让你想不到的第二次屏幕革命
技术密码
对于大多数用户来说,他们判断一款手机的好坏,往往是从屏幕开始的。从多点触控到Retina视网膜,再到不易碎的大猩猩,屏幕技术上的突破总能给我们带来各种惊喜。随着智能手机发展步入下一个轮回,第二次屏幕革命再度袭来,只有你想不到的,没有他们做不到的。
视觉:高分辨率 超过人眼极限
近期,最能勾起大家好新奇心的莫过于即将发布的苹果重量级产品iPhone5,虽然全球化采购导致了越来越多苹果机密泄露,各种传闻不断,但唯一可以确定的是,屏幕将会全面升级,不仅尺寸,还有精度。
记得苹果iPhone4上市时,独特的视网膜屏幕技术,秒杀市面上所有手机。如今有业内人士表示,苹果有望在iPhone5上采用LG刚刚推出的超高分辨率屏幕,其ppi能够达到恐怖的440,远高于达到326ppi的iPhone 4。
可能很多果粉都觉得,LG发布的这块屏幕确实足够强悍,但噱头大于实用,远远超过人眼能够识别的极限。在这里,我们有必要纠正一个误区,那就是视网膜屏幕的标准不仅仅决定于屏幕的分辨率(ppi),还和使用设备时与人眼的距离有关。
在New iPad的发布会上,苹果就曾经抛出过一个公式α=2tan-1(h/2d),它是建立在对于人类视力的研究基础上,其中“α”代表视角,理论上认为人眼能辨识所视物的最小视角是 0.78 弧分度(1 弧分度=1/60 度)。考虑到环境光线对成像质量的影响,数据上通常取人眼的最小视角为 1 弧分度。在人类的最小视角(α)为定值的前提下,当屏幕的像素间距小于此时(视距一定)的临界像素间距,或者说屏幕的分辨率(ppi)大于此时根据公式计算出的理论临界分辨率(ppi),即可认为该屏幕为视网膜屏。
根据这个公式,我们计算出设备与人眼距离10英寸时,视网膜屏的临界分辨率为334ppi,增大到12英寸时分辨率为286ppi,只有达到15英寸视距时临界分辨率才会降至229ppi。所以为iPhone5配备更高分辨率的屏幕并不是没有意义,而是追求极致视觉体验。


硬度:解决易碎 追求轻薄
康宁的Gorilla大猩猩玻璃在手机中的应用量越来越大,它是通过康宁专利技术生产的环保型铝硅玻璃,表面的粗糙度非常低,手感光滑。作为最独特的功能,防刮擦一直是极客最乐于挑战的项目,于是就有了各种暴力表现秀。然而这种玻璃并非完美,一段时间使用下来,很多用户表示其抗冲击能力很差,不小心跌落的话很可能会出现粉碎性爆裂,看看苹果维修站有多少等待换屏幕和背盖的果粉,就知道这绝非拼人品。
康宁也意识到产品的问题,上半年推出了大猩猩2代玻璃(关于大猩猩屏幕,在《电脑报》今年第12期的D09版有详细的介绍)。从物理特性来看,不仅对配方进行了调整,在工艺上也有所改良,使得玻璃厚度减少20%,抗压性大幅提升,而且可以实现弯曲。在一次公开的试验中,受压122磅(55公斤),表面竟然没有出现任何异样。
智能手机的发展正在各个方面寻求突破,就拿机身厚度来说,从iPhone最早的11.6mm到后来iPhone4S的9.3mm,而刚刚上市的华为P1将厚度控制在7.69mm。如果屏幕能在保证硬度的前提下,厚度变得更薄,那么这个纪录还能刷新,而且在实现弯曲之后,可视角度会增大,触摸手感更为流畅,这正是用户追逐的完美效果。


触觉:悬浮操控 隔空传力
触摸操控的出现,使大家明白原来一部手机可以没有触笔没有按键,简单地通过手指触摸或多点触摸完成原本只能通过菜单才能完成的复杂操作。不过电容屏有一个很大的缺陷,那就是在冬天的时候,只有摘下手套才能进行触控。
其实长期以来,厂商还在寻找其他方式,以获得更加舒适的操控体验。在索尼刚刚推出的MT27i上,全新的悬浮触控技术出现了,之所以没有引起市场轰动,是因为暂时只有内置的浏览器和动态桌面支持该技术,而我们从技术本身看到了它在未来的应用价值。
MT27i使用电容式触摸感应来记录用户在屏幕上的输入。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。和许多智能手机不同的是,触摸屏上有两种电容式传感器——互电容和自电容。
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,这是为了避免出现鬼影问题。过去自电容技术侦测手指位置的方式为,利用氧化铟锡上的X与Y轴,同时发射与接收信号,取得手指可能的坐标位置后,再通过演算法排除鬼点。单手触控时,并不会有鬼点问题,但两指触控时,触控控制IC一开始会接收到四个触控点坐标,此时演算法扮演重要角色,需要正确地将手指的位置算出,才能针对使用者的手势有效作出应有的应用反应。不过,智能手机对于触控屏幕的反应时间有要求,往往让自电容技术的演算法无法短时间辨别手指正确位置,因而造成误判。为此,索尼添加了互电容传感器,它在运行时仅有一条X、Y轴有动作,每一个交叉点就是一个电容器,为单向信号传送,保证可以将测量精确到每一根手指,实现多点触控。
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,各司其职。虽然现阶段,这一技术应用范围还有限,但在即将到来的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中推出了新开源API,为开发者打开了一扇窗,各种有趣的应用会应运而生,例如玩赛车游戏时,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?又比如乐器模拟时,手指摆动的幅度和力度都可以被感应,仿真度极高。


编 后
虽然手机已经进入四核时代,但CPU只是智能手机的一部分,用户只会为更完美的设计、更良好的体验买单。屏幕技术的第二次升级,带来的不仅仅是视觉上,更多还是应用上的改变,设计师的一些奇思妙想都能成为现实,听起来就非常美好。