Wie funktioniert eine Computermaus? – Santander Global Tech

Die Computermaus ist zwar ein einfaches Konzept, aber sehr genial. Lesen Sie weiter, um mehr über die Eigenschaften und die Entwicklung dieses Geräts zu erfahren, das vor kurzem sein 50-jähriges Bestehen feierte.

Wir alle hatten schon einmal eine Maus in der Hand, und es dauerte zweifellos nur wenige Sekunden, bis wir lernten, sie zu benutzen – ohne Bedienungsanleitung, ohne YouTube-Tutorials und ohne jemanden, der uns den Umgang damit zeigte. Ihr einfaches Design macht sie zu einem der benutzerfreundlichsten technischen Geräte aller Zeiten.

Heutzutage ist es schwer, sich einen Desktop-Computer ohne Maus vorzustellen, aber wenn wir in die 1980er Jahre zurückgehen, als Computer nur Text anzeigten (wenn man Glück hatte!), war die Idee einer Maus gelinde gesagt exotisch.

Inhalt

• Eine weitere von Jobs‘ visionären Ideen
• Zerlegung der Maus
• Von Kugeln zu Lasern
• Welche wesentlichen Fortschritte wurden bei den heutigen Modellen gemacht?
• Modelle für jeden Geschmack
• Was wird mit Mäusen in der Zukunft passieren?

Eine weitere von Jobs‘ visionären Ideen 👀

Das erste Patent für eine Computermaus, wie wir sie heute kennen, wurde 1967 von Douglas Engelbart (1925-2013) angemeldet. Er war der Steve Jobs seiner Zeit und vertrat die Idee, dass Computer das Leben der Menschen verändern könnten, dass sie aber einfach einfacher zu bedienen sein müssten. Er war auch ein Pionier in Bereichen wie Textverarbeitung, Fensteranwendungen und sogar Videokonferenzsystemen.

Xerox engagierte sich für die Computermaus als Teil seines Projekts zur Schaffung einer intuitiven grafischen Benutzeroberfläche. Ihre ursprüngliche Beschreibung lautete: „

Obwohl er sie nicht erfunden hat, war Steve Jobs dafür verantwortlich, dass die Maus bei den Computernutzern populär wurde.

Als Steve Jobs 1979 bei einem Besuch in den Xerox-Werken einen Prototyp der Maus sah, erkannte er das Potenzial dieses Geräts. Das ursprüngliche Design überzeugte ihn jedoch nicht: Es hatte drei Tasten, war schwer zu bedienen und ließ sich nicht leichtgängig bewegen. Außerdem kostete es satte 300 Dollar. Er beschloss daher, das Gerät so umzugestalten, dass es nur noch eine einzige Taste hatte, auf jeder Oberfläche funktionieren konnte und mit einem Preis von 15 Dollar erschwinglicher war. Das daraus resultierende Gerät, das aufgrund seines Aussehens nun Maus genannt wurde, wurde 1983 als Standardgerät in den Lisa-Computer und 1984 in den Macintosh integriert. Der Rest ist Geschichte.

Die Maus im Detail 🔧

Nachdem wir ein wenig über den Ursprung dieses Geräts gelernt haben, ist es nun an der Zeit zu sehen, wie die Maus die Bewegung unserer Hand erkennen und an den Computer weiterleiten kann.

In Engelbarts Modell war dieser Vorgang viel intuitiver, da er auf zwei Metallrädern beruhte (einem horizontalen und einem vertikalen), die sich drehten, wenn das Gerät bewegt wurde. Die Räder waren mit Potentiometern verbunden, die den Abstand und die Geschwindigkeit der Bewegung aufzeichneten. Diese Informationen über die Bewegung entlang der X- und Y-Achse wurden über ein Kabel und einen Standard-RS-232-Anschluss an den Computer gesendet, der die Daten seriell (d. h. eine Reihe von Daten nach der anderen) übertrug.

Steve Jobs‘ Modell ersetzte die beiden Räder durch eine Kunststoffkugel, die sich in alle Richtungen mit einer viel sanfteren Bewegung drehen konnte. Diese Kugel war oben mit zwei Rollen verbunden, die mit Potentiometern ausgestattet waren, welche die Informationen über die Verschiebung entlang der X- und Y-Achse sammelten und über ein Kabel weiterleiteten. Im Laufe der Zeit entwickelte sich der Anschluss zu einem runden Port, der als PS/2 bekannt wurde.

Dieses Modell der Computermaus mit der Kugel blieb über 15 Jahre lang in Gebrauch, wobei es zahlreiche Varianten gab: mit zwei oder drei Tasten, ergonomisch, mit der Kugel oben und sogar leicht bizarre Modelle, die nicht gerade bequem waren, wie die Maus des ersten iMac.

Mechanische Mäuse waren mit Rädern oder Rollkugeln ausgestattet, die die Bewegung auf den Computer übertrugen.

In dieser Zeit begann auch das berühmte Scrollrad an Popularität zu gewinnen. Es ermöglichte Bewegungen mit einer einfachen Geste des Ringfingers, der bis dahin untätig war, wenn unsere Hand auf der Maus ruhte.

Nach fast zwei Jahrzehnten wurde es jedoch Zeit, diese Technologie zu aktualisieren. Diese Modelle waren bei weitem nicht perfekt: Die Kugel nahm überall Staub und Schmutz auf, was dazu führte, dass sie sich verklemmte, und sie glitt nicht so gut über alle Arten von Oberflächen, was zur weit verbreiteten Verwendung von Mauspads führte.

Von Kugeln zu Lasern ⏳

Spulen wir nun ins Jahr 1999 vor: Die Digitalfotografie war auf dem Vormarsch, und die für die Bilderfassung benötigten Komponenten wurden so billig, dass einige der Ideen, die Xerox in der Vergangenheit entwickelt hatte, nun realisierbar waren. In den 1980er Jahren kamen einige Ingenieure des Unternehmens auf die Idee, dass der Ersatz des physischen Mechanismus der Maus durch einen Mechanismus, der mit einem Lichtstrahl arbeitet, die Maus viel genauer machen würde; so entstand die erste optische Computermaus.

Die Rollkugel wurde durch einen Schlitz ersetzt, in dem zwei Komponenten untergebracht waren. Erstens wurde eine Leuchtdiode (LED), die normalerweise rot gefärbt war, weil sie preiswerter war, verwendet, um einen kleinen Bereich unter der Maus zu beleuchten. Die Reflexion wurde dann in regelmäßigen Abständen von einem Fotoempfänger, dem zweiten Bauteil, aufgefangen. Vereinfacht ausgedrückt ist es so, als würde eine Miniaturkamera Hunderte von Fotos pro Sekunde von der Oberfläche machen, auf der sich die Maus bewegt.

Diese Bilder wurden dann von einem Algorithmus verarbeitet, der in die Chips der Maus eingepflanzt war, und in Bewegungsdaten umgewandelt, die an den Computer gesendet wurden. Wenn ein Bild beispielsweise einen dunklen Fleck in der Mitte aufwies und im nächsten Bild der Fleck etwas höher lag, bedeutete dies, dass sich die Maus nach unten bewegt hatte.

Kurioserweise könnte man sagen, dass optische Mäuse wie Miniaturkameras sind.

Die Qualität einer Maus hing von der Komplexität des im Chip implantierten Algorithmus, der Anzahl der pro Sekunde verarbeiteten Bilder und vor allem von der Auflösung des aufgenommenen Bildes ab. Tatsächlich wird die Auflösung einer Maus nicht in Megapixeln, sondern in DPI (dots per inch) gemessen. Wenn eine typische Maus damals 400 DPI hatte, bedeutete das, dass sich der Cursor für jeden Zoll (2,54 cm), den wir bewegten, 400 Pixel bewegte.

Bei der Wahl einer Maus ist es wichtig, ihre Auflösung zu kennen, die in Dots per Inch (DPI) gemessen wird.

Darüber hinaus wurde der PS/2-Anschluss nach und nach durch ein neues System, den USB-Anschluss, ersetzt, der schließlich zum Standardanschluss für die Übertragung aller Arten von Daten zwischen der Maus und dem Computer werden sollte. Bald kamen Mäuse mit 14 Tasten, programmierbaren Tasten und verschiedenfarbigen Lichtern auf den Markt…

Und welche wesentlichen Fortschritte wurden bei den heutigen Modellen gemacht? 🤔

• Die Art des Lichts. Die LED wurde durch ein viel leistungsfähigeres und präziseres Laserlicht ersetzt, das es der Maus ermöglicht, auf einer größeren Anzahl von Oberflächen zu arbeiten, egal wie glatt sie sind. Es gibt sogar welche, die auf Glas funktionieren! Dies hat auch zu einer enormen Verbesserung der DPI-Zahl geführt, mit bis zu 16.000 DPI bei einigen Modellen, obwohl in der Praxis 1.000 oder 2.000 DPI mehr als genug sind.

• Die Verbindungsart. Heute gibt es häufig kabellose Mäuse, die viel bequemer zu handhaben und zu transportieren sind. Die ersten Modelle übertrugen die Daten über einen WiFi-Chip an den Computer, aber heute findet man häufiger Mäuse mit einem Bluetooth-Chip, der viel weniger Strom verbraucht. Die Standardmäuse werden natürlich über das Kabel vom Computer mit Strom versorgt. Bei den kabellosen Modellen müssen wir diesen Strom über Batterien bereitstellen. Um den Stromverbrauch niedrig zu halten, müssen bestimmte Maßnahmen ergriffen werden:
  • Vermeiden Sie, dass der Laser ständig leuchtet (er schaltet sich nur ein, wenn er eine Bewegung erkennt)
  • Erlauben Sie es der Maus, in den „Schlafmodus“ zu gehen, wenn sie einige Minuten lang nicht bewegt wurde, woraufhin sie beispielsweise durch Drücken einer ihrer Tasten „aufgeweckt“ werden muss.

Modelle für jeden Geschmack 😎

Bei der Wahl einer Maus ist es wichtig, nicht nur die Empfindlichkeit (oder DPI) und die Anschlussart, sondern auch die Ergonomie zu berücksichtigen. Heutzutage gibt es Modelle für praktisch jeden Geschmack: große, mittlere, kleine und sogar Mikro-Mäuse, lange, abgerundete, leicht geneigte, völlig vertikale…

Genauso wie bei einer Matratze ist es am besten, sie vorher auszuprobieren, um sicherzugehen, dass sie zu Ihnen passt, denn Sie werden einen Großteil Ihres Lebens damit verbringen, sie zu benutzen. Wenn Sie eine Zwangshaltung beim Halten und Bewegen der Maus einnehmen, ist es wahrscheinlicher, dass Sie sich Ihre Hand oder Ihr Handgelenk verletzen und in Zukunft sogar ernsthafte Verletzungen erleiden. Deshalb sollten Sie die Entscheidung für eine Maus nicht auf die leichte Schulter nehmen.

Eine schlechte Haltung bei der Verwendung einer Maus kann zum Karpaltunnelsyndrom führen, von dem fast 5 % der Bevölkerung betroffen sind.

Andere Modelle wie die Magic Mouse von Apple haben das Rad und die oberen Tasten durch eine berührungsempfindliche Oberfläche ersetzt, was zu einer Art Mutation zwischen einer Maus und einem Touchpad führt.

Und was wird in Zukunft mit Mäusen passieren? 🔮

Leider haben wir keine Antwort auf diese Frage, aber wir können sagen, dass ihre Herrschaft in der Welt der Eingabegeräte mehrfach bedroht war. Zuerst kamen Touchpads auf (die heute ein grundlegendes Merkmal jedes Laptops sind) und dann Touchscreens, wie sie bei Tablets verwendet werden. Jetzt erleben wir einen Boom bei Sprachschnittstellen und Virtual-Reality-Geräten.

Allerdings ist es eine Tatsache, dass die Maus ihre Präsenz beibehält, und es wird zweifellos noch viele Jahre dauern, bis wir sie nicht mehr auf unseren Schreibtischen sehen.