“看穿”手机，为您详解智能手机上的屏幕技术 - 全文

　　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，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？今天笔者逐一为大家进行讲解，希望能对大家有所帮助。

　　悬浮屏幕技术

　　

　　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。

　　

　　圆圈代表触碰点，红色的X代表鬼影位置

　　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。

　　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。

　　

　　悬浮触摸屏

　　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。

　　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？我们拭目以待。

       WhiteMagic技术

　　WhiteMagic这项技术想必大家不是特别熟悉，它是索尼移动在MWC2012上发布的新机——Xperia P上采用的屏幕技术。大家都知道，普通的LCD都是采用的RGB三原色像素排列方式，而WhiteMagic技术在此基础上创造性的加入了一个白色子像 素，采用RGBW（Red，Green，Blue，White）像素排列方式，用来增加屏幕亮度，也就是说WhiteMagic屏幕每个像素点由四个子像 素点组成，如下图所示。

　　

　　WhiteMagic屏幕子像素排列方式

　　WhiteMagic技术的目的是提高屏幕亮度，以便在室外强光下也能够很清楚的看清屏幕显示的内容。根据不同的使用场景，WhiteMagic屏幕可以自动切换两种亮度模式：

　　户外模式，在户外强光下，白色子像素透光率增加，使得WhiteMagic屏幕可以在相同背光亮度下达到大约双倍的亮度，即使处在充满阳光的户外下依然能够轻易看清屏幕。

　　室内模式，在室内弱光环境下，若需要达到与一般面板相同的亮度，则仅需原背光亮度的50%，耗电量也仅为原来的50%，（这也意味着更长的待机时间）。因此，WhiteMagic屏幕也是市面上最省电的屏幕之一。如下图所示。

　　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？

　　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。

　　

　　CBD技术原理图

　　CBD技术显示原理

　　我们首先来讨论一下触摸屏的构造，以便更好地说明CBD显示屏的工作原理。您手机的触摸屏实际就如同一个由不同成分组成的多层薄饼。其中，“偏 光片”层的位置是CBD显示屏得以实现如此出色的视觉效果的根本所在。偏光片是一个圆形层，能够有效地消除多余的反光。消除反光有助提高视觉对比度，进而 显示鲜明的色彩和更纯的黑色。

　　在CBD显示屏手机中，偏光片位于窗口和触摸传感器之间。该层的目标是将光学性能与气隙解决方案堆叠在一起。通过将偏光片置于触摸传感器与显示 屏之间，工程师能够有效地阻挡来自电容式传感器网格的反光。为了帮助您进行想象，尝试在直射的阳光下倾斜传统触摸屏手机……有没有看到由小点构成的网格？ 这便是电容式传感器网格。

　　此外，通过将偏光片放在该位置，光线被分散，反光最大限度地减少，结果，屏幕更加清晰，所有图标和色彩间的对比非常明显。如欲了解CBD显示屏 手机与普通手机间的差距，请参见本页图一。左边是采用了CBD显示屏，右边未采用CBD显示屏，很明显，它的眩光和反光现象特别严重。

　　

　　普通屏幕与WhiteMagic屏幕对比图

　　从上图可以看出，在不增加背光亮度的情况下，WhiteMagic屏幕最大亮度能达到935cd/m2，而室内模式的亮度可以保持在530cd/m2左右，而背光亮度仅为普通屏幕的50%，节省了电池的耗电量。

　　除了CBD技术之外，诺基亚N9以及Lumia系列手机还有一项特殊的屏幕技术，即弧形真空屏幕。屏幕表面覆盖一层优美的弧形康宁玻璃，并且采 用无缝隙设计，屏幕表面看起来就像贴在玻璃表面一样，因此看起来立体感十足，屏幕内容仿佛浮在机身上方。该屏幕经真空处理，因此也不用担心屏幕进灰的问题。

　　Retina视网膜技术

　　提到视网膜技术，想必大家都很熟悉，没错，它就是被广泛应用在部分苹果设备中的一项屏幕显示技术。最早应用在苹果iPhone 4的屏幕上，这项技术为iPhone 4的屏幕带来极清晰的显示效果。

　　

　　iPhone 4采用Retina显示屏

　　Retina屏幕是一种具备超高像素密度的液晶屏，它可以将960×640的分辨率压缩到一个3.5英寸的显示屏内。。也就是说，该屏幕的像素 密度达到326像素/英寸。对现实分辨率熟悉的用户会知道，通常我们电脑显示屏幕的分辨率为72像素/英寸。iPhone 4的分辨率为电脑的4倍多，甚至超过了人眼能分辨的范围。所以显示会非常细腻。电子书、网页和电子邮件中的文字以任何大小显示都清晰明锐，影片和照片中的 图像从任何角度观看都令人惊艳，所见一切都更清晰。

　　

　　iPhone 4显示效果极为细腻

　　大家都知道，手机屏幕的细腻程度与屏幕的尺寸和分辨率有直接的关系，而评判屏幕细腻程度有一个专业的量词——PPI，PPI数值越高，代表屏幕越细腻。而iPhone 4达到了惊人的326PPI（326像素/英寸），超过了人言可识别的范围。

　　Retina显示屏采用板内切换 （IPS） 技术，以实现较标准液晶显示器更宽阔的视角。这意味着你几乎可以用任何方式握持iPhone ，都能获得绚丽的画面效果。非常适合与朋友分享照片，或在玩驾驶类以及飞行类游戏时操控iPhone。不仅如此，Retina显示屏呈现的对比度是以往显 示屏的4倍，浅色更明亮、深色更沉稳，一切都显得更加动人。

　　结束语：

　　今天笔者为大家介绍了各大手机厂商的屏幕技术，相信大家对手机的屏幕显示以及控制技术也有了一定的了解。以后大家在购买手机时不要一味地追求屏幕的分辨率和材质，其实，各种屏幕特殊的技术也是影响屏幕显示效果和操控感受很重要的因素。