Come funzionano gli schermi touchscreen?

Aggiornato il: 27-06-2022 08:00
La tecnologia touchscreen è ormai una nostra inseparabile alleata per una moltitudine di operazioni che svolgiamo quotidianamente. Se, ovviamente, l’utilizzo principale che ne facciamo è quello relativo agli smartphone e tablet, oramai non c’è elettrodomestico o altro dispositivo digitale che non si avvalga di schermi touchscreen: dalle lavatrici agli sportelli bancari, dalle biglietterie automatiche ai forni a microonde siamo immersi in un realtà  a portata di touch.

Un po’ di storia

Si inizia a parlare di touchscreen a partire dalla seconda metà  degli anni ’60 quando, Eric Johnson, un tecnico di una base aerea di Malvern, in Inghilterra, inventa e descrive in diversi articoli pubblicati su testate scientifiche la sua idea di touchscreen legata alla tecnologia dei tubi catodici, da utilizzare per il controllo del traffico aereo.

Dovranno arrivare però gli anni ’80 per iniziare a vedere una certa diffusione degli schermi touchscreen quando, dapprima nelle grosse città  e man mano un po’ ovunque, vengono installati i primi sportelli automatici bancari dotati di tale tecnologia, presto affiancati dalle biglietterie per il trasporto pubblico automatiche e altri dispositivi simili.

Negli anni ’90, con la diffusione delle consolle da gioco portatili, si assiste ad un’ulteriore espansione dell’utilizzo di tale tecnologia e ad un suo conseguente miglioramento che porterà  gli schermi touchscreen a diventare compagni inseparabili nelle nostre vite di esseri umani del XXI° secolo.

Come funzionano

Negli anni, lo schermo touchscreen si è evoluto ed è stato più volte rivisto e corretto, tanto che oggi sotto questo nome vengono raggruppate una serie di diverse tecnologie che producono risultati simili. Gli schermi touchscreen che utilizziamo maggiormente sono sostanzialmente di due tipi, quelli resistivi e quelli capacitivi.

Schermi resistivi

Gli schermi resistivi sono formati da due strati di materiale conduttivo. Pigiando con il dito o con un pennino uno dei due strati fino a fargli toccare l’altro, il dispositivo sarà  in grado di determinare il punto in cui è avvenuta la pressione e, di conseguenza, la relativa funzione che il software che gestisce la macchina ha attribuito a quel preciso punto dello schermo.

TouchScreen 5wires.svg
Di Mercury13 – Opera propria, redraw of http://www.elotouch.com/Technologies/AccuTouch/howitworks.asp, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4093955

Schermi capacitivi

Lo schermo capacitivo funziona tramite la sovrapposizione di tre livelli di materiali.

  • Il primo livello è composto da un vetro temperato che andremo a pigiare quando utilizziamo il dispositivo e serve anche per dare allo stesso una protezione contro urti e graffi;
  • Il secondo livello è composto da uno strato di ossido di indio e di stagno che viene attraversato da una corrente elettrica;
  • Il terzo livello è lo schermo (LCD o OLED) vero e proprio dove sono proiettate le immagini con cui andremo ad interagire per utilizzare il dispositivo.

La “magia” avviene nel secondo di questi livelli poichà© è lଠche il nostro dito, con il quale toccheremo il vetro soprastante, modificherà  il campo elettrico creato dalla corrente che gli scorre all’interno. Il dispositivo è in questo modo in grado di captare il punto esatto in cui abbiamo premuto lo schermo e trasferirà  l’informazione al processore che si comporterà  di conseguenza. Grazie a questa tecnologia è possibile utilizzare lo schermo in multi-touch (ad esempio quando utilizziamo due dita per zoomare un’ammagine o un testo) poichà© il dispositivo può “leggere” più pressioni che avvengono contemporaneamente sullo schermo.

800px TouchScreen projective capacitive.svg
Di Mercury13 – Opera propria, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4105874

Differenze tra schermi resistivi e schermi capacitivi

Diciamolo subito, la tecnologia che sta avendo maggior successo per quanto riguarda smartphone, tablet e dispositivi simili è quella capacitiva poichà©:

  • consente il multi-touch;
  • è più resistente a urti e graffi;
  • consente prestazioni grafiche molto più elevate poichà© ogni strato che ne compone lo schermo non deve essere separato da fogli in materiale plastico, come avviene per quelli resistivi;
  • sono maggiormente sensibili al tocco in quanto basta appena sfiorarli per comunicare l’istruzione al processore, mentre con gli schermi resistivi bisogna esercitare una pressione “reale” per far toccare la parte anteriore e quella posteriore dello schermo;
  • essendo in vetro sono molto più facili da pulire.

Di contro gli schermi resistivi hanno dei pregi che li fanno ancora preferire per alcuni tipi di utilizzo come per la realizzazione degli sportelli bancari e le biglietterie automatiche:

  • essendo di plastica sono più economici;
  • possono lavorare a temperature più estreme (dai -15° ai +55°, mentre quelli capacitivi lavorano al meglio tra gli 0° e i 35°);
  • possono essere utilizzati anche se si indossano i guanti o tramite l’utilizzo di altri oggetti isolanti poichà© funzionano tramite pressione fisica e non tramite modifica del campo magnetico.

Lo sviluppo della tecnologia touchscreen, dato l’ingente utilizzo di cui se ne sta facendo negli ultimi venti anni, è in continua evoluzione e non dovrà  meravigliare se già  la prossima generazione di cellulari potrebbe ospitare un tipo di touchscreen completamente differente da quelli che utilizziamo oggi. Di certo questa è la tecnologia protagonista del presente e, con le ovvie migliorie e implementazioni che arriveranno negli anni a venire, lo sarà  anche nel futuro.

 



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