เจาะลึก Surface Pen ไขปริศนาปากกา Surface Pro 3

หัวข้อกระทู้ ใน 'เทคโนโลยี' เริ่มโพสต์โดย iPokz, 29 พฤษภาคม 2014.

  1. iPokz

    iPokz ~" iPokz "~ Staff Member

    หลังจากที่ไมโครซอฟท์ได้เปิดตัว Surface Pro 3 พร้อมกับปากกาแบบใหม่นามว่า Surface Pen โดยเปลี่ยนมาใช้เทคโนโลยีจากทาง N-trig แทน จากเดิมที่ Surface Pro และ Pro 2 นั้นใช้เทคโนโลยีจาก Wacom โดยที่เจ้าของใหม่ชิ้นนี้ไม่เพียงแต่รองรับระดับแรงกดได้น้อยลงเหลือ 256 ระดับ จากที่รุ่นพี่เคยทำไว้ 1,024 ระดับ แต่ยังต้องใช้ถ่านทั้งหมดถึง 3 ก้อนด้วยกัน (AAAA x1 และถ่านกระดุม x2) ทำให้หลายคนเกิดความสงสัยว่า "ไมโครซอฟท์เปลี่ยนทำไม"

    มีคนถามถึงเรื่องนี้ในช่วงที่ไมโครซอฟท์เปิดช่วงถาม-ตอบเกี่ยวกับ Surface Pro 3 บน Reddit ซึ่งทางไมโครซอฟท์ได้เรียบเรียงคำตอบออกมาให้คำถามนี้ถึง 2,600 คำ! ผมเห็นว่ามีเรื่องน่าสนใจหลายส่วนจึงวิเคราะและนำมาเรียบเรียงใหม่อีกต่อหนึ่งหลังจากที่ไปสรุปแบบเบียดเบียนบนข่าวคนอื่นไว้เสียเยอะ

    ก่อนที่จะเริ่มการเปรียบเทียบข้อดี-ข้อเสียระหว่างของเก่า Surface Pro Pen ที่ใช้เทคโนโลยีจาก Wacom กับของใหม่ Surface Pen ที่ใช้เทคโนโลยีจาก N-trig เรามาทำความรู้จักกับปากกาเขียนหน้าจอ (pen digitizer) แบบต่างๆ กันก่อน ปัจจุบันเราสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภทหลักๆ ตามนี้

    • แม่เหล็กไฟฟ้า (electromagnetic) สำหรับแบบนี้ จะต้องมีแผงสัญญาณที่ทำหน้าที่รับ-ส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าตลอดพื้นที่การใช้งาน (ซึ่งกรณีนี้คือเท่าขนาดหน้าจอแท็บเล็ต) เพื่อส่งคลื่นออกไปให้ตัวปากกา โดยตัวปากกาจะรับพลังงานจากคลื่นที่ส่งออกมานี้และไม่จำเป็นต้องมีแบตเตอรี่อยู่ภายใน

    ภาพ Surface Pro Pen ที่เป็นปากกาแบบแม่เหล็กไฟฟ้า (คลิกดูภาพใหญ่)

    [​IMG]

    • Passive capacitive หลังจากนี้ขอเรียกว่า "แบบ passive" ตัวนี้สังเกตได้ง่าย มันคือสไตลัสแบบหัวใหญ่ๆ ที่เห็นได้ทั่วไป หรือแม้แต่ไส้กรอก หรืออาจมาในรูปแบบหัวใหญ่เสมือนเล็กอย่าง Adonit Jot ก็ได้

    ภาพ Wacom Bamboo Stylus ปากกาแบบ passive (คลิกดูภาพใหญ่)

    [​IMG]

    และ Adonit Jot ปากกาแบบ passive อีกตัวหนึ่ง

    [​IMG]

    • Active capacitive หลังจากนี้ขอเรียกว่า "แบบ active" เป็นการพัฒนาต่อยอดให้กับแบบ passive โดยเพิ่มความสามารถต่างๆ เข้าไปและเชื่อมกับกับอุปกรณ์แบบไร้สายเพื่อส่งข้อมูลต่างๆ เช่น ระดับแรงกด ที่โดยทั่วไปนิยมเชื่อมต่อด้วย Bluetooth LE ด้วยความที่ต้องมีการเชื่อมต่อนี้ทำให้ต้องมีแหล่งจ่ายพลังงานให้กับตัวปากกาด้วย ตัวอย่างเด่นๆ ได้แก่พระเอกของงานนี้ Surface Pen, Adonit Jot Script และ Wacom Intuos Creative Stylus

    ภาพ Surface Pen

    [​IMG]

    ต่อจากนี้เป็นการสรุปเหตุผลหลักๆ ที่ไมโครซอฟท์ให้มา ว่าทำไมจึงเลือก N-trig

    อย่างแรกคือเรื่องความแม่นยำ การที่จะทำให้แบบแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถใช้งานได้ดีทั่วหน้าจอรวมถึงบริเวณมุมจอนั้นทำให้ต้องใส่แผงสัญญาณให้ใหญ่กว่าขนาดหน้าจอจริงออกไปอีก การที่จะทำให้แบบแม่เหล็กไฟฟ้าทำงานได้เที่ยงตรงนั้นต้องอาศัยการปรับเทียบอย่างดีจากผู้ผลิต ไม่เพียงเท่านั้น แบบแม่เหล็กไฟฟ้ายังอ่อนไหวต่อสภาพแวดล้อมเป็นอย่างมาก หากมีอุปกรณ์ที่ส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหรือแม้กระทั่งวัตถุที่เป็นโลหะอยู่ด้านหน้าแผงสัญญาณจะทำให้ความแม่นยำลดต่ำลงอย่างมาก ขณะที่แบบ active นั้น ได้มีการทำการปรับแต่ง Surface Pen เป็นอย่างดีจนมีความแม่นยำในด้านตำแหน่งกว่าแบบแม่เหล็กไฟฟ้า และยังแม่นยำเสมอตลอดพื้นที่ใช้งานโดยไม่จำเป็นต้องปรับเทียบและไม่ถูกรบกวนจากสภาพแวดล้อม ส่งผลให้สามารถลากเส้นตรงได้ตรงกว่าเมื่อเทียบกับระบบแม่เหล็กไฟฟ้า รวมถึงไม่มีปัญหากับบริเวณมุมจอ

    ต่อมาคือเรื่องของตัววัดมุมปากกาที่ Surface Pen นั้นไม่มี แม้จะเป็นเรื่องน่าเสียดายที่ปากกาแบบ active ส่วนมากไม่สามารถใส่ความสามารถนี้มาด้วยได้ แต่ก็ไม่ส่งผลในการใช้งานทั่วไปมากนัก เพราะระยะระหว่างหัวปากกาต่อตัวตรวจจับตำแหน่ง (นั่นก็คือระบบสัมผัสหน้าจอที่อยู่ใต้กระจกหน้า ซึ่งระยะนี้คือตัวที่ทำให้เกิด electronic parallax) ห่างกันเพียง 0.75 มม. ขณะที่ปากกาแบบแม่เหล็กไฟฟ้าของ Wacom นั้นต้องวัดจากตัวรับ/ส่งสัญญาณที่อยู่ลึกเข้าไปในตัวด้ามไปถึงแผงสัญญาณที่อยู่ด้านหลังจอแสดงผลไปอีก ซึ่งเป็นระยะค่อนข้างห่างพอสมควร การจะรู้ได้ว่าหัวปากกานั้นจริงๆ แล้วแตะอยู่ที่ส่วนใดของหน้าจอจึงบีบให้ต้องมีการวัดมุมของปากกาต่อหน้าจอประกอบด้วย แบบแม่เหล็กไฟฟ้าจึงได้ระบบวัดมุมปากกามาเป็นข้อได้เปรียบอีกอย่างหนึ่ง

    ถัดมาอีกเป็นเรื่องของวัสดุ เนื่องจากปากกาแบบแม่เหล็กไฟฟ้าของ Wacom นั้นถูกรบกวนได้ง่ายมากโดยสิ่งแวดล้อมตามที่กล่าวไปก่อนหน้า จึงเป็นสาเหตุที่ทำให้ตัวปากกาแบบแม่เหล็กไฟฟ้าไม่สามารถทำตัวด้ามเป็นโลหะได้ ขณะที่ระบบของ N-trig ไม่มีปัญหากับเรื่องนี้และเลือกใช้วัสดุได้ค่อนข้างอิสระ สามารถทำตัวด้ามเป็นโลหะได้ และเลือกวัสดุเพื่อปรับน้ำหนักให้ความรู้สึกเหมือนปากกาจริงมากกว่า

    และเนื่องจากไม่ต้องกังวลกับการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า, โลหะ หรือแม่เหล็ก ทำให้สามารถออกแบบให้คีย์บอร์ดสามารถพับขึ้นมายึดด้วยแรงแม่เหล็กได้อีกด้วย (ที่ทำให้คีย์บอร์ดชันขึ้นมาและยึดแท็บเล็ตได้มั่นคงขึ้น)

    อีกหนึ่งส่วนที่ไม่เกี่ยวกับตัวปากกาคือ การใช้ระบบปากกาแบบ active นั้นส่งผลให้ทำตัวเครื่องได้เบากว่าและบางกว่า เนื่องจากไม่ต้องวางแผงสัญญาณของแบบแม่เหล็กไฟฟ้าที่ต้องใหญ่กว่าขนาดหน้าจอลงไปอีก

    ประเด็นที่อาจมีหลายคนกังวลคือความเข้ากันได้กับโปรแกรมต่างๆ ไมโครซอฟท์ชี้แจงว่า N-trig เองก็มีไดรเวอร์ WinTab ให้ดาวน์โหลดมาติดตั้งได้ ทำให้ใช้งานกับโปรแกรมที่ทำงานกับ Wacom ได้ปกติ

    สุดท้าย มาที่ประเด็นที่เป็นกระแสหลัก นั่นคือตัววัดระดับแรงกด ที่ Surface Pen รองรับเพียง 256 ระดับ จากที่เดิม Surface Pro Pen เคยรองรับถึง 1,024 ระดับ

    ไมโครซอฟท์ชี้แจงว่าของเก่าอย่าง Surface Pro Pen นั้น แบ่งค่าแรงกดตั้งแต่ 10 กรัมไปจนถึง 500 กรัมออกเป็น 1,024 ระดับแบบเชิงเส้น ส่งผลให้แต่ละระดับนั้นต่างกันเพียงประมาณ 0.4 กรัมเท่านั้น

    ส่วนของใหม่อย่าง Surface Pen นั้น แม้จะรองรับเพียง 256 ระดับ แต่เกิดจากการแบ่งค่าแรงกด 10 กรัมจนถึง 400 กรัมออกเป็นระดับต่างๆ โดยไม่เป็นเชิงเส้น และอธิบายเพิ่มเติมว่าการควบคุมการออกแรงของมนุษย์นั้นไม่เป็นเชิงเส้นเช่นกัน

    ตรงนี้ไมโครซอฟท์พยายามอธิบายว่าคนเราไม่สามารถควบคุมแรงแค่ 0.4 กรัมได้ตลอดทั้งช่วง โดยที่คนเราจะควบคุมแรงได้ดีกว่าที่ช่วงการกดหนัก และควบคุมได้แย่กว่าเมื่อแตะเบาๆ ทำให้ Surface Pen นั้นสามารถปรับระดับอย่างหยาบๆ ได้สำหรับช่วงแรงกดน้อย และปรับระดับโดยละเอียดเมื่อแรงกดมาก ด้วยการทำแบบนี้จะทำให้ไมโครซอฟท์ลดปริมาณข้อมูลลงได้ถึง 20% จาก 1,024 ระดับที่ต้องอาศัยข้อมูล 10 บิต ลงมาเหลือ 256 ระดับที่มีข้อมูลเพียง 8 บิต ทำให้ส่งข้อมูลได้เร็วกว่า ส่งผลไปถึงทำให้การตอบสนองภาพบนหน้าจอทำได้รวดเร็วกว่า

    เผื่อใครงงเรื่องการแบ่งระดับแบบไม่เป็นเชิงเส้น ย่อหน้านี้ผมยกตัวอย่างเองเพื่อให้เห็นภาพง่ายขึ้นครับ ไม่เกี่ยวข้องกับไมโครซอฟท์ ในช่วงแรกๆ ที่แรงกดน้อยนั้น อาจจะให้มีช่วง 3-5 กรัมต่อหนึ่งระดับ และในช่วงท้ายๆ เมื่อออกแรงกดมากๆ อาจทำให้ละเอียดถึง 0.4 กรัมต่อหนึ่งระดับตามแบบของเก่าก็ได้

    แรง 0.4 กรัมนี่ละเอียดขนาดไหน น้อยขนาดไหน ทำไมไมโครซอฟท์จึงคิดว่ามองข้ามได้สำหรับบางช่วง ดูได้จากตัวปากกาเริ่มวัดแรงกดได้ที่ 10 กรัมครับ การที่เราเขียนบนหน้าจอได้ด้วยเส้นบางที่สุดนั่นคือเราใช้แรง 10 กรัม หากเราออกแรงมากกว่านั้นเป็นเท่าตัว (ซึ่งก็คืออีกแค่นิดเดียวเมื่อเทียบกับแรงตั้งต้น) หรือ 20 กรัม จะทำให้ปากการายงานค่าไปที่ระดับ 20 กว่า โดยที่เกือบจะเป็นไปไม่ได้ที่เราจะควบคุมการออกแรงกดปากกาในช่วง 10 - 20 กรัมนี้ได้ถึง 20 ระดับ ไมโครซอฟท์จึงเรียกข้อมูลช่วงนี้ว่าเป็นข้อมูลที่ไม่เป็นประโยชน์นักและมองข้ามมันไป

    จากข้อมูลที่ได้มา ผมสรุปเอาเองโดยไม่เคยสัมผัสของจริงว่า Surface Pen นี้น่าจะเหมาะกับการเขียนทั่วไปมากกว่าเดิม ไม่ว่าจะเป็นการตอบสนองที่ดีขึ้น น้ำหนักที่เหมาะสมขึ้น รวมไปถึงการใช้วัสดุที่ดีขึ้น ให้สัมผัสที่ดีกว่าเดิม

    แต่สำหรับงานวาดเขียน ปากกาจาก Wacom ยังมีข้อได้เปรียบจากหลายส่วน เช่น การรายงานแรงกดได้ละเอียดกว่า และที่สำคัญคือการจับองศาการเอียงของปากกาที่มีประโยชน์กับเครื่องมือบางอย่างโดยเฉพาะ

    และที่สำคัญ ข้อเสียที่ไม่อาจปฏิเสธได้ คือ Surface Pen ต้องใช้แบตเตอรี่ถึงสามก้อน

    ความเห็นผู้เขียน - ทั้งที่ตอนแรกก็ไม่ซีเรียสเรื่องปากกานี้อยู่แล้ว แต่พอเข้าใจเรื่องราวนี้ก็ทำเอาความอยากได้พุ่งขึ้นไปอีก เหลือรอลองจับเครื่องจริงกับรอดูการ์ดจอที่จะมาต่อเข้ากับพอร์ต Light Peak ที่ภาวนาให้มากับ dock อย่างเป็นทางการ

    Surface Pro 3, Microsoft, Surface
     

แบ่งปันหน้านี้