下雨天或者洗完手没擦干就去划手机,往往会发现屏幕要么没反应,要么乱跳,点这里却选中了那里。很多人以为是屏幕坏了,其实这恰恰暴露了现代触屏的工作原理,和天气、手上的水并没有关系,纯粹是物理规律在起作用,屏幕本身多数时候毫发无伤。
现在绝大多数手机用的是电容屏。它的表面布着一层极细的透明电极网格,平时维持着微弱的静电场。人的手指是导体,当指尖靠近或触碰屏幕,就会和电极之间形成一个微小的电容变化,控制器通过检测是哪几根电极的电容变了,就能算出手指的位置。整个过程靠的是感应你身上那一点点电荷,而不是靠你用力按压,这也是电容屏能做得那么灵敏的原因。
问题就出在水的身上。自来水、汗水并不是纯水,里面溶有各种离子,本身也能导电。当水珠摊在屏幕上,它不仅自己带电,还会把相邻的电极连成一片,制造出一大片混乱的电容信号。控制器本来要找的是一根手指尖那样孤立的小信号,结果被水搅成了一团,自然就分不清你到底点在哪里,于是出现失灵、漂移、误触,有时候甚至凭空冒出点击。
这并不是说屏幕质量差,而是电容屏的物理天性。它认的是导电的、有确定形状的接触,而水既没有固定形状又会导电,正好是最难对付的干扰。也正因为如此,工程师想了不少办法,比如在算法里做水迹抑制,或者提高电极的扫描频率,让控制器学会把水和手指区分开。不过在暴雨里或者满手是水时,这些算法也未必招架得住,所以手机厂商才会提醒你先擦干手。
顺带一提,早年还有一种电阻屏,靠压力让两层膜接触来定位,那种屏幕沾点水反而还能用,只是灵敏度和多点触控远不如电容屏,所以如今基本只在工业设备上见到。了解这一点,下次屏幕沾水不听话,先擦干再试,比盲目戳屏幕管用得多,也更不容易划伤涂层。
电容屏还怕另一件事,就是普通手套。布手套、皮手套都是绝缘的,手指的电荷传不到屏幕,所以戴着手套划不动;为此才有了导电纤维手套和主动式电容笔,它们模拟手指的导电特性来和控制器打交道。油污和汗液也类似,会在屏幕表面形成一层导电膜,让控制器更难分辨真正的触点。所以手越油、越湿,触屏越别扭。
不过水导致的失灵大多是暂时的,擦干后屏幕立刻恢复,并不会留下永久损伤;真正怕水的是手机内部的接口、扬声器和麦克风,那属于另一回事,进水可能真的坏。把屏幕表面这层失灵和机体进水分开看,就不必一沾水就担心手机报废,先擦干净再说。
说到底,触屏怕水怕油,本质上是因为它太灵敏,把任何导电的东西都当成一次触摸来解读。知道了控制器在想什么,遇到失灵也就不慌,擦一擦往往就好。真正要紧的是别让水钻进机器里面,厂商做的各种防水,防的从来不是屏幕表面的那点水,而是接口和听筒这些开口。屏幕外层的疏水涂层,也只是让水更容易滚落、减少它停留制造干扰的时间。
参考: (https://en.wikipedia.org/wiki/Touchscreen) (https://en.wikipedia.org/wiki/Capacitive_sensing)