Funktionsweise unterschiedlicher Touchscreens

Touchscreen ist nicht gleich Touchscreen. In unserem Alltag gibt es bereits verschiedene Arten berührungsempfindlicher Bildschirme, die jeweils auf verschiedene Weise funktionieren. Was auf dem ersten Blick die Hexerei aussieht, dahinter steckt in Wahrheit eine sehr ausgeklügelte und wohldurchdachte Technik, die immer noch weiterentwickelt wird. Je nach Verwendung kann die eine oder andere Touchscreen-Art für den vorgesehenen Zweck besser geeignet sein.

Man unterscheidet:

Beispiele für kapazitive Berührungs-Bildschirme

iPad und iPhone (Bild: noelsch / Pixabay)

1. Kapazitive Touchscreens: Diese Art von berührungsempfindlichem Display ermöglicht eine sehr genaue Bedienung. Sie wird daher heute standardmäßig in Smartphones und Tablet-PCs verwendet. Der kapazitive Touchscreen funktioniert so, dass elektrischer Strom in sehr kleiner, nicht spürbarer Menge vom Gerät auf den Finger, der die Oberfläche des Touchscreens berührt, übergeht. Diese Weiterleitung der Elektrizität über die Ecken des Gerätes wird durch eine unsichtbare Schicht Metalloxid ermöglicht. Durch das Wasser im menschlichen Körper wird die elektrische Energie zudem gut durch die Finger geleitet.

Bei Berührung des Bildschirms rechnet das Smartphone oder Tablet mittels der Unterschiede in der elektrischen Ladung auf der Fläche aus, an welcher Stelle der Finger auf dem Touchscreen positioniert ist. Da die Stromweiterleitung nicht durch Textilien stattfinden kann, funktionieren solche Bildschirme nur ohne Handschuhe - es sei denn, Sie haben spezielle Touchscreen-Handschuhe an. Und auch die Handyhülle oder Schutzfolie muss hierfür abgenommen werden. Der Vorteil davon ist wiederum, dass so ein Schutz das Smartphone mit kapazitivem Touchscreen vor unbeabsichtigtem Betätigen schützen.

Beispiel für ein Gerät mit resistivem Touchscreen

Fahrkartenautomat der Deutschen Bahn (Bild: Martin Kraft / Wikimedia)

2. Resistive Touchscreens: Mit dieser Version berührungsempfindlicher Displays sind manche ältere Smartphones sowie Fahrkartenautomaten ausgestattet. Damit konnte man das Smartphone auch durch die Handytasche oder Folie hindurch bedienen. Allerdings war damit auch das Risiko eines versehentlichen Drückens eher gegeben. Außerdem verschleißt diese Art Bildschirm schneller, so dass man immer stärker darauf drücken muss, um ihn zu bedienen. Ein resistiver Touchscreen funktioniert durch den Druck. Er besteht aus zwei übereinander befindlichen, mit dem stromleitenden Stoff Indiumzinnoxid beschichteten Platten: Die untere ist aus Glas, die obere meist aus flexiblem Kunststoff. Drückt man den Finger nun auf das Display, werden diese beiden dünnen Platten aufeinandergedrückt. In der Folge verändert sich der Stromfluss. Anhand dieser Veränderung kann der Computer nun ermitteln, an welcher Stelle der Touchscreen betätigt wurde.

3. Optische Touchscreens: Sie funktionieren mit Licht. Hierbei ist der gesamte Bildschirm gleichmäßig mit einem unsichtbaren Infrarot-Lichtnetz bedeckt. Durch das Drücken eines Fingers auf den Touchscreen wird dieses Lichtnetz unterbrochen. Das Infrarotlicht gelangt nun nicht mehr zu den Sensoren, die das Licht sonst empfangen würden.

Weil der Rechner permanent prüft, was bei diesen Sensoren ankommt, "weiß" er nun sofort: "Aha. An dieser Stelle kommt kein Licht an. Hier wurde also der Touchscreen betätigt." Dann reagiert er entsprechend dem empfangenen Befehl. Voraussetzung für ein wunschgemäßes Funktionieren dieser Variante ist ein sauberer Bildschirm. Jedes Staubkörnchen oder auch ein unbeabsichtigtes Berühren des Touchscreens könnte zu einer Fehlfunktion führen. Da diese Technik dies nicht so präzise unterscheiden kann, wird sie nur auf großen Displays mit ausreichend großen Schaltflächen wie etwa den Informationsbildschirmen auf Messen oder in Museen eingesetzt.

Die optische Variante eignet sich nur für größere Bildschirme

So könnte ein optischer Touchscreen aussehen (Bild: OpenClips / Pixabay)

4. Ganz neu sind noch akustische Touchscreens, bei denen nicht hörbare Schallwellen über den Bildschirm laufen. Der Computer erfasst dabei die Zeitspanne, die die vom Finger abprallenden Schallwellen von der Oberfläche zum Finger und zurück zu ihrer ursprünglichen Position brauchen. Das so ausgerechnete Ergebnis ist der Standpunkt des Fingers. Einige teure E-Book-Reader funktionieren bereits so. Serienreif ist diese Technik aber bis jetzt noch nicht.

Touchscreens könnten einen zur Weißglut treiben... ;-)

Touchscreen richtig bedienen: Beschreibung der verschiedenen Gesten

Diese Aufzählung und die dazugehörigen Erklärungen erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit, zumal im Laufe der Zeit immer wieder neue Smartphones, Tablets oder E-Book-Reader auf den Markt kommen. Sie dürfte jedoch die Bedienung unterschiedlicher Geräte abdecken. Sollte eine knifflige oder selten gebrauchte Geste hier nicht enthalten sein, konsultieren Sie bitte die Bedienungsanleitung Ihres Gerätes.

Einfaches Tippen

Damit wird gemeinhin die jeweilige App oder Funktion geöffnet, auf dessen Feld Sie auf dem Touchscreen drücken. Diesen führen Sie – ebenso wie das einfache Wischen – mit einem Finger aus.

Einfaches Wischen

Horizontales Wischen nach links oder rechts blättert das geöffnete E-Book eine Seite weiter, wechselt zwischen den Bildern, Videos oder was auch immer Sie gerade anschauen. Senkrechtes Wischen scrollt auf der geöffneten Seite oder dem aktiven Dokument auf dem Display hinauf oder hinunter.

Sonderfall: Bei einigen Geräten gibt es noch den Wisch vom Rand des Touchscreens in Richtung Mitte. Dieser öffnet – wie beim einfachen Tippen – eine Anwendung.

Wischen über den Ziffernblock auf dem Bildschirm

Das ist eine Geste, die Sie optional selbst einstellen können. Führen Sie sie durch, können Sie so den gesperrten Touchscreen wieder entsperren, um mit dem Gerät weiterarbeiten zu können.

Drehen

Führen Sie eine Drehbewegung mit dem Finger aus, wird das Objekt auf dem Bildschirm in die entsprechende Richtung gedreht. Alternativ muss bei manchen Geräten das Gerät selbst gedreht werden.

Ziehen mit zwei Fingern

Hiermit zoomen Sie innerhalb eines Bildes oder einer Seite größer oder kleiner. Ziehen Sie die Finger auseinander, zoomen Sie hinein: Die Ansicht wird größer. Schieben Sie sie zusammen, zoomen Sie wieder hinaus, also kleiner. Hier hilft vielleicht die Vorstellung von einem Kuchenteig, der beim Kneten (Zusammendrücken) offenbar kleiner wird und beim Auseinanderziehen an Volumen zunimmt.

Wischen mit mehreren Fingern

Diese Touchscreen-Geste wird von geübten Benutzern verwendet, um schnell zwischen verschiedenen offenen Anwendungen wechseln zu können. Benutzen Sie beim Wischen alle vier Finger gleichzeitig, können Sie bei manchen Geräten alle geöffneten Apps auf einmal ausblenden, um den Desktop anzuzeigen. In der Regel müssen die Finger dabei nach links gezogen werden. Diese Geste brauchen Sie nicht unbedingt zu beherrschen, da der Wechsel zwischen den Anwendungen oder die Desktopanzeige auch mit den einfacheren Gesten sehr gut zu erreichen ist. Im Übrigen könnte es sein, dass diese schwierigere Geste zukünftig wieder abgeschafft wird, da sie wenig intuitiv ist.

Schütteln

Bei einigen Geräten kann auch mit Schütteln etwas bewirkt werden. Was dann passiert, variiert je nach Modell. Manche Geräte wechseln dann von einem Musiktitel zum nächsten auf dem laufenden Album oder der aktiven Playlist, wieder andere Smartphones wehren damit eingehende Anrufe ab oder leiten die Suche nach bluetoothfähigen Geräten im erreichbaren Umfeld ein.

Kippen des Touchscreens

Auch die Bedeutung des Kippens ist von Gerät zu Gerät unterschiedlich. Mal kann damit durch hin- und herkippen gezoomt werden, mal kann der Computer durch Kippen mit der Oberfläche nach unten stumm geschaltet werden. Mit der umgekehrten Bewegung (Oberfläche nach oben) schalten Sie den Ton wieder ein.

Warum ein Eingabestift den Umgang mit dem Touchscreen erleichtert

Ein spezieller Stift, den Sie als separates Zubehör kaufen können, ermöglicht Ihnen eine noch punktgenauere Bedienung auf Ihrem Smartphone. So ein Stift ist also für alle feineren Ausführungen auf dem Touchscreen und auch beispielsweise für Zeichnungen oder Skizzen, die Sie über den Bildschirm anfertigen, von Vorteil. Im letzteren Fall wären die Finger höchstwahrscheinlich zu grob. Bei E-Book-Readern ist meist bereits ein Eingabestift im Lieferumfang enthalten. Aber auch die Bedienung kleinerer Schaltflächen auf dem Touchscreen fallen mit einem Stift leichter.

Doch was ist bei der Kaufentscheidung für einen Eingabestift zu beachten? Wichtig ist vor allem eine sehr feine Spitze, damit Sie präzise damit arbeiten können. Zudem sollte er ausreichend stabil sein, so dass er nicht abbricht und nicht zu rasch verschleißt. Gleichzeitig darf die Spitze jedoch im Gegenzug nicht die Oberfläche des Touchscreens zerkratzen. Deshalb besteht ein Stift meist aus einem weicheren Material, zum Beispiel aus Gummi oder Silikon. Der Stift selbst besteht für gewöhnlich aus leichtem Kunststoff.

Die meisten Stifte brauchen kein weiteres Zubehör, sondern können direkt, ohne dass ein weiteres Gerät zur Verbindung angeschlossen werden muss, auf dem Touchscreen verwendet werden. Diese Stiftvarianten sind für unterwegs natürlich besser geeignet als Stifte, die über Funkverbindungen laufen. Eingabestifte für die Benutzung auf kapazitiven Displays müssen jedoch oft mit Strom versorgt werden. Stifte mit integriertem Akku sind dabei umweltfreundlicher als solche mit Batterien.

Einige Stifte funktionieren obendrein nur mit bestimmten Geräten. Achten Sie in den Informationen zu dem Eingabestift Ihrer Wahl also auch darauf, ob er ausdrücklich mit Ihrem Smartphone-Modell kompatibel ist. Bei Universalstiften ohne diese Angabe kann es passieren, dass die funktionale Qualität in Kombination mit einem bestimmten Gerät nicht garantiert ist, der Touchscreen etwa verzögert oder ungenau auf das Bedienen mit dem Eingabestift reagiert.

Alternative zum Touchscreen: Die Leap Motion - Bewegungssteuerung

Via integrierter Kamera und Infrarot-Technik ist es mit so ausgestatteten Geräten mittlerweile auch möglich, Funktionen berührungslos auszuführen. Statt mit Berührungen steuern Sie das Gerät dann mit den Bewegungen Ihrer Hände. Bei einem Computer müssen Sie hierfür meist eine spezielle, dafür vorgesehene Box per USB an den Rechner anschließen und im maximalen Umkreis von 60 Zentimetern davor bestimmte Handgesten durchführen. Bei einigen modernen Tablet PCs ist bereits ein Bewegungssensor mit eingebaut. Auf diese Weise können Sie beispielsweise im Internet surfen, Objekte auf dem Bildschirm bewegen, etwas zeichnen, musizieren oder ein Spiel spielen. Auch Spielkonsolen wie etwa die Xbox arbeiten mit der Leap Motion Technik. Die Technologie, die heute vielleicht wie eine Spielerei anmutet, könnte in Zukunft für manche Personengruppen eine Chance sein.

Die Zukunft der Touchscreen-Gesten

Zukünftig könnten auch benutzerdefinierte Gesten möglich sein. So könnte der Benutzer selber einstellen, mit welcher Geste er dem Smartphone oder Tablet welchen Befehl geben will. Touchscreen-Geräte von morgen werden wahrscheinlich eine Kombination aus beidem – festgelegten und benutzerdefinierten Gesten auf dem Display – enthalten. Davon gehen zumindest Forscher aus.

Weiterhin vermuten Experten, dass sich in Zukunft zumindest an großen Bildschirmen 3-D-Gesten noch mehr gegenüber Berührungsgesten direkt auf dem Touchscreen durchsetzen werden. Für die Touchscreen-Gesten hingegen wird die Technik wohl noch weiter verfeinert werden. So könnten die künftigen Computer mit berührungsempfindlichem Bildschirm genau registrieren, welcher Finger in welchem Winkel auf den Touchscreen gelegt wird, wodurch sich weitere mögliche Gesten ergeben könnten.

Die_Utopische, am 31.07.2014
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Bildquelle:
Karin Scherbart (Wo kann man gebrauchte Handys abgeben?)

Autor seit 6 Jahren
112 Seiten
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