Clavier d'ordinateur

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Clavier multimédia
Clavier multimédia
La quasi-totalité des ordinateurs portables est munie d'un clavier qui est intégré à l'ensemble.
La quasi-totalité des ordinateurs portables est munie d'un clavier qui est intégré à l'ensemble.

Un clavier d'ordinateur est un périphérique permettant à un utilisateur d'entrer dans l'ordinateur du texte et des caractères, ainsi que de lui communiquer des instructions.

Physiquement, d'une manière générale, les claviers ressemblent à une surface sur laquelle est disposé un ensemble de boutons de forme rectangulaire ou quasi rectangulaire appelés touches et sur lesquels sont imprimés ou gravés en relief des symboles (lettres, chiffres, mots, etc.).

Sommaire

[modifier] Historique

Les premiers claviers informatiques sont apparus au début des années 1960, en même temps que les premiers systèmes utilisables en ligne de commande. Ils se répartissaient en quatre classes :

  • terminaux à boules, avec ou sans mise en tampon d'une ligne de texte avant envoi (exemple IBM 2741) ;
  • claviers couplés à un écran-tampon ;
  • claviers de type télétype, avec ou sans lecteur/perforateur de ruban (ASR33, KSR33) ;
  • claviers couplés à des écrans full-screen à zones programmables (série IBM 327x).

Vers la fin des années 1970, le texte prenant de plus en plus d'importance dans les données traitées, les claviers furent systématiquement personnalisés en fonction des pays, soit par les grands constructeurs eux-mêmes, soit par des entreprises locales (il n'en coûtait que le brûlage d'une ROM et la sérigraphie de quelques touches).

Les claviers informatiques sont similaires en apparence, et parfois dans leur fonctionnement, aux claviers des machines à écrire.

Les claviers ont été créés de manière à être similaires aux claviers des machines à écrire, afin de ne pas dérouter les utilisateurs. Dans les années 1980, chaque ordinateur familial avait le clavier intégré dans l'unité centrale. Ceci signifie que chaque ordinateur avait potentiellement un clavier différent. Cependant, des particularités nationales ont fini par apparaître.

Le clavier PC a été repris par IBM d'après les travaux d'Yves Neuville, qui ont débouché sur la norme ISO régissant la disposition des claviers. Les claviers des machines fonctionnant avec Mac OS et Sun ont été conçus par leurs firmes respectives (Apple et Sun).

Des ajouts successifs ont eu lieu : pavé numérique, touches de fonctions, touches multimédias.

[modifier] La disposition

Icône de détail Article détaillé : Disposition des touches des claviers informatiques.
Clavier ergonomique
Clavier ergonomique

La configuration de la plupart des claviers informatiques et bureautiques est régie par la norme ISO 9995. Cette norme est le fruit de travaux initiés par l'Association française de normalisation (AFNOR) en 1984, sous la direction de Bernard Vaucelle, à la demande d'Alain Souloumiac[1]. Suite à diverses péripéties qui ont conduit à l'interruption de ces travaux en France, ils ont été repris au plan international par les plus grands spécialistes mondiaux réunis à Berlin en 1985. Ils ont été mené à leur terme au sein de l'Organisation internationale de normalisation (ISO) sous la direction d'Yves Neuville[2].

Le nombre de touches et leur disposition dépendent du pays ou de la langue utilisée mais un clavier d'ordinateur de bureau comporte toujours un peu plus de 100 touches (102 en France pour le PC de base, qui passent à 105 avec l'adjonction de trois touches Windows sur de nombreux modèles). Les claviers sont héritiers pour leur partie « texte » des dispositions des machines à écrire.

Les claviers se caractérisent par leurs particularités nationales (caractères nationaux) et parfois techniques (touches muettes). L'ordinateur - ou au moins l'unité de contrôle quand il y en a une - doit donc posséder une table spécifique (plan de codage) associant un scan code (code hardware de la touche) à un caractère ASCII d'une page de code donnée, ou à une séquence unicode sur les systèmes plus récents.

Plusieurs dispositions des touches existent : clavier AZERTY, clavier QWERTY, clavier QWERTZ et clavier DVORAK. Pour chacune de ces dispositions, des variantes nationales existent. Par exemple, l'AZERTY français n'est pas le même que l'AZERTY belge, et le QWERTZ allemand n'est pas le même que le QWERTZ suisse.

[modifier] Touches spéciales

Touches Ctrl, Windows et Alt sur clavier Windows
Touches Ctrl, Windows et Alt sur clavier Windows
Touches Ctrl, Alt (ou option) et commande (ou pomme) sur clavier Mac
Touches Ctrl, Alt (ou option) et commande (ou pomme) sur clavier Mac

[modifier] Connectique

Les claviers des premiers PC (PC/G, PC/XT et PC/AT) utilisaient des connecteurs de type DIN. Le connecteur nommé PS/2, plus petit, le remplaça en 1987, en conservant toutefois la compatibilité électrique avec le connecteur DIN.

Les claviers des ordinateurs Mac ont utilisé des connectiques ADB, puis l'USB a été généralisé en 1998. Pour les PC, différents types de connectique existent :

  • (en)DIN : 5 broches de raccordement + blindage (rond) que l'on peut rencontrer sur d'anciens ordinateurs. Il a complètement disparu des ordinateurs modernes ;
  • PS/2 : 6 broches de raccordement + blindage (rond). Il remplace dorénavant le connecteur DIN ; seule la connectivité physique étant modifiée, des adaptateurs permettent une interconnexion dans un sens ou dans l'autre entre ces deux modes de raccordement. Ce changement de connecteur, en 1987, ne pouvant se justifier par une quelconque raison technique (à l'exception, à la rigueur, des ordinateurs portables ou des contraintes de place sont présentes) certains voient là un argument marketing pour vendre de nouveaux claviers et adaptateurs… La vie de ce connecteur est aujourd'hui menacée par l'USB présenté ci-après ;
  • USB : rectangulaire à quatre broches + blindage. Il remplacera probablement à court ou moyen terme le connecteur PS/2, qui a maintenant du mal à justifier sa présence au vu de l'omniprésence de l'USB sur tous les ordinateurs depuis 1998, qu'ils soient de type PC ou Mac. Mais cela présente un inconvénient : celui de monopoliser un port USB de plus, juste pour le clavier. Quand on sait que la quasi intégralité des périphériques PC et Mac courants (imprimantes, scanners, souris, modems, webcams, clés USB, disques durs externes, etc.) utilisent ce port, on est en droit de se demander si cela est une bonne chose : on peut se trouver à court de ports USB libres. L'utilisation de "hubs" USB résolvent ce problème, mais en posent beaucoup d'autres, (saturation de bande passante du port, sur-consommation de ressources machine, etc.). De plus, comme en 1987 lors de la disparition du connecteur DIN, cela permettra aux manufacturiers de vendre de nouveaux claviers et adaptateurs ;
  • Liaison sans fil : Infra-rouge IrDA (peu utilisé), Bluetooth, radio-émission. Les claviers utilisant cette technologie se développent à grande vitesse depuis 2004. Les technologies de transmission sans fil utilisent un récepteur qui est tributaire de l'un des modes de raccordement "standard" d'un clavier : USB ou port PS/2. Le "sans-fil" élimine donc la nécessité du fil, mais pas du connecteur (sauf dans certains cas pour les claviers Bluetooth si un récepteur de ce type est intégré à l'ordinateur).

Le gros inconvénient des claviers sans fil est la nécessité de les alimenter en énergie, ce qui conduit à remplacer régulièrement les piles ou à les recharger, ce qui induit par extension une pollution supplémentaire due au recyclage des piles.

[modifier] Qualité et précision

Malgré leur aspect semblable, tous les claviers ne sont pas égaux devant la technologie et la précision. Dans le choix d'un clavier, plusieurs caractéristiques doivent être prises en considération.

Tout d'abord, la personne qui recherche un clavier performant doit s'assurer que la disposition de ses touches lui permettra d'effectuer un travail rapide et précis, en lui évitant d'interrompre la frappe pour chercher une touche pas assez accessible à la main. Ensuite, il s'agit de tester la précision de la touche. En effet, les touches des claviers les plus avancés contiennent un ressort qui, au lieu de s'enfoncer, ne fait que se plier, permettant ainsi à l'utilisateur de savoir que la touche a été prise en compte tout en améliorant la vitesse de frappe. Ces nouveaux modèles de touches, encore trop peu répandus à travers les différentes marques de claviers, offrent donc la précision de frappe la plus complète. Ces deux éléments sont indissociables du souci de la vitesse d'écriture. Si les touches sont suffisamment souples et si elles sont bien disposées, l'organisation générale du clavier devra permettre une écriture rapide et intelligente.

[modifier] Claviers propriétaires

L'électronique de tous ces claviers fonctionne de manière similaire sous tous les systèmes d'exploitation, qui ne la voient d'ailleurs pas. Elle comprend en général un microprocesseur qui filtre les éventuels rebonds, et trois voyants proches ou non des touches respectives qui commandent leur allumage ou extinction.

La différence essentielle entre les claviers de type IBM et de type Unix est la séparation des fonctions, dans les premiers, entre touches de caractères (qui frappent un caractère ou un accent qui altèrera le prochain caractère), et touches de fonction servant à effectuer des demandes spécifiques. Au départ banalisées (de F1 à F12), les touches de fonction se complétèrent de 13 touches débanalisées (Origine, Fin, Page précédente, Page suivante, Insertion, flèches de curseur,…) au fil du temps, auxquelles s'ajoutèrent encore sur certains claviers des touches Internet et Multimédia.

[modifier] Clavier Macintosh

Sur les claviers Macintosh, on trouve deux touches particulières : la touche commande (ou touche pomme) et la touche option (équivalent de la touche alt des PC, dont le nom apparaît sur la touche option depuis la 3e génération). La touche commande est située de part et d'autre de la barre d'espace, et la touche option est située entre la touche contrôle (ou Ctrl) et la touche commande.

Pour les aficionados des Macintosh, ces touches sont ainsi mieux placées, mieux pensées (comme la touche @ directement accessible). De cette manière, expliquent-ils, la touche qui sert à la plupart des raccourcis clavier, la touche commande, est située sous le pouce (de part et d'autre de la barre d'espace), pouce qui ne sert que peu à la frappe. Cette touche est donc facilement atteignable et permet d'utiliser un grand nombre de raccourcis. Dans la pratique, les touches Ctrl et Alt (à gauche) du PC se commandent elles aussi avec le pouce, ainsi qu'Alt-Gr (à droite).

[modifier] Clavier PC

Le clavier PC est le plus répandu.

Il a introduit le standard des touches débanalisées :

  • insertion et suppression ;
  • début et fin ;
  • page précédente et page suivante ;
  • plus douze touches dites « de fonction » reprises des claviers de mainframes (où elles occupaient en revanche la place du pavé numérique, en 4 lignes de 3).

Il existe un standard par couple langue/pays. Le clavier au standard français se caractérise par une disponibilité directe de la touche µ (pour microseconde, microfarad, microampère, etc.).

[modifier] Clavier Windows

Il n'existe pas réellement de clavier Windows, même si plusieurs claviers de PC (Linux ou Windows) disposent de une à trois touches Windows. En revanche, la façon dont est géré le clavier (de manière logicielle) est spécifique à chaque système d'exploitation, et parfois même à une méthode d'entrée dans le seul sous-système graphique de celui-ci (cas d'X-Window).

[modifier] Gestion Windows

Microsoft, par sa taille, a la possibilité d'influer sur beaucoup de choses en informatique. Elle a cependant peu fait pour améliorer l'ergonomie du clavier PC, hormis le Natural Keyboard, qui rencontra un succès d'estime.

La disposition du clavier reste donc essentiellement celle du clavier AT défini en 1983, seule innovation depuis le premier clavier de PC de 1981 : blocs de touches mieux espacés, commandes de flèches en T inversé, et les trois voyants Verrouillage numérique, Verrouillage majuscules et Arrêt de défilement qui manquaient au premier PC.

Microsoft a ajouté une touche publicitaire, la touche Windows, évoquant la touche Commande des ordinateurs Mac OS, qui ouvre le menu démarrer et est utilisée dans des raccourcis. Les ordinateurs IBM Thinkpad n'avaient pas, jusqu'en 2006 et leur série 60, une touche Windows.

On peut reprocher à la gestion par Windows du clavier :

  • le choix de la touche Contrôle (Ctrl) pour les raccourcis claviers, la plus excentrée, donc difficile d'accès, et qui oblige à déplacer la main pour y accéder, donc à interrompre la frappe ;
  • la gestion des accents : il n'existe pas de façon directe de faire un É sur un clavier français Azerty, à moins d'utiliser une combinaison de codes indiqués par la table des caractères : il suffit de maintenir la touche Alt enfoncée pendant la frappe de son code 0201 à l'aide du pavé numérique, puis de relâcher la touche Alt ;
  • l'absence de touche majuscule, remplacée par une touche haut de casse (Shift), comme sur les machines à écrire du XIXe siècle (qui ne permet pas d'utiliser la ponctuation ou les accents).

[modifier] Clavier Sun

Les claviers Sun se distinguent notamment par un bloc de 10 touches sur la gauche, dont une touche sert à copier la sélection, et une touche à coller (mécanisme de copier-coller). Ils disposent également d'une touche Compose permettant d'entrer des caractères spéciaux, notamment les caractères accentués de l'alphabet latin, en utilisant des combinaisons telles que « Compose+o », puis « e » pour obtenir « œ » ou « Compose+e » puis apostrophe pour « é ».


Ce système est très répandu sur les machines tournant sous Unix (telles que les stations Sun), mais il est également mis en œuvre sous Linux (on doit alors souvent se contenter de la touche Windows).

[modifier] Clavier Quintel

Les claviers Quintel sont des claviers développés dans les années 1980 pour améliorer la fiabilité de la frappe et sécuriser l'information en conservant la technologie keyroll over des claviers rapides.

Ils fonctionnent selon un principe optique. C'est à dire que l'enfoncement d'une touche est détectée par l'interruption d'un faisceau lumineux[3].

Ce système offre plusieurs avantages : alors que les claviers électroniques classiques ont une durée de vie et une fiabilité limitées, les claviers optiques se caractérisent par des performances exceptionnelles. Ainsi l'interrupteur Switchop qui équipe les claviers Quintel a été testé durant plus de 2 milliards de manœuvres sans une erreur[réf. nécessaire].

La très grande majorité des claviers présents sur le marché possède l'inconvénient d'émettre des ondes radio-électriques. Ces ondes permettent d'espionner à plusieurs centaines de mètres de distance les opérations de saisie. Pour contrer ce type d'espionnage, le Département de la Défense Américain a construit les fameuses normes Tempest. En enfermant un clavier dans une cage Faraday on évite l'émission des signaux compromettants. Par nature, le clavier Quintel n'émet aucune onde de ce type et ne nécessite à cet égard aucune protection particulière ainsi que l'ont démontré les essais d'homologation mené par le Centre Électronique de l'ARmement. Équipant des micro-ordinateurs convenablement aménagés, ces claviers peuvent être utilisés dans les avions sans perturber les instruments de bord.

[modifier] Ergonomie

Le clavier actuel étant encore chargé de l’héritage des claviers de machine à écrire — bien que n’ayant plus les mêmes contraintes techniques — il est sujet à critique du point de vue de l’ergonomie. Des tentatives, sans grande adhésion pour le moment, ont donc été faites pour mieux adapter le clavier à l’usage qui en est fait.

Apple Adjustable Keyboard family type M1242
Apple Adjustable Keyboard family type M1242

La grande majorité[réf. nécessaire] des claviers annoncés comme ergonomique ont opté pour une méthode consistant à séparer les mains l’une de l’autre, afin de pouvoir orienter les touches dans l’axe du bras. Malheureusement, l’orientation des touches, en particulier celles sous la mains gauche, ne va pas dans le sens de cette démarche.

D’autres constructeurs proposent de réaligner les touches en colonnes, afin que les rangées de touches ne soient plus décalées les unes par rapport aux autres[4].

Enfin un dernier type de clavier ergonomiques dispose d’un agencement des touches en trois dimensions pour augmenter encore leur accessibilité et donc le confort[5].

[modifier] Autres

Beaucoup de constructeurs d'ordinateurs rajoutent des touches multimédias, ou qui permettent de lancer ou de contrôler une application.

Compaq a fabriqué quelque temps des claviers dont les voyants Verrouillage numérique, Verrouillage majuscules et Arrêt de défilement se trouvaient insérées dans les touches même permettant d'en changer l'état, ce qui évitait un effort de mémorisation à l'utilisateur. Ces touches ne sont plus beaucoup utilisées depuis la généralisation de Windows, des petits programmes gratuits permettant même d'inhiber le fonctionnement des deux premières. Sur les claviers de Macintosh, une diode est, aujourd'hui encore, présente dans les touches de verrouillages majuscule ou numérique.

[modifier] Divers

Il existe un symbole dans le jeu de caractères Unicode symbolisant un clavier : ⌨ (U+2328).

[modifier] Notes et références

  1. ↑ Rapport Perspectives de l'Informatique dans l'administration P.72 - La Documentation Française, 1983
  2. ↑ Yves Neuville, Le clavier informatique et bureautique, Cedic-Nathan, 1985.
  3. ↑ Voir notamment Patent Publication No.: WO/1986/001954.
  4. ↑ Claviers alignés : le typematrix ou le plum
  5. ↑ Comme le kinesis contourned ou le maltron

[modifier] Voir aussi

[modifier] Articles connexes

[modifier] Liens externes

Les différents contrôleurs de jeu
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