Характеристики переключателей механических клавиатур — что означают и зачем нужны

Тема характеристик непростая, потому что в ней много чисел и незнакомых терминов. В этой статье мы попробуем внести ясность и рассказать о характеристиках переключателей так, чтобы можно было все понять с нуля.

Если вы ищете помощи в выборе, то вам поможет другая статья: гайд по механическим переключателям. В гайде вы найдете ответы на популярные вопросы при выборе, узнаете на что нужно и не нужно обращать внимание и все такое. Здесь — портал на хард-lvl для тех, кто готов глубоко разобраться.

Прежде чем приступить к сложному, начнем с основ.

Что находится внутри механического переключателя

Механический переключатель состоит из четырех частей:

1. Верхний и нижний хаузинг — это две половинки корпуса. Они удерживают вместе все внутренности. А на две половины их разделили для того, чтобы переключатели можно было собрать и разобрать.
   
   
2. Пружина — та часть, которая заставляет переключатель возвращаться в исходное положение. Она напрямую определяет то, что называют силой нажатия.
   
   
3. Контактные пластины — это сердце любого переключателя, именно они влияют на срок службы. Пластины представляют собой тонкие металлические элементы. Для защиты от коррозии используют сплав с золотом, либо покрытие позолотой. А металлические ножки внизу переключателя — это как раз ножки этих пластин. Изначально они разомкнуты, а если нажать на переключатель — они смыкаются. Их задача: проводить ток, чтобы цепочка регистрации нажатий функционировала.
   
   
4. Стем — это главный активатор всей внутренней системы. Если стем не опустится, другие части не начнут работать. Верхушку стема можно увидеть, сняв кейкап.

У других видов переключателей: оптических и электроемкостных, внутренности будут отличаться за счет другого принципа срабатывания. Здесь мы их рассматривать не будем, сейчас достаточно разобраться в работе механических, так как у других типов все устроено по аналогии.

Разница в конструкции линейных, тактильных и кликающих переключателей

Разные типы переключателей отличаются только конструкцией стема. Стем первого линейнейного переключателя возьмем за стандарт: ровный и без засечек. 

Теперь обратите внимание на стем второго переключателя, тактильного, — у него есть «лесенка» сбоку, именно она создает ту самую тактильность.

С третьим, кликающим, чуть сложнее. Здесь есть два варианта конструкции:

→ Click Jacket. Это стандартный кликающий переключатель. На картинке выше мы видим стем Cherry MX Blue. Маленький элемент из прозрачного пластика снизу — это клик джекет, благодаря ему переключатель кликает.

А так выглядит стем переключателя Kailh Super Speed KK Bronze. У него есть маленький пруток, благодаря которому переключатель кликает дважды — это и есть кликбар. По факту это кусочек пружины, который частично выпрямили.

• Интересный факт: если кликбар снять, то у вас получится линейный переключатель. Клик джекет снять нельзя — переключатель не будет работать.

Какие характеристики есть у переключателя

Теперь вы хорошо подготовились и готовы размышлять о сложном. Кроме определений, посмотрим как характеристики показаны на графиках.

Travel Distance — Длина хода

Когда вы нажимаете на стем, он преодолевает путь, пока не опустится до упора — это и есть длина хода.

Эта характеристика разделяется на длину хода до упора и длину хода до точки срабатывания. Измеряется в миллиметрах. На графике — вот эти отрезки.

Стандартный показатель: ~4 мм до упора и ~2 мм до срабатывания. Это значит, что стем нужно опустить на 2 мм, чтобы контакты сомкнулись, и на 4 мм, чтобы прожать переключать до упора. Бывает, что ход укорочен, например, у Cherry MX Speed Silver он 1,2 мм до срабатывания и 3,4 мм до упора.

Actuation point — Точка срабатывания

Это точка на пути хода клавиши, в которой контакты переключателя смыкаются. Также она может называться operation position. На графике обозначается, как ни странно, точкой. 

Actuation Force / Activation Force — Сила срабатывания

Это та сила, которую нужно приложить чтобы стем переключателя опустился до точки срабатывания. Выражается в грамм-силы или сантиньютонах, но для упрощения говорят «в граммах».

На графике определяется по вертикальной оси в точке срабатывания. Например, здесь точка находится на уровне 45 грамм. Это и есть сила срабатывания.

Чем больше грамм, тем сильнее нужно нажимать на переключатель, чтобы он сработал. Ранее мы говорили о том, что этот показатель связан с пружиной, так вот — чем жестче пружина, тем тяжелее переключатель.

Однако есть важная особенность: эта величина актуальна для определения тяжести нажатия только линейных переключателей.

Если же говорить о классификации легкие / средние / тяжелые, то система следующая:

Легкие переключатели начинаются от 35 грамм. На них нужно едва нажать, чтобы стем продавил пружину, поэтому они срабатывают от легких касаний.

Средними считаются 45 – 55 грамм. Это универсальное значение, которое не требует излишних усилий, но при этом не создает шанс нажать на клавишу случайно — именно поэтому самые популярные переключатели варьируются в этом диапазоне.

Тяжелые переключатели стартуют от 60 до 100 грамм. Здесь случайно нажать не получится, но это и создает нагрузку на пальцы.

Tactile Point — Точка тактильности

Это точка, где при нажатии возникает наивысшее тактильное сопротивление. Эта характеристика есть только у кликающих и тактильных переключателей.

Вторая точка на графиках — это и есть точка тактильности. Например, у Cherry MX blue точка тактильности находится примерно на 1,7 мм хода.

Tactile Force — Сила тактильности

Это усилие, которое нужно приложить, чтобы дойти до точки тактильности. По ней определяется сила нажатия кликающих и тактильных переключателей. На предыдущем графике видно, что сила тактильности равна 60 граммам.

• Почему вес линейных смотрят по силе срабатывания, а тактильные и кликающие по силе тактильности?

Точка тактильности начинается раньше, чем точка срабатывания. Дело в том, что срабатывание происходит не вместе с преодолением тактильного сопротивления, а в момент его спада. Для начала преодоления нужно прилагать усилие 60 грамм, но срабатывание произойдет на 50 граммах. Можно ли сказать, что сила нажатия переключателя — 50 грамм? Ведь выжимать 60 — обязательно.

Из-за этой особенности возникает путаница, когда люди читают о тактильных переключателях в разных источниках. Мы сами с таким однажды столкнулись. Здесь есть два варианта трактовки:

1. Считать силу срабатывания тактильных переключателей исходя из точки срабатывания.
2. Считать силу срабатывания тактильных переключателей исходя из точки тактильности.

Фактически первый вариант более правильный, но на практике объективным будет второй. Мы в описании переключателей используем значение точки тактильности, потому что оно больше приближено к реальным ощущениям. А вообще, чтобы упростить систему, Cherry ввели дополнительную характеристику, которые используют и другие производители — это «operation force». У линейных туда подставляют значение силы активации, а у тактильных — силу тактильности.

Когда мы писали точку срабатывания в характеристиках, то ожидания при покупке вслепую не совпадали. Поэтому на разных сайтах вы можете встречать под характеристикой «сила срабатывания» как 60 грамм, так и 45. Если хотите знать точно — смотрите графики или ориентируйтесь на operation force.

Bottom Out Force — Сила нажатия до упора

Здесь аналогично силе срабатывания. Сила нажатия до упора — это сила, которую нужно приложить, чтобы выжать переключатель до самого конца. Измеряется также в граммах.

На графике точкой не обозначается, но это ее нетрудно определить. В конце любого графика прямая резко уходит наверх. Момент перед этим подъемом — это точка нажатия до упора. Поэтому проводим мысленный пунктир до вертикальной оси и получаем результат в граммах.

Например, на графике ниже сила нажатия до упора будет равна примерно 60 грамм.

• А почему сила нажатия не одинакова на протяжении всего пути?

Это связно с тем, что в основе механизма — пружина. Если не углубляться в физику, то при определенном значении силы, пружина сожмется на определенное количество миллиметров. Если долго нажимать с одной силой — пружина не сдвинется.

Читаем график на примере

Это график хода тактильного переключателя Х. По горизонтали отмечен пройденный путь, а по вертикали сила нажатия.

С его помощью мы можем определить следующие параметры: сила тактильности — 60 грамм, сила нажатия — примерно 50 грамм, длина хода — 4 мм и 2.4 мм до срабатывания.

Почему на графике две линии

Верхняя красная линия — путь переключателя, когда мы нажимаем на клавишу. Нижняя зелёная — путь переключателя, когда отпускаем ее. Точка на нижней линии показывает момент, когда контактные пластины разжимаются. До момента достижения этой точки переключатель будет находиться в состоянии срабатывания.

Зачем смотреть на график, если можно посмотреть на цифры в характеристиках

График помогает понять нюансы переключателя. Не зная всех мелочей, можно подумать, что все переключатели с силой нажатия в 45 грамм — одинаковые по ощущениям. Но, посмотрев на график, можно увидеть отличия.

Конечно, в случае с идентичными переключателями, по типу Gateron Red и Cherry MX Red, эта разница будет крошечной и тактильно ее ощутить невозможно. Но мы же здесь собрались, чтобы докапываться до мелочей, поэтому для нас график — это информативно. Хотя, потребность в таком сравнении есть в основном у тех, для кого это часть хобби.

Почему в описании к переключателям мы не добавляем графики

Без интереса разобраться это перегружает голову. Представьте, что вы выбираете вентилятор, а вам в описании прикрепили график крутящего момента — вы явно ожидаете увидеть не это.

Почему значения точек на графике не совпадает с характеристиками в описании

Дело в погрешности — обычно производители подстраховываются и пишут так:

Если вы возьмете десять одинаковых переключателей и снимете с них график, то, ориентируясь на таблицу выше, точка срабатывания каждого может отличаться на 15 грамм в обе стороны и это — норма.

Погрешность есть всегда и везде. Конечно, купив клавиатуру на красных переключателях, вы не столкнетесь с тем, что клавиша «W» — 60 грамм, а клавиша «S» — 45 грамм. Но колебания около пяти грамм вполне возможны, только вы это не почувствуете.

Что дальше?

Вы дошли до конца – поздравляем! Это было непросто, но вы справились. Теперь дело за практикой. Чтобы закрепить новые знания, попробуйте подробно описать свои переключатели, используя подсказки из этой статьи.

Начните с поиска графика, для этого напишите в поиске: «[название переключателей] force-graph». А затем, смотря на график, опишите основные характеристики: силу срабатывания, длину хода, длину хода до срабатывания и точку тактильности, если есть.

Также будет полезно повторить несколько раз то же самое с другими переключателями. Круто, если при этом они будут у вас под рукой — так вы сможете более уверенно ориентироваться в характеристиках и представлять ощущения от любых переключателей, даже если про них не пишут отзывов в интернете.

Желаем успехов в изучении — увидимся в других статьях!