前不久,索尼發(fā)布了其最新研發(fā)的“懸浮觸摸”屏幕技術(shù),吸引了眾人的眼球,很多人對此表示期待,但也有人認為噱頭大于實用。實際上,自從觸控屏 幕出現(xiàn)以來,人們就沒有停止過對新屏幕技術(shù)的追求。從早期的電阻屏到現(xiàn)在的電容屏,各手機廠商也不斷的研發(fā)自己的屏幕技術(shù),每一項技術(shù)的創(chuàng)新,都為屏幕顯示效果帶來 重大變革。那么這些技術(shù)到底是怎么回事呢?今天筆者逐一為大家進行講解,希望能對大家有所幫助。
懸浮屏幕技術(shù)
懸浮觸控技術(shù)的工作原理
懸浮觸控技術(shù)的工作原理是怎樣的呢?索尼移動的研究工程師及技術(shù)聯(lián)合發(fā)明者Erik Hellman,對懸浮觸控技術(shù)做了詳細的說明:
與許多智能手機一樣,Xperia sola使用電容式觸摸感應(yīng)來記錄用戶在屏幕上的輸入。觸摸手機屏幕時發(fā)生的事件被稱為觸碰事件。電容式觸摸通過覆蓋在手機上的X-Y電極網(wǎng)格工作,運用 上面的電壓。當有手指靠近電極時,電容會改變,而且可以被測量。通過比較所有電極的測量值,就可以準確定位手指的位置點。
觸摸屏上有兩種電容式傳感器,互電容和自電容。互電容,用于實現(xiàn)多點觸摸檢測。自電容能夠產(chǎn)生比互電容強大的信號,檢測更遠的手指感應(yīng),但由于一種被成為“鬼影(ghosting)”的效應(yīng),無法進行多點檢測。
圓圈代表觸碰點,紅色的X代表鬼影位置
互電容實現(xiàn)多點觸控
擁有互電容,上圖中的每一個線條交叉點都會形成平行板電容器。這意味著,每一個交叉點都是一個電容器,進而保證可以將測量精確到每一根手指,實 現(xiàn)多點觸控。然而,因為兩根線之間的交叉點面積很小,使得傳感器的電場也很小。傳感器如此之小,以至于信號強度很低,無法感應(yīng)到那些非常弱小的信號。因 此,當用戶的手指在屏幕上懸停時,互電容傳感器就無法感應(yīng)到信號。
自電容和鬼影效應(yīng)
在自電容案例下,上圖中的每一根X或者Y線都是一個電容傳感器。顯然,自電容傳感器要比互電容的大。大傳感器可以創(chuàng)建強大的信號,使得設(shè)備可 以檢測到在屏幕上方20mm處的手指。當有手指停留在屏幕上或者屏幕上方時,距離手指最近的傳感器線會被激活(X1,Y0)。如果檢測到兩根手指,便會有 四根線被激活,鬼影效應(yīng)出現(xiàn)。正如上圖顯示的,當檢測到兩根手指時,會出現(xiàn)四個可能的觸碰點(X1,Y0)、(X1,Y2)、(X3,Y0)以及 (X3,Y2),而正確的組合又是不明確的,進而不能實現(xiàn)多點觸控。
結(jié)合自電容和互電容,實現(xiàn)懸浮觸控
懸浮觸控是通過在一個電容觸摸屏幕上,同時運行自電容和互電容來實現(xiàn)的?;ル娙萦糜谕瓿烧5挠|碰感應(yīng),包括多點觸控。而自電容用于檢測懸停在 上方的手指。由于懸浮觸控技術(shù)依賴于自電容,因此不可能實現(xiàn)懸浮多點觸控。也就是說,當進行懸浮操作時,屏幕不支持多點觸控。屏幕只能在接觸觸碰情況下實 現(xiàn)多點觸控。
這項技術(shù)是與Cypress Technologies合作開發(fā)的。通過利用現(xiàn)有的電容式觸碰傳感器,降低觸碰錄入的門檻,就能夠區(qū)分懸浮觸碰和接觸觸碰。所有Android應(yīng)用程序 均能完全正常地工作。只是像以前一樣,僅有明確“聽從”懸浮觸控事件的應(yīng)用才會做出反應(yīng)。也就是說,懸浮觸控技術(shù)的實現(xiàn)需要有應(yīng)用內(nèi)部程序的支持。
懸浮觸摸屏
關(guān)于開發(fā)者的可能性,以及懸浮觸控的初步實施
在Xperia sola中,這一功能只能在內(nèi)置的瀏覽器上實現(xiàn)。內(nèi)置的瀏覽器能觸發(fā)之前的手機上從未出現(xiàn)過的“懸停事件”。這種使用案例,以前只有在PC上使用標準鼠標 時被激活。所有現(xiàn)有的、可以做出懸停事件反應(yīng)的網(wǎng)站,均可以在Xperia sola上使用懸浮觸控技術(shù)操作。
標準的HTML5懸停事件在Xperia手機原生Android瀏覽器上已經(jīng)實現(xiàn)。這意味著,Web開發(fā)者現(xiàn)已經(jīng)可以借助標準的HTML5懸停 事件利用懸浮觸控技術(shù)。但我們正在為開發(fā)者準備更多有趣的東西。在即將到來的Xperia sola Android 4.0 ICS升級中,第三方開發(fā)商可以在他們自己的應(yīng)用上利用這項技術(shù),因為谷歌已經(jīng)為處理懸停事件,在ICS中推出的新開源API。
懸浮觸摸技術(shù)在未來的應(yīng)用
通過上文的解讀,我們了解了懸浮觸摸技術(shù)的工作原理,那么這項技術(shù)到底有什么用呢?我們不妨展開一下聯(lián)想。
大家都知道,電容觸控屏有一個很大的缺陷,就是在冬天時,我們只能摘下手套才能對手機進行操作,非常不方便。如果懸浮觸摸技術(shù)成熟了,我們完全可以隔著厚厚的手套來使用觸摸屏幕,這將會為用戶帶來極大的方便。
在游戲方面,我們也可以充分利用這項技術(shù),帶來更好的用戶體驗。比如說玩賽車游戲時,可以根據(jù)手指按壓的深度來控制油門和剎車的強度,是不是很帶勁,但是,這要求“懸空觸控”的精度要足夠高。
當然,這項技術(shù)的能量遠不僅僅如此,到底這項技術(shù)能發(fā)展到何種程度,還要看軟件開發(fā)工程師們?nèi)绾卫谩N覀兛梢韵胂?,如果這項技術(shù)應(yīng)用到iOS 系統(tǒng)上,一定會成為又一項具有革命性意義的創(chuàng)新,會出現(xiàn)大量高品質(zhì)的應(yīng)用程序和游戲。但是Android究竟能不能充分的利用和開發(fā)這一技術(shù)呢?我們拭目以待。
? ? ? ?WhiteMagic技術(shù)
WhiteMagic這項技術(shù)想必大家不是特別熟悉,它是索尼移動在MWC2012上發(fā)布的新機——Xperia P上采用的屏幕技術(shù)。大家都知道,普通的LCD都是采用的RGB三原色像素排列方式,而WhiteMagic技術(shù)在此基礎(chǔ)上創(chuàng)造性的加入了一個白色子像 素,采用RGBW(Red,Green,Blue,White)像素排列方式,用來增加屏幕亮度,也就是說WhiteMagic屏幕每個像素點由四個子像 素點組成,如下圖所示。
WhiteMagic屏幕子像素排列方式
WhiteMagic技術(shù)的目的是提高屏幕亮度,以便在室外強光下也能夠很清楚的看清屏幕顯示的內(nèi)容。根據(jù)不同的使用場景,WhiteMagic屏幕可以自動切換兩種亮度模式:
戶外模式,在戶外強光下,白色子像素透光率增加,使得WhiteMagic屏幕可以在相同背光亮度下達到大約雙倍的亮度,即使處在充滿陽光的戶外下依然能夠輕易看清屏幕。
室內(nèi)模式,在室內(nèi)弱光環(huán)境下,若需要達到與一般面板相同的亮度,則僅需原背光亮度的50%,耗電量也僅為原來的50%,(這也意味著更長的待機時間)。因此,WhiteMagic屏幕也是市面上最省電的屏幕之一。如下圖所示。
如果您用過諾基亞N9或者Lumia系列手機,肯定會被它純正的黑色背景、清新地顯示效果以及戶外強光下的抗炫光能力所吸引。這是因為諾基亞手 機的屏幕采用了ClearBlack display(悅幕)技術(shù),簡稱為CBD技術(shù),讓屏幕在戶外的顯示效果更加出色。那么什么是CBD技術(shù)?
CBD技術(shù)是在顯示屏的結(jié)構(gòu)中加入了偏光層,可以在不增加屏幕亮度的基礎(chǔ)上,幫助解決了眩光問題,同時還維持了圖像品質(zhì),并盡可能地加深黑色。 此外,CBD顯示屏手機能夠創(chuàng)建出驚人的色彩對比度,讓您的應(yīng)用、視頻和圖像清晰、逼真地顯示在屏幕上。同時確保不會對電池續(xù)航時間造成太大影響。
CBD技術(shù)原理圖
CBD技術(shù)顯示原理
我們首先來討論一下觸摸屏的構(gòu)造,以便更好地說明CBD顯示屏的工作原理。您手機的觸摸屏實際就如同一個由不同成分組成的多層薄餅。其中,“偏 光片”層的位置是CBD顯示屏得以實現(xiàn)如此出色的視覺效果的根本所在。偏光片是一個圓形層,能夠有效地消除多余的反光。消除反光有助提高視覺對比度,進而 顯示鮮明的色彩和更純的黑色。
在CBD顯示屏手機中,偏光片位于窗口和觸摸傳感器之間。該層的目標是將光學(xué)性能與氣隙解決方案堆疊在一起。通過將偏光片置于觸摸傳感器與顯示 屏之間,工程師能夠有效地阻擋來自電容式傳感器網(wǎng)格的反光。為了幫助您進行想象,嘗試在直射的陽光下傾斜傳統(tǒng)觸摸屏手機……有沒有看到由小點構(gòu)成的網(wǎng)格? 這便是電容式傳感器網(wǎng)格。
此外,通過將偏光片放在該位置,光線被分散,反光最大限度地減少,結(jié)果,屏幕更加清晰,所有圖標和色彩間的對比非常明顯。如欲了解CBD顯示屏 手機與普通手機間的差距,請參見本頁圖一。左邊是采用了CBD顯示屏,右邊未采用CBD顯示屏,很明顯,它的眩光和反光現(xiàn)象特別嚴重。
普通屏幕與WhiteMagic屏幕對比圖
從上圖可以看出,在不增加背光亮度的情況下,WhiteMagic屏幕最大亮度能達到935cd/m2,而室內(nèi)模式的亮度可以保持在530cd/m2左右,而背光亮度僅為普通屏幕的50%,節(jié)省了電池的耗電量。
除了CBD技術(shù)之外,諾基亞N9以及Lumia系列手機還有一項特殊的屏幕技術(shù),即弧形真空屏幕。屏幕表面覆蓋一層優(yōu)美的弧形康寧玻璃,并且采 用無縫隙設(shè)計,屏幕表面看起來就像貼在玻璃表面一樣,因此看起來立體感十足,屏幕內(nèi)容仿佛浮在機身上方。該屏幕經(jīng)真空處理,因此也不用擔(dān)心屏幕進灰的問題。
Retina視網(wǎng)膜技術(shù)
提到視網(wǎng)膜技術(shù),想必大家都很熟悉,沒錯,它就是被廣泛應(yīng)用在部分蘋果設(shè)備中的一項屏幕顯示技術(shù)。最早應(yīng)用在蘋果iPhone 4的屏幕上,這項技術(shù)為iPhone 4的屏幕帶來極清晰的顯示效果。
iPhone 4采用Retina顯示屏
Retina屏幕是一種具備超高像素密度的液晶屏,它可以將960×640的分辨率壓縮到一個3.5英寸的顯示屏內(nèi)。。也就是說,該屏幕的像素 密度達到326像素/英寸。對現(xiàn)實分辨率熟悉的用戶會知道,通常我們電腦顯示屏幕的分辨率為72像素/英寸。iPhone 4的分辨率為電腦的4倍多,甚至超過了人眼能分辨的范圍。所以顯示會非常細膩。電子書、網(wǎng)頁和電子郵件中的文字以任何大小顯示都清晰明銳,影片和照片中的 圖像從任何角度觀看都令人驚艷,所見一切都更清晰。
iPhone 4顯示效果極為細膩
大家都知道,手機屏幕的細膩程度與屏幕的尺寸和分辨率有直接的關(guān)系,而評判屏幕細膩程度有一個專業(yè)的量詞——PPI,PPI數(shù)值越高,代表屏幕越細膩。而iPhone 4達到了驚人的326PPI(326像素/英寸),超過了人言可識別的范圍。
Retina顯示屏采用板內(nèi)切換 (IPS) 技術(shù),以實現(xiàn)較標準液晶顯示器更寬闊的視角。這意味著你幾乎可以用任何方式握持iPhone ,都能獲得絢麗的畫面效果。非常適合與朋友分享照片,或在玩駕駛類以及飛行類游戲時操控iPhone。不僅如此,Retina顯示屏呈現(xiàn)的對比度是以往顯 示屏的4倍,淺色更明亮、深色更沉穩(wěn),一切都顯得更加動人。
結(jié)束語:
今天筆者為大家介紹了各大手機廠商的屏幕技術(shù),相信大家對手機的屏幕顯示以及控制技術(shù)也有了一定的了解。以后大家在購買手機時不要一味地追求屏幕的分辨率和材質(zhì),其實,各種屏幕特殊的技術(shù)也是影響屏幕顯示效果和操控感受很重要的因素。
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