rysowania i rysiki, które komunikują się za pomocą magnetyzmu.

Rezystancyjne ekrany dotykowe zawierają dwie warstwy, przez które przepływa prąd elektryczny. Gdy naciśniesz ekran, górna warstwa wpływa na dolną warstwę, zakłócając prąd. Komputer lub urządzenie korzystające z ekranu zawiera oprogramowanie, które interpretuje zmiany elektryczne w celu zlokalizowania punktu kontaktu. Taka konstrukcja ogranicza rezystancyjne ekrany dotykowe do rozpoznawania pojedynczego dotknięcia na raz. Ponieważ rezystancyjne ekrany dotykowe wymagają do działania nacisku, zwykle używa się ich z rysikiem, na przykład w czytniku kart kredytowych w sklepie lub w Nintendo 3DS. Rysik z rezystancyjnym ekranem dotykowym nie zawiera żadnej technologii — końcówka paznokcia działa równie dobrze, chociaż zbyt mocne naciskanie może spowodować zarysowania ekranu.

Powszechnie spotykane w smartfonach i tabletach pojemnościowe ekrany dotykowe wykorzystują tylko jedną warstwę z ładunkiem elektrycznym. Kiedy dotykasz ekranu palcem, twoje ciało tymczasowo pochłania część energii elektrycznej, podobnie jak ciało przenosi energię elektryczną, gdy dotyka metalowej powierzchni. Ekran dotykowy zużywa jednak tak mało prądu, że nie poczujesz szoku. Ta zmiana odpowiedzialności wskazuje miejsce, w którym dotknąłeś urządzenia. Ten mechanizm nie działa w przypadku dotyku materiałów nieprzewodzących, takich jak plastikowy rysik lub większość rękawic, ale może obsługiwać wiele jednoczesnych dotknięć. Ekrany pojemnościowe mają również lepszą jakość wizualną niż rezystancyjne ekrany dotykowe, ponieważ podwójne warstwy w ekranach rezystancyjnych mogą odbijać światło.

Zarówno rezystancyjne, jak i pojemnościowe technologie dotykowe są dodawane do istniejących komponentów wyświetlacza. Innymi słowy, rodzaj wyświetlacza używanego w urządzeniu – LCD, LED, OLED itd. – nie wskazuje na rodzaj czułości dotykowej, jaką oferuje ekran. Na przykład większość monitorów komputerowych zawiera ekrany LCD z podświetleniem fluorescencyjnym. Niektóre z tych monitorów LCD są również wyposażone w pojemnościową technologię dotykową, ale większość w ogóle nie ma wrażliwości na dotyk.

Wrażliwe na dotyk powierzchnie używane w większości tabletów do rysowania nie opierają się ani na rezystancyjnej, ani pojemnościowej technologii ekranu dotykowego. Zamiast tego wiele tabletów graficznych wykorzystuje indukcję elektromagnetyczną do generowania słabego pola magnetycznego z powierzchni tabletu. Rysik podnosi i zwraca ten magnetyzm, zapewniając lokalizację pióra. Podobnie jak czujesz przyciąganie dwóch blisko siebie trzymanych magnesów, tablet wyczuwa jego rysika jeszcze przed nawiązaniem kontaktu, co pozwala na umieszczenie kursora poprzez przesunięcie rysika nad tablet. Inne typy tabletów rysunkowych wykorzystują rysik zasilany bateryjnie, który zawiera elektronikę do obliczania i nadawania własnej lokalizacji.