Wie funktioniert ein Touchscreen?

Ein Touchscreen oder auch Berührungsbildschirm genannt, ist eine berührungsempfindliche Oberfläche eines Bildschirms, welche Druckpunkte des Benutzers verarbeiten kann und erkennt, wo ein Benutzer die Oberfläche des Bildschirms berührt, um diese Informationen als Steuerung eines Eingabe- und Ausgabegerätes zu verwenden und somit direkt eine Computermaus zu ersetzt. Diese Touchscreen Matrix kann auch für herkömmliche Bildschirme und Monitore nachgerüstet werden. In der Praxis haben sich dabei drei unterschiedliche Technologien durchgesetzt.

Arten von Touchscreens erklärt

Für das Schreiben von Befehlen und Texten in Eingabefeldern wird in der Regel eine programmatische virtuelle Tastatur direkt auf der Bildschirmoberfläche verwendet (Online Tastatur), die bei Bedarf eingeblendet wird, wenn etwa der Benutzer in ein Eingabefeld klickt.

Arten von Touchscreens

Grundsätzlich werden drei verschiedene Arten von Touchscreens unterschieden. Dies sind zum einen die resistiven Touchscreens,  die kapazitiven Touchscreens und die induktiven Touchscreens.

Resistive Touchscreens

Diese Art des Bildschirms besteht aus zwei verschiedenen Schichten, die zwischen einander ein Spannungsfeld erzeugen. Dieses Spannungsfeld erkennt den Druckpunkt mithilfe eines elektrischen Widerstands (vom englischen Begriff resistivity), der entsteht sobald der Benutzer die Oberfläche berührt. Dieser elektrische Widerstand kann auf den Punkt genau gemessen werden.

Kapazitive Touchscreens

Basierend auf einer Glasschicht mit durchsichtigem Metalloxid, sind kapazitive Touchscreens so konzipiert, dass eine Wechselspannung an den Enden dieser Schicht ein gleichmäßiges elektrisches Feld erzeugt, welches bei Berührungen in Form eines elektrischen Stromes von einem Controller an den Ecken gemessen werden kann und so die Position des Druckpunktes lokalisiert. Ein Nachteil ist dabei, dass dieser Touchscreen-Typ nur mit den Fingern bedient werden kann.

Induktive Touchscreens

Dieser Typ kommt speziell bei Grafiktabletts zum Einsatz und benötigt spezielle Bedienstifte (Pointer). Dies ist dadurch bedingt, dass etwa beim Schreiben und Zeichnen auf dem Grafiktablett keine Berührungsempfindlichkeit durch die Hand oder Finger selbst entsteht und die Eingabe direkt auf den Stift beschränkt ist. Dabei können auch zusätzliche Parameter wie der Neigungswinkel des Stiftes sowie spezielle Extras wie Knöpfe und geringer Abstand zur Oberfläche gemessen und entsprechend verwendet werden.

Advantages and Disadvantages of Touch Screens. Compare Resistive and Capactive Touch Screens

Resistive Touchscreens

Vorteile:

  • Günstig herstellbar
  • Einfach bedienbar mit sämtlichen Pointern und Stiften
  • Wesentlich präziser als kapazitive Touchscreens
  • Zuverlässiger im Vergleich zu kapazitiven Touchscreens
  • Kann auch mit Handschuhen bedient werden

Nachteile:

  • Nur eine Berührung messbar (kein Multi Touch möglich)
  • Leicht empfindlich für Kratzer und Beschädigungen
  • Sehr schlecht lesbar im Sonnenlicht

Kapazitive Touchscreens

Vorteile:

  • Unterstützen Multi Touch und parallele Berührungen
  • Gute Lesbarkeit sogar im Sonnenlicht
  • Schmutzunempfindlich, kratzsicher und robuste Bedienfläche
  • Hochglanzfähig (Glossy look)
  • Schnellere und bessere Verarbeitung von Berührungserkennung

Nachteile:

  • Die Luftfeuchtigkeit muss mindestens 5% betragen
  • Wesentlich teurer als resistive Touchscreens
  • Können nur mit den Fingern bedient werden
  • Funktionieren nicht mit Pointern

Anwendung

Die Einsatzgebiete von Touchscreens sind in der Praxis sehr unterschiedlich und werden überall dort verwendet, wo herkömmliche Eingabegeräte wie Tastatur und Maus eher umständlich in der Handhabung sind. Neue Trends in Tablet PCs, Smartphones und Handhelds bieten dem Benutzer technisch oftmals beide Eingabearten an und überlassen die Wahl der Eingabeart dem jeweiligen Benutzer.

So ist das simple Bedienen von Tablets via Touchscreen ideal zum Lesen und Navigieren von Mails und Surfen im Internet, wohingegen das Schreiben von langen Texten weiterhin am bequemsten mit einer herkömmlichen Tastatur von statten geht.

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Carsten Kraft
Freiberuflicher Software Entwickler, CTO/PM und Tech Geek seit über 15 Jahren im professionellen B2B Bereich und mit mehr als 22 Jahren Computer, Netzwerk und Betriebssystem Skills. Technologie als Leidenschaft entwickle ich hauptsächlich mit Microsoft C#, ASP.NET/MVC, WPF/Silverlight, HTML5, JS, SQL, VB und PHP als Grundlagen für internationale Softwareprojekte.

One Response to “Wie funktioniert ein Touchscreen?”

  1. Daniel Kranki

    Mrz 16. 2016

    Sehr guter Text.
    Danke

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