智能机屏幕技术详解

阿诺

    前不久，索尼发布了其最新研发的“悬浮触摸”屏幕技术，吸引了众人的眼球，很多人对此表示期待，但也有人认为噱头大于实用。实际上，自从触控屏 幕出现以来，人们就没有停止过对新屏幕技术的追求。

   从早期的电阻屏到现在的电容屏，各手机厂商也不断的研发自己的屏幕技术，比如，索尼的悬浮触摸技术、 WhiteMagic技术，诺基亚的CBD技术，LG的NOVA技术，以及最为大家熟悉的苹果的视网膜技术等等，每一项技术的创新，都为屏幕显示效果带来 重大变革。那么这些技术到底是怎么回事呢？

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悬浮屏幕技术

　　索尼最新发表的智能手机Xperia sola(MT27i)最为引人注意的新特性就是全新的Magic floating touch(悬浮触摸)技术，它可是让用户手指在不接触手机的情况下对屏幕进行触摸操作。不过很多人认为这只是一个噱头，没有太多实际意义。这样的说法显 然是错误的，一项新技术的出现一定会有它存在的意义。只不过这项技术还处在试验阶段，暂时只有Xperia sola内置的浏览器和动态桌面支持该技术，用户可以不接触屏幕而进行网页的浏览，或与桌面互动。之后这一技术将公开给开发者共第三方应用使用。可以预见 到，将来会有更多新奇的应用和游戏应用到这项技术。

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索尼移动表示在Xperia sola屏幕中置入了Cypress技术，并详细解释了悬浮触控技术的工作原理。基本说来是，索尼移动连接了两种电容式传感器：自电容和互电容。自电容可 以拥有更强大的信号强度，检测距离范围可达20mm，但局限是，仅能实现单点触摸。为此，索尼添加了互电容传感器，以实现多点触控。

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悬浮触控技术的工作原理

　　悬浮触控技术的工作原理是怎样的呢？索尼移动的研究工程师及技术联合发明者Erik Hellman，对悬浮触控技术做了详细的说明：

　　与许多智能手机一样，Xperia sola使用电容式触摸感应来记录用户在屏幕上的输入。触摸手机屏幕时发生的事件被称为触碰事件。电容式触摸通过覆盖在手机上的X-Y电极网格工作，运用 上面的电压。当有手指靠近电极时，电容会改变，而且可以被测量。通过比较所有电极的测量值，就可以准确定位手指的位置点。

　　触摸屏上有两种电容式传感器，互电容和自电容。互电容，用于实现多点触摸检测。自电容能够产生比互电容强大的信号，检测更远的手指感应，但由于一种被成为“鬼影(ghosting)”的效应，无法进行多点检测。

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互电容实现多点触控

　　拥有互电容，上图中的每一个线条交叉点都会形成平行板电容器。这意味着，每一个交叉点都是一个电容器，进而保证可以将测量精确到每一根手指，实 现多点触控。然而，因为两根线之间的交叉点面积很小，使得传感器的电场也很小。传感器如此之小，以至于信号强度很低，无法感应到那些非常弱小的信号。因 此，当用户的手指在屏幕上悬停时，互电容传感器就无法感应到信号。

　　自电容和鬼影效应

　　在自电容案例下，上图中的每一根X或者Y线都是一个电容传感器。显然，自电容传感器要比互电容的大。大传感器可以创建强大的信号，使得设备可 以检测到在屏幕上方20mm处的手指。当有手指停留在屏幕上或者屏幕上方时，距离手指最近的传感器线会被激活(X1，Y0)。如果检测到两根手指，便会有 四根线被激活，鬼影效应出现。正如上图显示的，当检测到两根手指时，会出现四个可能的触碰点(X1，Y0)、(X1，Y2)、(X3，Y0)以及 (X3，Y2)，而正确的组合又是不明确的，进而不能实现多点触控。

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结合自电容和互电容，实现悬浮触控

　　悬浮触控是通过在一个电容触摸屏幕上，同时运行自电容和互电容来实现的。互电容用于完成正常的触碰感应，包括多点触控。而自电容用于检测悬停在 上方的手指。由于悬浮触控技术依赖于自电容，因此不可能实现悬浮多点触控。也就是说，当进行悬浮操作时，屏幕不支持多点触控。屏幕只能在接触触碰情况下实 现多点触控。

　　这项技术是与Cypress Technologies合作开发的。通过利用现有的电容式触碰传感器，降低触碰录入的门槛，就能够区分悬浮触碰和接触触碰。所有Android应用程序 均能完全正常地工作。只是像以前一样，仅有明确“听从”悬浮触控事件的应用才会做出反应。也就是说，悬浮触控技术的实现需要有应用内部程序的支持。

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关于开发者的可能性，以及悬浮触控的初步实施

　　在Xperia sola中，这一功能只能在内置的浏览器上实现。内置的浏览器能触发之前的手机上从未出现过的“悬停事件”。这种使用案例，以前只有在PC上使用标准鼠标 时被激活。所有现有的、可以做出悬停事件反应的网站，均可以在Xperia sola上使用悬浮触控技术操作。

　　标准的HTML5悬停事件在Xperia手机原生Android浏览器上已经实现。这意味着，Web开发者现已经可以借助标准的HTML5悬停 事件利用悬浮触控技术。但我们正在为开发者准备更多有趣的东西。在即将到来的Xperia sola Android 4.0 ICS升级中，第三方开发商可以在他们自己的应用上利用这项技术，因为谷歌已经为处理悬停事件，在ICS中推出的新开源API。

　　悬浮触摸技术在未来的应用

　　通过上文的解读，我们了解了悬浮触摸技术的工作原理，那么这项技术到底有什么用呢？我们不妨展开一下联想。

　　大家都知道，电容触控屏有一个很大的缺陷，就是在冬天时，我们只能摘下手套才能对手机进行操作，非常不方便。如果悬浮触摸技术成熟了，我们完全可以隔着厚厚的手套来使用触摸屏幕，这将会为用户带来极大的方便。

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在游戏方面，我们也可以充分利用这项技术，带来更好的用户体验。比如说玩赛车游戏时，可以根据手指按压的深度来控制油门和刹车的强度，是不是很带劲，但是，这要求“悬空触控”的精度要足够高。

　　当然，这项技术的能量远不仅仅如此，到底这项技术能发展到何种程度，还要看软件开发工程师们如何利用。我们可以想象，如果这项技术应用到iOS 系统上，一定会成为又一项具有革命性意义的创新，会出现大量高品质的应用程序和游戏。但是Android究竟能不能充分的利用和开发这一技术呢？

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如果您用过诺基亚N9或者Lumia系列手机，肯定会被它纯正的黑色背景、清新地显示效果以及户外强光下的抗炫光能力所吸引。这是因为诺基亚手 机的屏幕采用了ClearBlack display(悦幕)技术，简称为CBD技术，让屏幕在户外的显示效果更加出色。那么什么是CBD技术？

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大家肯定有过这样的经历，在户外强光下用手机时，很难看清楚屏幕显示的内容，必须要用手捂住手机才能勉强看清楚。这种情况是非常常见的也是很让 人烦恼的事。如果要解决这个问题有一个很直接的办法，就是增强屏幕亮度，比如LG的NOVA技术，但是这样做的缺点也很致命，就是会大大增加屏幕的耗电 量，减少电池续航时间，这显然是不能被用户接受的。所以诺基亚工程师研发了另一种方法来解决这一问题，这就是CBD技术。

　　CBD技术是在显示屏的结构中加入了偏光层，可以在不增加屏幕亮度的基础上，帮助解决了眩光问题，同时还维持了图像品质，并尽可能地加深黑色。 此外，CBD显示屏手机能够创建出惊人的色彩对比度，让您的应用、视频和图像清晰、逼真地显示在屏幕上。同时确保不会对电池续航时间造成太大影响。