25. Juli 2009, NZZexecutive

Touch-Technologie: Berühren statt drücken und drehen

Errungenschaften der Technik

Steuern mit sanfter Berührung: Ein moderner Touchscreen. (Bild: Franca Pedrazetti)

Tasten ist ein menschlicher Grundtrieb. Das Greifen nach allem, was in seinem Gesichtsfeld erscheint, ist eine der ersten Handlungen jedes Säuglings. Und auch im Erwachsenenalter nehmen wir dauernd unbewusst Dinge in die Hand, um unseren Tastsinn zu reizen. Dieses tief verwurzelte Verlangen, Dinge zu befühlen, ist einer der Gründe für den grossen Erfolg von Apples iPhone. In dessen Fahrwasser erlebt der Touchscreen derzeit einen enormen Aufschwung. Es gibt kaum mehr ein anspruchsvolles elektronisches Westentaschengerät, das nicht irgendeine Form der Berührungsbedienung bietet. Die Technologie ist allerdings alles andere als neu. Bereits in den 1960er Jahren entwickelte IBM eine erste Computerschnittstelle, die über Bildschirmberührungen funktionierte.

Am Anfang: ein Synthesizer

Die Wurzeln der Touch-Technologie reichen gar bis in die 1950er Jahre zurück. Der Sackbut-Synthesizer des kanadischen Physikers und Pioniers der elektronischen Musik, Hugh Le Caine, verfügte bereits über ein berührungsempfindliches Bedienungselement, das auf der gleichen kapazitiven Grundtechnologie beruht wie der heutige iPhone-Bildschirm. Dabei wird an einer leitenden Schicht ein elektrisches Feld angelegt, dessen Veränderungen durch die Fingerspitze mittels Elektroden ausgemessen werden können. Le Caine gelang es so, die Klangfarbe seines Instruments stufenlos zu verändern. IBM arbeitete demgegenüber 1965 mit einem rechtwinklig um den Bildschirm angeordneten Netz von Infrarot-Lichtschranken. Die Position des Fingers wurde aus dem Unterbruch der Strahlung bestimmt.

Hin zum Konsumenten

Als eigentlicher Erfinder der kommerziellen Touch-Technologie gilt aber Sam Hurst. Er entwickelte 1971 an der Universität von Kentucky ein System, um eine grosse Anzahl von Messdiagrammen schnell elektronisch erfassen zu können. Dafür verwendete er zwei leitende Blätter, die durch eine isolierende Schicht voneinander getrennt waren. Durch einen starken Druck auf dieses Sandwich kommen die leitenden Schichten in Kontakt. So konnte er mit einer Nadel die Graphen nachfahren und deren Verlauf über die Spannungsveränderungen erfassen.

Hurst vermarktete das System zuerst mit einigem Erfolg im Wissenschaftsbereich. 1973 kam ihm schliesslich die Idee, ein analoges, aber transparentes System für die direkte Eingabe auf einem Bildschirm zu verwenden. Es war der erste sogenannt resistive Touchscreen. Diese einfache und in der Herstellung relativ kostengünstige Technologie macht heute noch den Grossteil der verkauften Systeme aus.

Die Branchenanalytiker von iSupply zählen derzeit rund 20 unterschiedliche Touch-Technologien. Während resistive Systeme in vielen Industrieanwendungen, Tablet-PC oder Navigationssystemen zum Einsatz kommen, verwendet das iPhone für die Mehrfachberührung ein Netz von kapazitiven Feldern. Aber auch Technologien, die mit Schallwellen oder Infrarot ähnlich funktionieren wie die erste IBM-Touch-Schnittstelle, kommen heute in PC-Bildschirmen zum Einsatz.

Einen ganz anderen Ansatz verfolgen zum Beispiel Microsoft mit ihrem Surface-System und das Schweizer Startup-Unternehmen «to-fuse». Sie verwenden in ihren Multitouch-Tischen hinter einem Bildschirm positionierte Kameras, um nicht nur mehrere Berührungen erkennen zu können, sondern auch die Art der Bewegung oder Gegenstände, die auf dem Tisch stehen. «So können wir zum Beispiel in einem Handyshop das Mobiltelefon, das ein Käufer auf den Tisch legt, erkennen und sofort alle Geräte-Informationen auf dem Bildschirm zur Verfügung stellen», sagt «to-fuse»-Gründer Christian Iten.

Der Bildschirm verschwindet

Mit dem vor wenigen Wochen vorgestellten Projekt «Natal» führt Microsoft die Kameraerkennung noch einen Schritt weiter. Das System reagiert auf freie Bewegungen. Für die Interaktion ist keine zusätzliche Eingabe-Hardware wie ein Touchscreen mehr notwendig. Damit geht allerdings auch das haptische Erlebnis verloren. Gut möglich, dass Microsoft das System darum – wenn es dereinst als Gaming-Interface ausgereift sein wird – wieder mit Möglichkeiten zur physischen Eingabe ergänzt. «Realitätsnähe entsteht durch eine möglichst realistische Reizung möglichst vieler Sinne», sagt der Computer-Interaktions-Spezialist Iten.

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