¿Cómo sabe la pantalla de tu móvil lo que quieres hacer con el dedo?

Hacía tiempo que no dedicaba un post a explicar (de forma espero que clara y amena) cómo funcionan ciertas cosas cotidianas que, si bien las damos por hechas, normalmente no entramos a entender lo que hay detrás de ese funcionamiento. 

(Ejemplos de posts publicados: 

- "¿Cómo llega un guasap a tu móvil?" aquí

- "¿Cómo se guarda un Terabyte de datos en una memoria USB?" aquí

- "¿Cómo se codifica la información en un QR?" aquí )

Hoy le ha tocado a la pantalla táctil del móvil (o del iPad o de la tablet).

Lo primero que hay que dejar claro es que, así como los primeros teclados de móviles, cajeros automáticos y similares funcionaban por presión, los que ahora manejamos lo hacen por electricidad. 

Este es el concepto básico: todo nuestro cuerpo, y también y especialmente la punta de los dedos, es conductor de electricidad. Una de las capas del móvil, que no se ve, es una trama de electrodos que almacena y conduce una carga eléctrica. Cuando tocas con la punta del dedo la superficie del móvil, esa trama detecta un cambio en la carga eléctrica y la localiza en una matriz de puntos. Se entiende que ese cambio solo se detecta con el dedo "desnudo"; si llevas guantes, salvo que sean unos especialmente diseñados, no funciona.

Vamos a destripar la superficie de un móvil en las distintas capas que lo forman, para entender mejor cómo funciona este mecanismo.

Algunas aclaraciones: 

- Se llaman pantallas capacitativas a las que funcionan como hemos dicho, mediante cargas eléctricas; las de presión se llamaban pantallas resistivas. Capacitativa viene de capacitancia, que es "la propiedad que tienen los componentes o circuitos eléctricos para almacenar energía en forma de carga eléctrica. Se mide en faradios (F)".

- Aunque puede variar según el modelo, es llamativo la cantidad de capas que hay entre el cristal de la cubierta ("Cover Glass") y el módulo donde se proyectan las imágenes que vemos en el móvil ("LCD Display Module"). 

- La capa que ahora nos interesa es la nº 2 de la figura, la "Capacitative Touch Sensor Layer". Como pone la explicación: "detecta el input táctil usando una matriz XY de sensores conductivos". Vamos a ver esto en más detalle:

En realidad se trata de dos capas de electrodos, una representa el eje x y la otra el eje y. Esta es una representación (se llaman capas ITO porque los electrodos están hechos de óxido de indio y estaño)

O, en forma más esquemática:

¿Cuántos puntos xy tiene esta matriz de electrodos? Pues depende de la resolución de su controlador interno (que es quien interpreta en qué punto de la pantalla se ha hecho contacto y decide lo que hay que hacer a continuación). Una resolución bastante utilizada es la de 1920x1080. El origen de coordenadas, el punto (0,0), está siempre en la esquina superior izquierda. Desde ahí, el eje x va hacia la derecha y el eje y hacia abajo.

Con lo que te tienes que quedar hasta ahora: cuando señalas con un dedo un punto de la pantalla de tu móvil, la cuadrícula de sensores detecta, recibiendo un cambio en la carga eléctrica, en qué punto xy de la pantalla lo has hecho y transmite esa información al controlador, que es quien lo analiza y decide qué hay que hacer en función de su programación (supongo que si señalas con un "dedo gordo", la red de sensores elegirá aquel punto xy con el mayor  cambio en la carga eléctrica). 

Por ejemplo, si el punto xy que has señalado corresponde a un botón de acción ("OK", "Aceptar",... ) o a una selección entre opciones ("Opción A", "Opción B",...) o a una imagen, un icono o a un enlace que se puede "pinchar", el controlador interpretará que eso es lo que has querido señalar y buscará la respuesta adecuada que tiene programada. Que, normalmente, será devolver una nueva pantalla en la capa de LCD Display.

Pero esto es solo el principio... con el dedo (y con más dedos) hacemos más cosas en la pantalla.

Por ejemplo, con un dedo podemos hacer dos "clicks" rápidos seguidos, y el controlador lo interpreta. O podemos mantener el dedo en el sitio unos segundos, y la respuesta es otra. O podemos deslizar el dedo rápidamente hacia arriba, hacia abajo, o lateralmente... la matriz de sensores detecta ese cambio y la página se moverá siguiendo ese movimiento.

Con dos dedos, el mecanismo es similar. La cuadrícula de sensores detecta que estás señalando dos puntos distintos de la matriz, y es capaz de calcular la distancia física que hay entre ellos. Si, como consecuencia del movimiento de los dedos, esa distancia aumenta, los sensores lo detectan y el controlador interpreta que lo que quieres hacer es "zoom in", o sea aumentar la resolución de lo que aparece en pantalla (de forma inversa, si la distancia disminuye, quieres hacer "zoom out" y, por tanto, bajar la resolución). 

Según el modelo de pantalla, hay otros movimientos con dos o más dedos que el controlador está programado para interpretar. El más curioso que he encontrado es: "Toque con tres o cuatro dedos (Tap): Pulsar con varios dedos a la vez para invocar atajos rápidos, como deshacer una acción o mostrar el portapapeles". La verdad es que no lo he probado...

Pues eso, que no te acostarás...

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