W rzeczywistości przełączniki optyczne mają wiele wspólnego z tymi mechanicznymi. Przyjęło się jednak opisywać je mianem po prostu optycznych, choć po lekturze tego wpisu zrozumiecie, dlaczego znacznie lepiej określa je miano przełączników optyczno-mechanicznych, czyli to najbardziej poprawne. Nie są aż tak popularne, jak te mechaniczne i są zarezerwowane głównie dla tych najbardziej gamingowych modeli, ale i tak są częścią wielu modeli na rynku klawiatur. Właśnie przez to warto przynajmniej wiedzieć, na jakiej zasadzie działają, bo oferują naprawdę wiele.
Obecnie na rynku funkcjonują głównie przełączniki optyczne od Gatreona, Bloody, Razera, czy Keychrona. Razer i Bloody zostawiają je dla swoich produktów, ale Gatreon i Keychron chętnie sprzedaje je firmom trzecim, które zajmują się projektowaniem samych klawiatur.
Jak działają przełączniki optyczne? Porównanie z mechanicznymi odpowiada na wszystkie pytania
Poprawna nazwa tych przełączników ujawnia wszystko to, co najważniejsze w ich działaniu i konstrukcji, bo przełączniki optyczne w rzeczywistości łączą wiele cech tych mechanicznych. Na pierwszy rzut oka trudno nawet odróżnić jeden przełącznik od drugiego, bo oba są zamknięte w charakterystycznej, dwuczęściowej obudowie zewnętrznej, wieńczy je “krzyżykowy” trzpień, na którego nakładamy klawisz (keycap) i nawet w sposobie działania są do siebie podobne. Łączą się nawet tak samo z klawiaturą, bo oba rodzaje przełączników trafiają na wewnętrzną płytkę PCB (laminat), a w ryzach utrzymuje je górny panel obudowy. Gdzie więc leży różnica?
Podchodząc do sprawy teoretycznie i z punktu widzenia potencjalnego konsumenta, rzut oka na specyfikację poszczególnych przełączników nie może odpowiedzieć na to pytanie. W rzeczywistości bowiem oba rodzaje cechuje określona droga i charakter pracy, wysokość aktywacji, czy siła potrzebna do wciśnięcia klawisza zarówno do samego końca, jak i momentu aktywacji. Przełączniki optyczne zdradza jednak zawsze niższa szybkość reakcji i często również bardziej imponująca wytrzymałość. Nie bez powodu.
Jak już wspomniałem, z wyglądu przełączniki optyczne i mechaniczne są wręcz identyczne, ale różnią się sposobem aktywacji. Jednak nie oznacza to, że wewnątrz nich nie znajdziemy podobnych rozwiązań. W obu znajduje się oparta o trzpień sprężynka, odpowiadająca głównie za generowanie oporu i powracanie klawisza na pierwotne miejsce. To sprawia, że bez względu na rodzaj przełącznika wciskając klawisz, wciska się wewnętrzny trzpień na sprężynie, która w razie zniknięcia nacisku przywróci trzpień (więc i klawisz) do pierwotnej pozycji. Po drodze może znaleźć się dodatkowy element, który z liniowej charakterystyki zrobi taką z wyczuwalnym przeskokiem, czyli nieliniową.
W przełącznikach mechanicznych odczytywana przez komputer aktywacja przycisku zachodzi w momencie, kiedy przy wciskaniu klawisza nieświadomie “łączymy” ukryty wewnątrz obwód elektryczny, stykając dwa metalowe elementy ze sobą. To właśnie generuje sygnał, którego może odczytać komputer. Z kolei w przełączniku optycznym pozbyto się potrzeby fizycznego kontaktu między dwoma materiałami przewodzącymi.
Czytaj też: Test Asus ZenBook 14 OLED UX3402Z. Król laptopowych ekranów powraca
Zamiast niego występuje w nich wiązka światła (zwykle podczerwieni), która nieustannie pada w przełączniku na blokujący ją trzpień z “dziurą” na pewnej wysokości. To przez nią przez którą przechodzi wiązka światła w momencie aktywacji i trafia na czujnik, a ten odnotowuje aktywację i wysyła stosowny sygnał. Eliminuje to całkowicie zjawisko “debounce”, czyli fałszywych odczytów aktywacji, którego mogą powodować drgania po wciśnięciu przycisku. W klawiaturach mechanicznych chroni przed tym tak zwany “debounce-time”, a te zaawansowane mogą go regulować.
Przełączniki optyczne kontra mechaniczne
Podstawy już znamy, więc możemy przejść do tego, co najważniejsze, czyli zalet i wad obu rozwiązań. Od razu jednak podkreślam, że w tym pojedynku nie ma jednoznacznego zwycięzcy. Gdyby był, jedno rozwiązanie już dawno zdołałoby wygryźć drugie z rynku, ale jak widać po powszechności przełączników mechanicznych, łatwo domyślić się, które są bardziej lubiane i opłacalne w myśl produkcji. Potwierdzić mogę to na własnej skórze, bo w ciągu ostatnich lat przetestowałem kilkadziesiąt (bliżej 100, niż 20) klawiatur z przełącznikami mechanicznymi. Te z optycznymi mogę z kolei zliczyć na palcach jednej, może dwóch dłoni.
Fizyczne działanie obu przełączników jest identyczne do tego stopnia, że nawet biegli w nich mogą mieć problemy z rozpoznaniem różnic między nimi. Jednak ci bardziej wyczuleni zauważą wyższą płynność działania optycznych przełączników i jednym może się to podobać, a drugim wręcz przeciwnie. Mogą nawet dojść do wniosku, że pisanie, a nawet granie na optycznych jest wręcz nieprzyjemne i w pewnym stopniu “puste”, co ma zresztą związek również z poziomem hałasu, który nieoczekiwanie wydaje się czasem wyższy właśnie po stronie optycznych przełączników.
Czytaj też: Test obudowy Fractal Design Meshify 2 Mini Black TG Dark Tint
Jednak różnica w sposobie aktywacji odbija się bezpośrednio na wyższej wytrzymałości oraz szybkości działania przełączników optycznych. Czujnik oraz wiązka światła zawsze będą wytrzymalsze, szybsze oraz zupełnie nieinwazyjne w porównaniu do dwóch stykających się metali, które na dodatek ulegają degradacji poprzez utlenianie i zużycie, co z czasem może pogorszyć charakter pracy mechanicznych przełączników. Problem w tym, że ta szybkość sprowadza się do milisekund (2 vs ~6 ms), a samą wytrzymałość należy rozpatrywać pod kilkoma kątami.
Pewne jest, że optyczne przełączniki chwalą się wyższą liczbą aktywacji w porównaniu do średniej oferowanej przez mechaniczne. Należy jednak wyłączyć z tego drogie, renomowane Cherry MX, które odpowiadają wytrzymałości optycznym na poziomie 100 milionów aktywacji. Niestety im głębiej zejdziemy, tym lepiej zrozumiemy, że wiele zależy od jakości danej klawiatury, a dokładniej mówić, jej laminatu.
Pozornie może się wydawać, że każdy z przełączników optycznych emituje wspomnianą wiązkę światła. Prawdą jest jednak, że w większości odpowiada za to laminat, z którego podczerwone wiązki światła są kierowane do przełącznika wertykalnie, a następnie odbijane w nim do pozycji horyzontalnej. Kiedy przylutowana do laminatu dioda (jest ich tyle, ile jest przycisków) odmówi posłuszeństwa (choć patrząc na ich wytrzymałość, są na to małe szanse), przełącznik stanie się bezużyteczny i naprawa będzie wymagała wymiany samej diody.
Dodatkowo przełączniki optyczne ze względu na swoją naturę są często nie lutowane na stałe, a wciskane, co ułatwia znacząco ich wymianę. W momencie zalania klawiatury słodkim napojem jest to wręcz zbawienne, bo wystarczy tylko wymienić przełączniki i umyć dokładnie laminat.
Czytaj też: Test TP-Link Deco X20-4G. Router gotowy na każdą awarię Internetu
Oczywiście istnieją również identyczne alternatywy wśród klawiatur mechanicznych, ale spotyka się je znacznie rzadziej i jest ku temu dobry powód – zwykle warianty optyczne są droższe przez większą ilość elementów, więc muszą oferować coś “ekstra”. Nie oznacza to jednak, że na rynku brakuje klawiatur z lutowanymi na stałe przełącznikami optycznymi. Jeśli jednak idzie o samą zabawę w wymianę przełączników, to pod tym kątem zdecydowanie lepiej sięgnąć po wersje mechaniczne, bo te są szerzej dostępne na rynku i jest ich znacznie więcej.
