Активные и пассивные стилусы: объяснение всех стандартов

Как и многие технические темы, стилусы могут сбивать с толку. Вот что вам нужно знать о различных типах стилусов, используемых для планшетов, ноутбуков с сенсорным экраном, смартфонов и т. д.

Не все стилусы одинаковы

Все, что нужно, чтобы называться стилусом, — это маленькая палочка, похожая на ручку, которую держат в руке. Первоначальные стилусы были древними пишущими инструментами, которые представляли собой маленькие заостренные палочки, используемые для царапания букв на восковых табличках.

С тех пор дела немного продвинулись. Хотя сегодня вы все еще найдете стилусы, которые представляют собой немногим больше, чем стилусы, есть также стилусы с высокоразвитыми и активными подключениями к устройствам, на которых вы их используете, что, безусловно, объясняет разницу в цене.

Давайте рассмотрим три широкие категории стилусов, в том числе множество видов активных моделей, представленных на рынке, чтобы вы могли лучше понять технологию и выбрать тот, который соответствует вашим потребностям.

Пассивные стилусы: дешево и просто

Нет ничего проще, чем пассивные стилусы. Фундаментальная определяющая характеристика пассивного стилуса заключается в том, что он не делает ничего такого, чего не мог бы сделать ваш палец, то есть, если бы ваши пальцы были заострены, как карандаши.

Внутри пассивного стилуса нет активных компонентов, что объясняет его цену. Если вы много платите за пассивный стилус, вы много платите за материалы, торговую марку или и то, и другое.

Резистивные стилусы

Ранние электронные стилусы, такие как те, что использовались в устройствах КПК 1990-х годов, таких как Palm Pilot, были формой пассивного стилуса, основанного на резистивных экранах. Мы лишь кратко коснемся их здесь для полноты и потому, что они все еще используются сегодня в ограниченных приложениях.

Резистивный стилус — это просто жесткая палочка с закругленным концом. Для работы он должен использоваться с резистивным экраном — разновидностью электронного сенсорного экрана, реагирующего на нажатие.

Небольшой экран и маленький твердый пластиковый стилус, которые можно найти в портативных игровых консолях семейства Nintendo DS и в бесчисленных торговых терминалах в магазинах по всему миру, являются типичными примерами резистивных сенсорных экранов в сочетании с резистивным сенсорным стилусом.

Однако в настоящее время, помимо старых устройств и специальных приложений, вы вряд ли столкнетесь с резистивным экраном, и вы не сможете использовать резистивный стилус с современным компьютером или смартфоном с сенсорным экраном.

Если вы столкнетесь с упоминанием фразы «резистивный стилус» при покупке стилуса для телефона или компьютера, это, скорее всего, будет в контексте комбинированного стилуса, который представляет собой твердый пластиковый резистивный наконечник стилуса на одном конце и более мягкий емкостный стилус. с другой.

Емкостные стилусы

Емкостные стилусы, как и резистивные стилусы, являются разновидностью пассивных стилусов. За исключением того, что емкостные стилусы взаимодействуют с экраном не путем давления через твердую точку, а через кусочек резины или токопроводящей пены, которая имитирует электропроводность кончика пальца.

Емкостные стилусы имеют ряд неоспоримых преимуществ для общего использования, но серьезные недостатки для специализированных приложений.

Плюсы емкостных стилусов:

• Работает с любым современным устройством с сенсорным экраном : iPad 1? Галакси Ноут 20? Не имеет значения; если у него емкостный экран, подойдет и емкостный стилус.
• Без сопряжения : это флешка без электронных компонентов. Ваше устройство просто думает, что это очень тонкий палец, так что это означает отсутствие сопряжения или суеты.
• Без зарядки : пластиковая или металлическая палочка с токопроводящим наконечником из пеноматериала не требует батареек.
• Дешево : из-за того, что дизайн очень прост, базовые стоят несколько долларов, а даже модные со сменными наконечниками - менее 15 долларов.

Минусы емкостных стилусов:

• Нулевая чувствительность к давлению : стилус — это просто замена пальца и двоичный ввод — либо вы касаетесь экрана, либо не касаетесь экрана.
• Нет процедуры отклонения ладони : если вы коснетесь экрана другими пальцами или ладонью во время использования стилуса, экран интерпретирует касание вашей ладони как касание пальца, либо переключая точку касания, либо активируя функции мультитач.
• Никаких дополнительных функций : поскольку стилус — это просто замена пальца, нет никаких причудливых бонусных функций, таких как ластики, переключение кисти нажатием кнопки или что-то в этом роде.

Хотя они не особенно хорошо подходят для серьезной творческой работы, даже с более тонкими наконечниками, емкостные стилусы отлично подходят для любых ситуаций, когда вам нужен более тонкий и точный контроль над вводом с экрана, чем позволяет ваш палец. И если вы просто хотите поиграться, это, безусловно, лучше, чем покупка совершенно нового устройства и дорогого активного стилуса.

Если у вас ограниченный бюджет или вы хотите использовать емкостный стилус с планшетом, который не поддерживает активные стилусы, которые мы собираемся исследовать, подумайте о приобретении перчаток для рисования, предназначенных для использования на планшете. Перчатки закрывают вашу ладонь, безымянный палец и мизинец, поэтому край вашей руки не вызывает емкостного касания экрана.

Активные стилусы: дороже, но многофункциональнее

Купить активный стилус и успешно использовать его с конкретным продуктом, который у вас есть, гораздо сложнее, чем купить пассивный стилус. Прежде чем переходить к отдельным технологиям, рассмотрим некоторые основные концепции.

И экран, и стилус имеют значение

Если пассивные стилусы подобны аналоговым наушникам в мире стилусов, то активные стилусы подобны беспроводным наушникам, где беспроводный стандарт (и его поколение) имеет значение.

С пассивным стилусом, если вы нажмете им на экран, и что-то произойдет, бум, все. Стилус работает. Однако с активными стилусами действуют сложные технологии, которые зависят не только от дизайна стилуса, но и от дизайна экрана.

Сенсорный экран вашего компьютера и телефона имеет специальный слой, называемый дигитайзером. В простом старом устройстве без причудливой совместимости со стилусом дигитайзер ограничивается простым преобразованием аналоговых действий касания пальца и пролистывания в цифровые сигналы для обработки устройством.

На более сложных устройствах с поддержкой активного стилуса дигитайзер имеет дополнительные функции, которые позволяют ему обнаруживать и реагировать на присутствие активного стилуса рядом или на поверхности экрана.

Вы можете видеть, как это может быстро усложниться. Смешайте вместе несколько разных поколений технологии стилуса, несколько разных поколений технологии дигитайзера, посыпьте программным обеспечением поверх всего этого, и вдруг вы не сможете просто купить любой старый стилус с полки и ожидать, что он будет работать на любом или всех устройствах. у вас есть.

Мы рассмотрим различные технологии активного стилуса, но прежде чем мы это сделаем, мы хотим подчеркнуть самый простой способ избежать головной боли при покупках.

Начните с имеющегося у вас устройства, например iPad Pro, Microsoft Surface 7, Samsung Galaxy Note 20 или ASUS Transformer Book, и двигайтесь назад, чтобы выбрать стилус, совместимый с вашим устройством.

И обязательно читайте мелкий шрифт, потому что, как только вы пройдете мимо флагманских продуктов, таких как новейший Surface или iPad Pro, количество вариантов планшетов и ноутбуков с сенсорным экраном 2-в-1 станет головокружительным. Трижды проверьте технические характеристики для точного номера модели, которую вы рассматриваете.

В конце концов, мы можем достичь точки стандартизации, когда покупка станет такой же простой, как «У меня есть продукт Apple» или «У меня есть устройство Windows или Android», но мы еще не достигли этого.

Общие функции активного стилуса

Хотя, как мы отмечали выше, существует множество комбинаций типов активных стилусов и технологий, что приводит к разным наборам функций. Однако в общих чертах это преимущества (и недостатки) использования активного стилуса.

Однако очень важно проверить, поддерживает ли конкретная комбинация устройства и стилуса функции, которые вам нужны или нужны.

Плюсы активных стилусов:

• Чувствительность к давлению : в отличие от бинарного нажатия/отсутствия нажатия, которое вы получаете с пассивными стилусами, активные стилусы могут обнаруживать тысячи уровней давления.
• Обнаружение наклона и поворота : наклон позволяет имитировать использование настоящего пера при рисовании, а вращение позволяет перевернуть перо, чтобы использовать другой конец в качестве ластика или другой кисти (если стилус двусторонний).
• Функции наведения: пассивные стилусы могут работать, только если вы нажимаете ими на экран. Активные стилусы могут определять, находится ли стилус рядом с экраном, и запускать функции при наведении курсора на элементы экрана.
• Регулировка кнопок. Многие активные стилусы оснащены кнопками, переключателями и другими интерактивными элементами, которые позволяют менять кисти и иным образом настраивать устройство на лету.

Минусы активных стилусов:

• Специальное аппаратное обеспечение стоит дорого : между дополнительной стоимостью телефона, ноутбука или планшета, поддерживающего технологию стилуса, и самим стилусом вы не собираетесь играть с активным стилусом за пять долларов, как вы могли бы с пассивным стилусом.
• Активные стилусы не универсальны : иногда стилус с одного устройства будет работать на другом, но чаще всего нет, и вам нужно покупать определенный продукт только для вашего конкретного устройства.
• Требуется поддержка программного обеспечения : в отличие от простого нажатия/отсутствия действия пассивного стилуса, вам нужна поддержка программного обеспечения, чтобы использовать все интересные дополнительные данные (давление, нажатия кнопок и т. д.), которые предоставляет активный стилус, что означает, что вам нужен как операционная система и приложения, поддерживающие эти функции.
• Зарядка : За исключением стилусов с электромагнитным резонансом, вам потребуется зарядить стилус (или заменить батареи).

В целом, если вы хотите использовать стилус для чего-то большего, чем новинка, стоит инвестировать в активный стилус. От лучшего ведения заметок до значительно лучших результатов при выполнении творческой работы — это стоит затрат и хлопот. Давайте посмотрим на технологию активного стилуса, представленную на рынке.

Электромагнитный резонанс Wacom (EMR)

Планшет для рисования компании Wacom является легендарным производителем стилуса, и на то есть веские причины. Его технология дигитайзера с электромагнитным резонансом (EMR) — это то, что сделало планшеты для цифрового рисования популярными.

Система EMR имеет вторичный дигитайзер, состоящий из сетки проводов, расположенных за другими слоями экрана (включая стекло, ЖК-дисплей и дигитайзер с сенсорным экраном).

Наконечник стилуса EMR поглощает энергию, как беспроводная зарядка смартфона, от массива EMR за экраном. Таким образом, вам не нужно заряжать его, менять батареи или беспокоиться о том, что он разрядится во время работы. Вам также не нужно сопряжение стилуса.

Тем не менее, несмотря на отсутствие батареи, стилус EMR не является пассивным стилусом, поскольку после подачи питания на экран он активно отправляет сигнал обратно — хотя, если вы хотите углубиться в сорняки, вы можете утверждать, что стилусы EMR на самом деле индуктивными и не активными, потому что они не могут сами послать сигнал.

Стилусы EMR могут обмениваться данными о давлении, наклоне, вращении и нажатии кнопок с устройством и очень быстро реагируют.

Одним из наиболее заметных применений технологии EMR в мобильных устройствах стала линейка Samsung Galaxy Note. «S-pen», включенный во все модели от первого Note в 2011 году до последней модели Galaxy Note 20 в 2020 году, использовал дигитайзер EMR и технологию пера. Galaxy S21 Ultra и S22 Ultra также поддерживают его.

Вы можете найти перья на основе EMR на некоторых моделях ноутбуков различных линеек от Dell, LG, ASUS и других. Хотя стоит отметить, что с течением времени устройства EMR становятся менее распространенными по сравнению с другими (и менее дорогими) технологиями активного стилуса, такими как Wacom Active Electrostatic (AES).

Наиболее премиальное использование EMR — это собственная линейка графических планшетов Wacom, такая как Wacom Mobile Studio Pro 16.

Стоит отметить, что если вы читаете обзоры старых устройств с экранами EMR, вы часто будете находить жалобы на зазор между кончиком пера и экраном и проблемы с точностью вблизи краев экрана. В то время как это было проблемой с ранними сенсорными экранами EMR, новые устройства имеют обновленный дизайн экрана, который решает проблемы за счет приклеивания дигитайзера EMR к стеклу.

Wacom Active Electrostatic (AES)

Active Electrostatic (AES) — еще одна технология Wacom. В нем используется электростатическая сетка с перекрестным рисунком. Перо и сетка взаимодействуют, чтобы определить положение, давление, отклонить ввод ладони и иным образом имитировать настоящую ручку или карандаш.

Это производная от их технологии EMR, предназначенная не для адаптации к дисплею, а как часть дизайна с самого начала. Технология Wacom AES используется во многих продуктах на рынке.

По состоянию на осень 2022 года вы найдете AES в двух вариантах: AES 1.0 и AES 2.0. Если вы покупаете продукт сегодня, вам понадобится AES 2.0, поскольку он имеет улучшенные функции, включая поддержку наклона и значительное увеличение в чувствительности к давлению.

Не каждый планшет или ноутбук с технологией AES допускает дизайнерские вольности, но когда они это делают — как в Acer ConceptD 3 Ezel, показанном выше, — результаты получаются довольно хорошими.

Протокол Microsoft Pen (MPP)

Мы сразу переходим к разговору о протоколе Microsoft Pen, потому что, хотя это и не Wacom AES, они часто встречаются вместе на одном устройстве.

Технология Microsoft Pen Protocol похожа на Wacom AES и ранее была разработана компанией N-trig (которая была куплена моей Microsoft).

Вместо того, чтобы бороться за превосходство в активных стилусах, Wacom и Microsoft просто решили все чаще включать две технологии, AES и MPP, в дополняющие друг друга способы на одних и тех же устройствах.

В целом, это огромная победа для потребителей, поскольку это означает, что есть большая вероятность того, что их устройство с активным стилусом будет включать не одну, а две надежные технологии активного стилуса.

Кроме того, это приводит к более экономичным стилусам. Такие опции, как Wacom Bamboo Ink Smart Stylus, включают поддержку как AES, так и MPP, что означает, что вы можете брать стилус с собой между устройствами или при обновлении намного проще, чем в прошлом (и тратить меньше денег в процессе).

Кроме того, как и AES, существует несколько версий MPP, в частности MPP 1.0, 1.51 и 2.0, хотя на момент написания этой статьи осенью 2022 года самой новой версией является MPP 2.6, каждая из которых обеспечивает улучшенную скорость отклика и другие функции.

Улучшения между ранними поколениями и 2.0 значительны, поэтому мы советуем смотреть только на устройства 2.0 и выше. Новейшие версии, такие как MPP 2.6, действительно предлагают полезность только в том случае, если у вас есть новейшие устройства Surface и вам нужны дополнительные функции, которые дает обновление, например, тактильная обратная связь во время письма и рисования.

Стилусы Microsoft Pen Protocol обратно и обратно совместимы, хотя вы, естественно, теряете расширенные функции при использовании более нового пера на более старом совместимом устройстве.

Apple Active Projected Capacitive (APC)

Apple, естественно, не называет свой Apple Pencil и совместимые с ним iPad платформой «Active Projected Capacitive» (APC), потому что это было бы совершенно не похоже на Apple.

Но это базовая технология, похожая по конструкции на системы AES и MPP, которая связывает Apple Pencils первого и второго поколения с соответствующими iPad.

Успех Apple Pencil и восторженные отзывы, которые он получил на протяжении многих лет, подчеркивают преимущества работы в закрытой экосистеме. Apple потребовалось много времени, чтобы запрыгнуть на активный стилус, но когда они это сделали, они смогли сфокусироваться на одном продукте и совместимости только с iPad, и результаты были великолепны.

Инициатива универсального стилуса (USI)

Относительный новичок на рынке активных стилусов, инициатива Universal Stylus Initiative (USI) надеется стать USB стилусов: стандартизируя опыт и упрощая покупку и использование цифровых стилусов на разных устройствах.

Стилусы USI не только включают основные функции, которые вы ожидаете, такие как чувствительность к давлению, функции наклона и отклонение ладони, но также включают новую функцию: сохранение предпочтений на самом стилусе. Это означает, что теоретически вы можете взять стилус USI между ноутбуком и планшетом, и он запомнит настройки, которые вы установили между устройствами.

Однако с 2022 года стандарт USI был принят в основном производителями Chromebook. Без поддержки со стороны крупных игроков на рынке стилусов, таких как Wacom, Apple или Microsoft, это будет трудный путь к широкому распространению.

Bluetooth-стилусы

Мы включаем стилусы Bluetooth скорее как историческую сноску и для людей, покупающих продукты для старых устройств, чем для чего-либо еще.

До того, как экономичные, но продвинутые экраны дигитайзера и специализированные стилусы стали широко доступными, существовал разрыв между покупкой устройства супер-премиум и тусклым пятидолларовым емкостным стилусом.

Этот пробел был заполнен с точки зрения высокого качества такими продуктами, как снятый с производства Wacom Intuos Creative Stylus, показанный выше. А на низкокачественном конце — стандартные Bluetooth-стилусы из белого ящика.

Эти устройства преодолели разрыв между наличием полноценного дигитайзера и стилуса и наличием только емкостного джойстика, чтобы тыкать в экран, передавая сигналы давления и другие данные через Bluetooth. Это работало, но не очень хорошо по сравнению с современными технологиями стилуса. Этот период истории стилуса лучше всего можно охарактеризовать словами производителей: «Мы просто сделаем что-то, что будет работать на iPad, пока Apple не войдет в игру со стилусами».