Klawiatury mechaniczne – leksykon

Na początku grudnia 2021 roku kupiłem sobie klawiaturę mechaniczną. Używam jej intensywnie, dużo pisząc (np. te słowa) i jestem w miarę zadowolony. Piszę “w miarę”, bo albo zakupiony przeze mnie model, albo mój konkretnie egzemplarz posiada pewne, nazwijmy to, niedociągnięcia, które są łyżką dziegciu w gładkim jak stół morzu nirwany.

Pomijając powyższe, miesiąc korzystania z klawiatury w żaden sposób nie czyni mnie ekspertem, więc i niniejsza strona nie ma na celu przekonywania kogokolwiek do takiegoż zakupu, a stanowi li jedynie zbiór użytecznych informacji, które ja musiałem przyswoić przed podjęciem decyzji o zakupie tego, czy innego modelu. Ot, taki leksykon, lakoniczny i skrótowy, pojęć powiązanych z klawiaturami mechanicznymi. Ponieważ większość materiałów w sieci jest po angielsku, a i większość przyzwoicie zaopatrzonych sklepów znajduje się zagranicą, zaznajomienie się z podstawowymi terminami w języku lengłydż jest co najmniej przydatne.

A być może jest po prostu tak, że spisuję wszystko, co poniżej, dla przyszłego mnie, którego wcześniej czy później najdzie ochota na zakup kolejnej – nie pytaj! – mechanicznej klawiatury.

Zatem.

Niniejszy leksykon omawia takie ważkie cechy klawiatur i nakładek, jak

  1. rozmiar klawiatury;
  2. rodzaj switchy;
  3. metoda połączenia klawiatury z komputerem;
  4. jakiego typu są nakładki na klawisze;
  5. w jaki sposób drukowane są literki na nakładkach;
  6. ułożenie klawiszy
  7. rodzaje podświetlenia.

W dokumencie świadomie nie mówię o w pełni customowych klawiaturach; z dwóch powodów:

  1. osobom, które są zainteresowane zbudowaniem własnej klawiatury od podstaw, nie jest potrzebna lektura tego rodzaju “poradników”;
  2. żeby doradzać cokolwiek w kwestii budowy własnych klawiatur trzeba mieć nieco więcej doświadczenia niż piszący te słowa (stan na 31 grudnia 2021).

Z tego to powodu w dokumencie nie ma nic o QMK, group buys, smarach do switchy, stabilizatorach itp. Może kiedyś, przynajmniej o niektórych, napiszę.

Szybka nawigacja:

Rozmiar

100%
Klawiatura w rozmiarze 100%
96%

Skompresowana 100-tka.

Klawiatura w rozmiarze 96%
80% AKA TLK

Ten Less Keys (po polsku: O Dziesięć Klawiszy Mniej). Klawiatura 100%, ale bez osobnej części numerycznej.

Klawiatura typu TLK
75%

75% to ściśnięte TLK. Ma klawisze funkcyjne i oddzielne klawisze do przewijania stron. Jeden z popularniejszych układów klawiatur.

Klawiatura 75%
65%

65% to 75% bez klawiszy funkcyjnych. Dostęp do nich odbywa się poprzez layers.

Klawiatura 65%
60%

60% to 75% bez strzałek, klawiszy przewijania strony i klawiszy funkcyjnych. Dostęp do strzałek i klawiszy funkcyjnych odbywa się poprzez layers.

Klawiatura 60%

Jako podsumowanie niech posłuży poniższy diagram i tabela:

Rozmieszczenie grup klawiszy na klawiaturze. Za https://aproxpolska.com/pl/blog/news/klawiatury-mechaniczne-rozmiar-i-uklad-przewodnik-zakupowy. Poniższa tabela również zainspirowana zestawieniem z tej właśnie strony.

Angielskie nazwy grup klawiszy:

rozmiar klawiatury typing & control number keys (row) arrow keys function keys editing keys number pad
100%
96%
80% brak
75% tylko niektóre brak
60% layers layers brak
60% layers layers layers brak

Switche

Za co odpowiadają switche

Każda klawiatura działa na tej samej zasadzie. Naciśnięcie klawisza powoduje zamknięcie obwodu, co skutkuje z kolei wysłaniem odpowiedniego sygnału do komputera. Każdy z klawiszy posiada własny unikalny sygnał, stąd komputer wie, kiedy naciśnięto literkę K, a kiedy *.

Zamknięcie tego obwodu odbywać się poprzez zbliżenie do siebie dwóch styków (jak jest w przypadku klawiatur membranowych, stosowanych np. w laptopach), lub poprzez zbliżenie dwóch styków, poprzedzone uruchomieniem szeregu skomplikowanych dźwigni, cięgeń, sprężynek i tego rodzaju “wihajstrów”, które połączone w jeden układ mechaniczny, nazwany przełącznikiem, lub switchem, realizują w sposób złożony to, co klawiatury w laptopach robią w sposób maksymalnie prosty.

Klawiatury z tymi przełącznikami, zawierającymi sprężynki, cięgna etc., nazywamy klawiaturami mechanicznymi.

W klawiaturze mechanicznej każdy przycisk zamocowany jest na odzielnym przełączniku.

Przełącznik wygląda tak:

Zdjęcie niebieskiego przełącznika Cherry MX
Rodzaje albo kolory switchy

Switche mają kolory. Kolorem oznacza się sposób działania switcha. Kolorów switchy jest dużo, choć w praktyce można skupić się tylko na trzech:

  • switche niebieskie: klasyka. Gdy myślisz o mechanicznej klawiaturze, zapewne chodzi ci o klawiaturę z niebieskimi switchami. Głośny klik, wyczuwalny moment zamknięcia obwodu. Zastosowania: pisanie, granie raczej słabo.
  • switche czerwone: ciche, nie można wyczuć, kiedy obwód został zamknięty. Zastosowanie: granie i pisanie.
  • switche brązowe: gdzieś pomiędzy niebieskimi a czerwonymi. Moment zamknięcia obwodu jest bardziej subtelny, a i klik nie jest tak głośny. Zastosowanie: granie i pisanie.
Cherry MX switches

Switche produkowane przez firmę Cherry GmBH z Niemiec (wcześniej firma działała w USA). MX oznacza Mechanical X-Point, gdzie X-Point odnosi się do krzształtu trzpienia, na którym mocuje się klawisze – jak widać na zdjęciu powyżej ma on kształt krzyżyka / plusa, czyli X.

MX-compatible switches

Trzpienie MX są de facto standardem, a w każdym razie są bardzo popularne. Ten rodzaj mocowania został opatentowany w latach 80-tych XX-tego wieku, ale po jego niedawnym wygaśnięciu wszyscy szanujący się producenci przełączników klawiaturowych mają w swojej ofercie switche z tym właśnie mocowaniem. W internetach można natknąć się na hasła non-Cherry MX switches czyli właśnie przełączniki MX, nieprodukowane przez Cherry.

3 pin / 5 pin switches

Przełączniki mocowane są za pomocą malutkich wystających złączy / bolców. Dwa z tych bolców to styki łączące przełącznik z płytką drukowaną klawiatury, a pozostałe – jeden, albo trzy, w zależności od standardu – służą do lepszego zamocowania. Przełączniki pięciopinowe mocuje się bezpośrednio na płytce drukowanej klawiatury, zaś te trzypinowe – na specjalnie ramie, która umieszczona jest na samą płytką drukowaną.

Zdjęcie spodów dwóch przełączników – po lewej przełącznik trzypinowy, po prawej – pięciopinowy. Za: https://fantechworld.com/hot-swappable-switches-what/.

Przełącznik trzypinowe są kompatybilne z pięciopinowymi; pięciopinowe z kolei nie pasują do klawiatur trzypinowych. Niektórzy, o sprawnych rączkach, dobrym wzroku i dużej cierpliwości, obcinają przełącznikom pięciopinowym dwa nadmiarowe (oznaczone liczbami 4 i 5 na powyższym zdjęciu), dzięki czemu te pasują do trzypinowych klawiatur.

Sposób podłączenia klawiatury

Kabel vs bez kabla (Bluetooth)

Pierwszy sposób kategoryzacji: kabel versus brak kabla. W tym drugim przypadku połączenie odbywa się poprzez Bluetooth, co ktoś może lubić albo nie. Starsze komputery (np. stacje robocze Fujitsu Esprimo) nie mają Bluetootha i co nam pan zrobi. Klawiatury BT poza tym należy ładować, bo w środku mają akumulatorki.

Niemniej, niewątpliwą zaletą klawiatur z BT jest to, że łatwo jest je przełączać między urządzeniami. W przypadku mojej klawiatury naciskam kombinację Fn + 1, by podłączyć się z pierwszym sparowanym urządzeniem, Fn + 2, by podłączyć się z drugim etc. Z kabelkiem tak łatwo nie jest.

USB vs PS/2

Pogłoski o śmierci interfejsu PS/2 są przedwczesne. Owszem, prawie wszędzie PS/2 został wyparty przez USB, ale nadal znajduje on zastosowanie w przypadku klawiatur i myszek, głównie ze względu na jego sposób działania: w przypadku portów USB to komputer “nasłuchuje” komunikatów z urządzeń (działa w trybie PULL), w przypadku interfejsu PS/2 komunikacja jest typu PUSH, to jest komputer odbiera sygnał wtedy tylko, jak urządzenie go wysłało.

Dodatkowo, ale podaję to głównie jako ciekawostkę, w przypadku klawiatur USB, istnieje limit liczby znaków, które można jednocześnie wysłać do komputera. Nie żeby miało to praktyczne znaczenie, niemniej.

Custom USB cable / coiled USB cable / curled USB cable

O ile już same mechaniczne klawiatury trącają trochę hisperskością i nie są standardowym tematem konwersacji przy porannej kawie w biurze, o tyle custom ISB cables wkraczają już na grunt nieco perwersyjny, gdzie forma nie tyle przeważa nad treścią, ile po prostu nad nią dominuje.

Takie kable zazwyczaj są robione ręcznie, przez pasjonatów. Ceny: od 50 EUR w górę. Za kabel USB w kolorowym oplocie.

Niemniej, sam ze skruchą przyznaję, że posiadanie takiego kabla ma pewne znamiona takiej guilty, bo guilty, ale jednak pleasure. Bo popatrz, czyż nie są po prostu ładne?

Klawiatura z ręcznie skleconym kablem USB: wersja żółta
Klawiatura z ręcznie skleconym kablem USB: wersja niebieska
Klawiatura z ręcznie skleconym kablem USB: wersja seledynowa

Ułożenie klawiszy

Klawiatury mają różne układy klawiszy. Po pierwsze mamy standard ISO oraz standard ANSI. Powinny one w sposób ścisły określać wielkośc i położenie klawiszy. Piszę “powinny”, bo standardy standardami, a praktyka pokazuje, że, jeśli chodzi o standardów implementowanie, to między producentami istnieją małe – owszem, małe – ale istotne różnice.

ANSI keyboard

chyba najbardziej popularny układ klawiszy. Enter jest w kształcie prostokąta, a na klawiaturze jest jeden przycisk mniej niż w układzie ISO.

Układ klawiatury w standardzie ANSI
ISO keyboard

mniej popularny, ale nadal szeroko spotykany standard układu klawiatury. Stosowany głównie w klawiaturach przystosowanych do pisania w językach narodowych.

Układ klawiatury w standardzie ISO
ANSI vs ISO
ANSI ISO
104 klawisze (87 dla TLK) 105 klawiszy (88 dla TLK)
prostokątny ENTER ENTER ma kształt litery L
/ jest nad ENTER / jest na prawo od SHIFT
oba SHIFT tej samej wielkości lewy SHIFT mniejszy
lewy i prawy ALT takie same ALTGR zamiast prawego ALT
Orthogonal keyboard

Dla smakoszy.

Układ ortogonalny klawiszy

Nakładki na klawisze

Keycap

Nakładka na klawisze (keycap) to górna część klawisza. W klawiaturach mechanicznych mocuje się na trzpieniu przełącznika. Kolor, faktura, grubość nakładek – to wszystko decyduje o charakterze klawiatury. Tak, charakterze!

ABS

Acrylonitrile Butadiene Styrene. Poli(akrylonitryl-co-butadien-co-styren) po polsku. Tworzywo sztuczne, z którego produkuje się nakładki na klawiatury.

PBT

Polybutylene Terephthalate. Poli(tereftalan butylenu) po polsku. Tworzywo sztuczne, z którego produkuje się nakładki na klawiatury.

ABS vs PBT

Tu zaczyna się robić ciekawie. W ujęciu ogólnym:

  • nakładki z ABS są tanie, gładkie, z czasem się zużywają;
  • nakładki z PBT posiadają fakturę, są trwalsze i nieco droższe.

Porównanie tabelaryczne (za: https://switchandclick.com/ultimate-guide-to-picking-a-keycap-set-for-your-mechanical-keyboard/)

nakładki z ABS nakładki z PBT
tańsze droższe
błyszczące matowe
gładkie chropowate / szorstkawe
zazwyczaj cieńsze grubsze
mniej głośne głośniejsze podczas pisania
elastyczne łamliwe
szybciej się zużywają są bardziej trwałe
Homing

Homing to te małe wypustki w formie poziomej kreseczki na klawiszach F i J (najczęściej).

Legend

Napis na nakładce np. “A”, albo “shift”. Nakładki mogą mieć legendy umieszczone na górze, na przednim (nie górnym) froncie, czasem z boczku.

Double shot

W automatycznych tłumaczeniach na amazon.pl pojawia się jako “podwójny strzał”. Technika wytwarzania nakładek, w której łączy się dwie warstwy plastiku, zazwyczaj po to, by podczas podświetlania klawiszy widoczne były tylko i wyłączenie legendy. Zob. pudding.

Pudding

Budyń. Deser przyrządzany z mleka, jajek… A nie, czekaj. Puddingowe nakładki są półprzezroczyste (takie: matowo-przezroczyste) i przepuszczają więcej światła przy włączonym podświetleniu. Są tego amatorzy.

Profile

Profilem określa się kształ przekroju poprzecznego (w osi prostopadłej do dłuższego boku klawiatury) nakładki. Ponieważ jeden obraz wart jest tyle słów, ile nasze państwo płaci złotówek za posiadanie dwóch kaszojadów, więc pozwalam sobie dołączyć grafikę:

Różne profile nakładek.

Odległość pomiędzy podziałkami poziomymi wynosi, proporcjonalnie, 1cm.

Zatem:

  • Cherry: produkowane przez Cherry GmBH. Pierwsza połowa standardu nakładek;
  • OEM: Original Equipment Manufacturer. Druga połowa standardu nakładek;
  • SA: bardzo wysoki profil, wymagają zacięcia, by się do nich przyzwyczaić. Klawiatura z nakładkami SA wygląda, jak domowy komputer z lat 80-tych. Skrót oznacza spherical angled;
  • DSA i XDA: nakładki jednakowej wysokości. Fancy look, ale niewygodnie się pisze. YMMV.
QWERTY, QWERTZ, DVORAK

Układy literek na klawiaturze. Mają znaczenie nie tylko estetyczne, ale również praktyczne (szybkość pisania); nie próbujmy kupować nakładek w układzie QWERTZ z myślą, by zamienić miejscami litery Y i Z, bo… profile.

W Polsce używamy układu QWERTY.

R1, R2, R3, R4

Rząd klawiszy. R1 oznaczają rzędy, które są najbliżej piszącego, R2 i R3 – kolejne dwa rzędy, R3 – rząd znaków pod cyframi, R4 to cyfry i klawisze funkcyjne. Używane są też inne oznaczenia rzędów, ale znajomość oznaczeń typu Rn powinna nam wystarczyć.

Jak później się przekonamy, to, w którym rzędzie jest umiejscowiony który klawisz, ma znaczenie. W przypadku profilowanych nakładek przenoszenie ich między rzędami klawiatury nie jest możliwe, że względu na różną wysokość klawiszy w różnych rzędach.

1u

1u oznacza jednostkową szerokość klawisza. Literki na Twojej klawiaturze mają szerokość 1u. Czy na oko jesteś w stanie stwierdzić jaka jest szerokość klawisza SHIFT? Albo spacji? Zgaduję, że nie. A znajomość owych wymiarów jest istotna, szczególnie jeśli zaopatrujemy się w nowy zestaw nakładek na klawisze – muszą one przecież idealnie pasować do naszej klawiatury.

Dlatego też producenci publikują dokumenty, specyfikujące dokładne szerokości klawiszy. Poniżej przykład takiej specyfikacji, opublikowanej przez firmę Keychron do klawiatury K2, którą, przypadkiem, posiadam.

Szerokość klawiszy w klawiaturze Keychron K2

Nadruk na nakładkach

Tylko hardkorzy używają blank keyboards:

Klawiatura bez nadruków

My, mugole, musimy posiłkować nakładkami z podpowiedziami. W niejszej sekcji parę słów o sposobach drukowania legend na klawiszach. Sposób drukowania, co oczywiste, ma wpływ na trwałość nadruku.

Pad printing

Tampodruk (serio). Nadruk na powierzchnię nanoszony jest za pomocą gumowego stempla. Rozwiązanie proste i tanie, niegrzeszące jakością i trwałością. Wszystkie klawiatury za 50 PLN drukowane są tą metodą.

Schemat prezentujący metodę drukowania tampodruku. Za: https://pl.wikipedia.org/wiki/Tampondruk
Laser marking

Znakowanie laserowe. Nadruk nanoszony jest na powierzchnię nakładki wiązką lasera. W zależności od użytej technologii mówimy o:

  • charring / obdarwianiu;
  • foaming / spienianiu;
  • colouring / wypalaniu (polega na wypaleniu wierzchniej warstwy materiału, pod którą znajduje się warstwa innego koloru);
  • ablation / engraving / grawerowaniu.
Dye sublimation / dye sub

Sublimacja. Technika, w której nadruk przenoszony jest najpierw na specjalny papier, które potem (ten papier) jest wprasowywany w nakładkę. Farba z papieru miesza się z wierzchnią warstwą nakładki, tworząc trwały wzór.

Klawisz spacji ozdobiony nadrukiem w technice sublimacji

Podświetlenie

Podświetlenie to z jednej strony wodotrysk, z drugiej strony udogodnienie, szczególnie jeśli pisać po ciemku. Dzięki podświetleniu, szczególnie jeśli mamy klawisze budyń albo dwa strzały, widać w ceimności który klawisz mamy zamiar przydusić. Podświetleń są dwa rodzaje: RGB i mono. Na podświetlenie po angielsku mówimy backlit.

RGB

RGB keyboard. Klawiatura z podświetleniem w 16 milionach kolorów. Zazwyczaj w klawiaturach dla graczy; uzupełniane dodatkowymi funkcjonalnościami takimi, jak: reagowanie feerią barw na naciśnięcie klawisza albo kombinacji klawiszy czy też podświetlanie klawiszy do kombosów / czarów. Wypasione klawiatury dla graczy dają też możliwość podświetlania klawisza, w przypadku, gdy skończył się cooldown powiązanej z tym klawiszem zdolności czy też czaru.

mono

Jednokolorowe podświetlenie, zazwyczaj białe. Do pisania po ciemku wystarczy.

Varia

Layers

Za pomocą layers / warstw klawiszom można nadawać inne znaczenie, niż wynikałoby z legendy. Oczywiste przykłady na polskich klawiaturach, to warstwa włączana poprzez naciśnięcie prawego klawisza ALT, która umożliwa pisanie polskich znaków. Podobnie klawisz SHIFT też aktywuje warstwę (wielkich liter). W większości laptopów klawisze funkcyjne mają inne działanie po naciśnięciu klawisza Fn.

Keeb

A stupid way to say keyboard.

Rebusy

Po tym przydługim wstępie czas na zabawę “Czego dotyczy ta oferta”.

YMDK 105 Key Dye Sub DSA Profile PBT Keycap für MX Switches Nordic ISO Mechanical Keyboard (nur Keycap)
  • YMDK: marka;
  • Dye Sub: sposób nanoszenia nadruków;
  • DSA Profile: profil DSA;
  • PBT: materiał, z którego zrobione są nakładki;
  • für MX Switches: do przełączników MX;
  • Nordic ISO: klawiatura ISO, języki z Europy Północnej.
YMDK 105 Key Dye Sub DSA Profile PBT Keycap für MX Switches Nordic ISO Mechanical Keyboard (nur Keycap)
HK Gaming 108 podwójne ujęcie PBT Pudding nakładki na klawisze Ansi/ISO - zestaw klawiszy profilu Oem 60% / 87 TKL / 104/108 MX podświetlane
  • HK Gaming: marka;
  • 108 podwójne ujęcie: double shot. Automatyczne tłumaczenie for the win;
  • PBT: materiał, z którego zrobione są przełączniki;
  • Pudding: budyń, półprześwitujące nakładki;
  • ANSI/ISO: standard, do którego pasują. Producent dostarcza zestaw nakładek zarówno do ANSI, jak i ISO;
  • Oem: profil;
  • 60% / 87 TKL / 104/108: do jakich klawiatur;
  • MX: do jakich przełączników.
HK Gaming 108 podwójne ujęcie PBT Pudding nakładki na klawisze Ansi/ISO - zestaw klawiszy profilu Oem 60% / 87 TKL / 104/108 MX podświetlane

Kolofon

Strona jest twórczą kompilacją wiadomości, które pozyskałem przeglądając Internety, pod postacią różnych stron, dyskusji na redit’cie czy na yt. Nie wszystko warte jest podlikowania, pozwoliłem sobie jednak umieścić odnośniki do stron, z których treści ewidentnie sobie “pożyczyłem”. Myślę, że tak jest bardziej fair.

Schematy klawiatur zrobiłem za pomocą aplikacji Keyboard Layout Editor.

Historia zmian

2021-12-31

pierwsza wersja strony.