触觉互动技术的媒介考古 | 社会科学报

三大触摸传感技术分支的意涵

如果不算上用于特定专业领域的表面声波式或近场雷达影像等触控技术，那么自20世纪中叶以来，触摸传感器技术出现了三条主要分支：电容、电阻以及光学分支。其中电容触摸传感器的灵敏度最高，直到现在几乎所有智能手机使用的触摸传感器都是电容传感器。不同于电阻触摸屏可用任意固体操作，光学触摸屏可用任意不透明固体操作，电容传感器由于需要软导体进行控制，所以几乎强制性地把操作媒介局限在了人类手指上，这在一定程度上强化了指触姿态。促成触摸屏技术被进一步广泛理解并接受的辅助技术当属多点触控技术和计算机图形界面技术。施乐公司1981年开发的施乐之星操作系统被视作第一个计算机图形化的操作系统，启发了苹果公司以及微软公司各自开发了类似的版本。在图形界面出现之前，数码物都以代码行与字符的形式出现，而图形界面出现后，数码物以模块化的视觉修辞例如卡片、方块等被拟真地放置在桌面、文件夹中。尽管最初的图形化操作系统出于成本、稳定性、精确性、硬件限制等原因并未使用触摸屏作为输入设备，却创新性地引入了鼠标，并启发出一个新的视觉修辞——指针。最初的指针正是被设计为手指的形状。

1982年，多伦多大学的输入研究小组开发了第一个使用磨砂玻璃面板的人机输入多点触控系统，促使“手势”的概念逐渐产生。多点触控技术使操作员可通过预先定义的多个手指的组合姿势，如单指左右滑动、两指张合、三指点击等。第一款使用手指完全取代触控笔，让人与手机进行触摸交互的电容屏手机是2007年发布的LG Prada KE850。同年问世的iPhone则在Prada的屏幕基础上首次采取了多点触控的LCD屏幕技术，取消了传统手机实体键盘，转而采用了全电容式触摸屏，并且进一步丰富了手势组合。

严格说来，不论触摸屏是电阻屏还是电容屏，用户的触觉在触摸屏上并没有发挥完整的作用，比起人的自然触摸，这种触摸显得更加机械化。事实上，一些汽车销售员在介绍车内控制面板时还会有意识地提到其保留传统机械按键的设计考量，即避免眼朝车前方时单手点击无感。这多少反映出触摸平面化趋势的些许“曲折”。但近年来触摸交互技术不断发展仍然彰显了设计师对触觉互动复杂性的关注，例如苹果在2015年推出的3D Touch功能等。2017年学者Goggin曾精妙地指出，触觉必须用触摸而不是用手。在这里，我们亦看到了手与手指如何在触觉感知传感器的多线发展中成为如同眼睛之于视觉那般的显要存在。

触摸姿态与感知的生产

触摸传感器以及相关技术在不同时期的风行至少可区分出三种不同的操演姿态：（1）早期触摸屏的执笔书写姿态；（2）鼠标时代的载具操控姿态；（3）当前智能设备时代的手指比划姿态。马诺维奇将屏幕定义为“一个窗口”，当触摸传感器被引入智能终端后，配备触摸传感器的触摸屏的功能似乎已经悄然完成了从“呈现”功能到“模拟”功能的转变。这些模仿真实世界的逻辑规则中最成功的版本非“触屏手势”莫属，这些手势中很大一部分都是对现实三维实物操作的姿态隐喻，但依然有一定数量的手势是专为触屏设计的，例如双指点击、三指点击、四指点击等对于触屏设备而言就意味着不同的指令，这些手势在现实世界中并没有对应的逻辑雏形。借用英戈尔德的说法，手势原本笔划着的是“线缕”，恰恰因为针对触摸屏，这些原创性的手势将其转换成了“痕迹”，正是通过将线缕转化为痕迹，表面才会产生。在克莱默尔看来，“表面”抵消了不可观察和不可控制的“背面”和“下面”，这种所谓平层化的文化技术创造了一个具有综观性、可控性、操作性的空间，是一种认知能力上的进化。不过她也警示道，当书写平面演变成网络界面，一种新的深度将会产生，显示器背后不断扩展的交互机器和协议有可能重新恢复它曾试图消除的那种隐藏、秘密和未知。

尽管当前电容式触摸屏已经可以使用手指进行完全的控制，一些公司依旧尝试在其电容式触屏设备中引入手写笔的装置，甚至通过不断优化手写笔的软硬件技术，提供更为逼真的纸张书写体验，刻意强调书写的姿态。例如多款三星手机都配备了手写笔；微软发布的Surface系列大力研发手写笔软硬件技术；文石等公司推出的电纸书产品更是大力鼓励使用者采用书写的姿态进行操纵，甚至通过细节设计（包括多样化的电子笔触选项）鼓励使用者摒弃手指比划的姿态。手势与手写的差别又一次被凸显，手写的痕迹可能不连续，但产生这些痕迹的运动仍是连续的。中世纪学者用“笔势”的概念来指称这种运动，它把“笔和纸接触时手部运动的可见痕迹和笔未与纸接触时手部运动的不可见痕迹”结合了起来。在法国哲学家南希看来，书写本质上就是身体如其本然地自我外展。但是过于强调触感，可能会落入经验主义的窠臼，对书写者或阅读者来说，意义都只能发生在接触之中，这并不意味着我们只能通过触感的方式才能实现或创造意义。

指纹传感器与世界的生产

人类区别于动物的一大标志便是手的解放，但人的双手其实也是被“塑造”出来的，社会文明进展对于“手”不断地提出新的诉求并赋予了新的内容，技术在其中都扮演着关键角色。21世纪触屏的产生，更是将手的作用和角色推向了新的巅峰。严格说来，手掌几乎毫无用武之地，传统的双手退场，指尖的作用被极度发挥，手机触摸屏可以被看作一种“指尖机器”，用弗卢塞尔的话说，我的存在就集中于我的指尖上。

指纹传感器便是一种改进了我们接触现实的重要中介。据说第一个提出用指纹进行安全识别的是中国唐代人贾公彦，但过去指纹识别只是简单用于签订契约与核查案件时的身份象征，识别方法不外是按手指上的螺旋中线进行对折，两相对比，通过肉眼简单分辨出不同的箕纹与斗纹，基本属于视觉观察。而现代指纹识别则更多是拆解改造触觉，其图像主要参数包括分辨率、面积、像素数、几何精度、灰度范围、对比度、信噪比等，许多指纹传感器会使用基本的图像增强算法改善图像质量，传感器直接输出的就是增强后的图像。这里真正关键的区别在于弗卢塞尔所说的线性文本与技术图像的差异。所以，表面上看指“纹”是从触觉转换成了视觉，但从根本上讲这是技术媒介革新了世界生产的意义，线性文本的产生是“抓取”这个手势的结果，而技术图像的产生则采用的是指尖敲击装置按键这样一种考量和计算的手势。

当指纹传感器这一新兴技术出现后，指纹识别被广泛地用于手机解锁和信息保护。目前普遍使用的指纹密码有光学指纹传感器密码和半导体指纹传感器密码两种形式。二者在解锁方式和延伸人的感官上也有所不同。光学指纹传感器借助的原理是光线的折射和反射。其处理过程的关键在对光信号的捕捉，以直线形式识别散射光是人眼无法完成的，而光敏材料能够实现这一点。而半导体指纹传感器通过按压采集信息，负责采集指纹的材料通常对温度、压力感知十分灵敏，同样远超人体自身的触觉。无论哪一种，指纹传感器都成为装置“黑盒”，在人与世界之间架起一个新的中介，区别于传统图像世界人与世界之间的距离。

指纹传感器所产生的意义的重点不在于传递我们的指纹信息，而在于重构了我们的生活场景，重构我们的认知、行为，以及与这个世界的互动模式。至少，指纹传感器改变了人类对于密码的使用习惯，传统的密码识别可谓基于知识的身份认证，在传感器越来越成为创造世界工具的过程中，基于对便捷、快速解锁的追求，人类在逐步降低对于传统密码的依赖，而逐步加深了对诸如指纹等生物密码的依赖，更关键的是将“密码知识”不断推向装置黑盒。指纹锁逐渐成为一种表征符号，隐喻着使用者的身份以及安全防范等级，也反映出在信息爆炸、个人隐私泄露严重的时代人们日常安全感的降低。

为了保守安全，我们只有靠“点击”来“考量”这个世界，传统的“观察”已经很难穿透这个世界。但这究竟是否会深刻影响这个我们亲身接触中的世界的意义是一个值得继续探索的课题，难怪德国作家塔登提出质疑，我们正在迈向一个“无接触的社会”吗？但正如弗卢塞尔所提醒的那样，当前需要的并不是慌忙作价值评判，而是“赋予意义”，这仍有赖于我们对未来触摸方式不断深入的理解。

文章为社会科学报“思想工坊”融媒体原创出品，原载于《社会科学报》第1866期第6版，未经允许禁止转载，文中内容仅代表作者观点，不代表本报立场。

本期责编：王立尧

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