盤點3D Touch上那些鮮為人知技術積淀

電容屏、電阻屏、電磁屏

電容屏、電阻屏和電磁屏區(qū)別

　　電容屏：通過覆蓋在手機上的X-Y電極網格工作，通過比較所有電極的測量值，就可以準確定位手指的位置。具體來說，當手指靠近觸控屏上電極時，人體電場、用戶和觸控屏表面形成了一個耦合電容，對于高頻電流來說，電容是直接導體，手指接觸屏幕吸走一個很小的電流。這個電流分別從觸摸屏四角上的電極中流出，并且流經這四個電極的電流與手指到四角的距離成正比，控制器通過對這四個電流比例的精確計算，得出觸摸點的位置信息。

　　電阻屏：采用兩層鍍有導電功能的ITO(銦錫氧化物)透明電阻膜，電阻膜本身具有一定的透明度與耐用性，兩片ITO薄膜設有微粒支點，屏幕在未被壓按時，兩層ITO薄膜間有一定的空隙（絕緣層），處于未導電的狀態(tài)。當操作者以指尖或筆尖壓按屏幕時，壓力將使外層的ITO薄膜內凹，因變形而使兩層ITO薄膜接觸導電，再通過偵測X軸、Y軸電壓變化換算出對應的壓力點，完成整個屏幕的觸按處理機制。

　　電磁屏：提到電磁屏，往往想起電磁筆和手寫筆，然后就是S Pen，最后聯(lián)想起三星Galaxy Note系列那塊屏幕，三星在電容屏基礎上再追加一塊電磁屏，用于感應S Pen的書寫，這就是為什么三星Note 5既能夠使用手指進行觸控操作，同時又能夠使用S Pen進行書寫操作的原因。和我們常見的電容屏或電阻屏不同，其基本原理是通過一支電磁筆發(fā)射電磁信號，和顯示屏幕背后的電磁感應板進行交互，當電磁筆靠近觸控屏時，觸控屏后面的電磁感應板會感應到筆的電磁信號從而使電磁感應板下的感應線產生變化（磁通量發(fā)生變化），注意，和操作電阻屏時候，導體和屏幕需要直接接觸不同，電磁筆和電磁感應板之間無須接觸，通過電磁感應即可進行交互，這也是為什么在三星Note 5上，手指和S Pen能夠無視覆蓋在電容屏和電磁屏表面的大猩猩保護玻璃，分別操控這兩層觸控層面板。簡而言之，電磁屏就是根據水平方向和垂直方向的天線陣列接收信號，通過磁通量的變化計算獲得筆所在的X、Y坐標位置。順帶一提，比較知名的電磁筆供應商有Wacom，微軟Surface Pro前兩代平板都是采用他們家的手寫筆。

電磁屏和手寫筆構造

　　另一方面，如上圖（右邊）所示，電磁筆/手寫筆在經過了這些年的演變，引入了“壓感”的內容，能夠模擬人執(zhí)筆寫字時候的真實用力大小，也就是線條之間可以根據執(zhí)筆時候按壓力度不同，產生粗細不同的現(xiàn)象，從剛開始的256級進化到如今的2048級，原筆跡輸入、繪圖等操作都能夠在電磁屏和手寫筆的協(xié)助下輕松完成。需要說明的是，這項功能其實是通過在電磁筆內部加裝“壓力傳感器”完成的，當人執(zhí)筆時侯額外對電磁筆（筆尖）施壓，讓手寫筆內部“壓力傳感器”感受到壓力之后，將數(shù)據傳回手機/平板電腦的處理器，從而計算出對應的力度大小，最終在電磁屏上以粗細不同的線條客觀反映出來。

電磁筆和電容筆

　　如上圖所示，Surface Pro 3和三星Note 4標配的手寫筆都是電磁筆，而底部那種經典的圓形橡膠頭手寫筆則是電容筆，至于電阻筆比較容易DIY，只要是堅硬一點的尖銳物體（不刺穿屏幕為前提）都能夠充當電阻屏手寫筆，例如閑置的鋼筆和圓珠筆。

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