Souris (informatique)

De nombreux systèmes ont été imaginés pour déterminer les actions qui seront effectuées à l'écran : crayon optique, écran tactile, boule, joystick, tablette tactile, molettes diverses, tablette graphique, trackpoint.

Alors que certains d'entre eux donnent un pointage absolu (les écrans tactiles, par exemple), la souris détecte un déplacement. Celui-ci, par sommation, fournit donc une position relative : par exemple, un mouvement de la souris vers la droite provoque un mouvement du pointeur à l'écran vers la droite, indépendamment de la position absolue de la souris sur le plan de travail. Si le pointeur se trouve déjà à droite de l'écran, un mouvement de la souris vers la droite n'aura aucun effet (l'environnement graphique veille en effet à ce que le pointeur ne puisse apparaître que dans des zones autorisées).

La souris ne permettait au départ de fournir que deux informations de position (x et y). Ce dispositif ne convenait donc pas pour un déplacement spatial de précision exigeant trois coordonnées (x, y et z) quand ce n'était pas six (en y ajoutant les trois angles d'attaque). D'autres dispositifs, plus onéreux (ring, bat) ont été créés à cet effet. L'ajout d'une molette à la souris a cependant permis d'ajouter dans une certaine mesure cette troisième dimension qui lui manquait.

Des outils de pointage plus récents et plus abordables complètent la souris au lieu de chercher à la concurrencer.

Position du clavier par rapport au corps et souris dans la main gauche.

Souris dans la main droite, le bras est dirigé vers la droite à cause du pavé numérique à droite du clavier.

Une souris se tient le corps dans la paume, les boutons sous les doigts (le fil, s'il y en a un, étant à l'opposé de l'utilisateur). Pour la tenue de la souris de la main gauche, l'index se situe sur le clic droit, le majeur sur le bouton molette centrale et l'annulaire sur le clic gauche. Le pouce et l'auriculaire se placent de chaque côté de la souris. Le mouvement sur la table est reproduit à l'écran. Il est bien de poser les coudes sur les accoudoirs afin de reposer les muscles. L'avant du bras et la main sont alignés et le poignet est non cassé.

Certains spécialistes conseillent de tenir la souris de la main gauche[8] car la tension musculaire est plus faible de plus cela libère la main droite pour taper sur le clavier numérique. Quoique les claviers soient loin de tous avoir un pavé numérique (par exemple début 2009, Apple vend des claviers avec ou sans, et exclusivement sans pour les sans-fil), ce qui est le cas de certains ordinateurs portables. Il existe des pavés numériques externes qui peuvent être placés à gauche ou à droite du clavier alphabétique en fonction des préférences de placement de la souris.

Il est utile d'avoir un support bien homogène afin que la souris glisse facilement et régulièrement. On nomme ce support un tapis de souris, il peut être en papier, plastique, tissu, etc.

Des plaques de déplacement pour souris, faisant office de « tapis » rigides, furent fournies en standard avec les premières souris optiques au milieu des années 1980, ainsi avec la souris (optionnelle) « 5277 » de l'écran IBM 3179-G pour mainframe : elles étaient métalliques, vernies, et pourvues de cannelures noires permettant à l'électronique de l'époque de suivre le mouvement de la souris.

Le verre et les surfaces brillantes ou trop sombres ne sont pas recommandés pour les souris optiques. Si le pointeur à l'écran ne reproduit pas les mouvements de la souris, il est recommandé de placer une feuille rigide de papier clair sous la souris afin de réfléchir les rayons lumineux.

Certaines souris à retour de force sont conçues pour donner une sensation de résistance ou de dureté :

• lors du franchissement du bord des fenêtres ;
• lors du passage sur une zone cliquable, etc.

Ces souris permettent un usage plus commode par des personnes ayant des problèmes de vue.

Un paramètre du pilote aujourd'hui répandu permet de simuler le clic ou le double-clic au moyen de mouvements saccadés particuliers.

Souris avec trackball (Logitech TrackMan)[10] Le modèle représenté est pour droitier, il existe également pour gaucher.

La souris est un accessoire peu dangereux quand le poste de travail est correctement configuré (bras de l'utilisateur à l'horizontale et surtout pas montant, même très légèrement). Comme tout ustensile utilisé intensivement, elle peut provoquer des lésions, en l'occurrence des tendinites. On peut en atténuer le risque en alternant l'usage de la main droite et de la main gauche, ce qui demande cependant un entraînement. Les activités professionnelles exigeant un usage permanent de la souris peuvent induire le syndrome du canal carpien, voire la formation de callosités, ou de capsulite rétractile de l'épaule, et même des déformations de la main et du poignet. Les constructeurs essaient avec plus ou moins de succès des formes de souris plus ergonomiques, existant en version droitier et gaucher.

Selon des chercheurs néerlandais, l'ensemble main/bras ou cou/épaule est affecté de manière proportionnelle au nombre d'heures passées en utilisant la souris, avec un risque plus important pour le bras et la main que pour la région cou/épaule. La souris aurait par ailleurs plus d'impacts négatifs sur la santé que l'utilisation de l'ordinateur sans souris, ou que le seul clavier sans souris[11].

Les premières souris Macintosh avaient leur propre connecteur ; elles utilisèrent ensuite l'ADB (Apple Desktop Bus).

Les premières souris pour PC utilisaient soit un connecteur sur un port spécifique (VisiCorp), soit un port série (ou port RS-232) ; à partir d'avril 1987, celui-ci commença à être remplacé par le port PS/2. Par la suite ce port a été coloré en vert pour la souris et en violet pour le clavier.

Depuis 1998[alpha 1], les souris pour Mac et PC sous Windows ou Linux utilisent essentiellement le port USB[alpha 2] ; ce type de connexion devient depuis le standard pour toutes les souris à câble.

Sous Unix, et particulièrement sous les systèmes X-Window, il est parfois nécessaire d'indiquer le périphérique et son protocole au fichier de configuration du serveur X. Ainsi, pour une souris USB, on indiquera le périphérique /dev/input/mice ; pour une souris PS/2 /dev/psaux ; et pour une souris Série /dev/tty0 à tty4 suivant le port.

Souris sans fil avec son boitier de réception.

Souris sans fil et son récepteur à brancher dans le port USB d'un ordinateur.

Les technologies actuelles permettent de s'affranchir d'une connexion physique entre la souris et l'ordinateur, en passant par une liaison infra-rouge ou radio. Un boîtier est relié au port classique destiné à la souris et transforme les signaux reçus par le capteur infra-rouge ou radio en signaux compréhensibles par le protocole standard de la souris. La technologie radio offre l'avantage de passer par-dessus les obstacles, par rapport aux infra-rouges. On utilise un système de canaux radio pour ne pas mélanger les signaux de différents appareils.

L'avenir semble à la technologie Bluetooth, standardisée pour tout type de périphérique, qui évite la profusion d'émetteurs/récepteurs et malgré les problèmes liés à la source d'énergie. La plupart des souris sans fils sont alimentées soit par des piles, soit par une batterie/accumulateurs (souvent appelés « piles rechargeables »), qui se rechargent lorsqu'on pose la souris sur son réceptacle. Les souris sans fil peuvent avoir un temps de réponse plus long que les souris filaires, selon la technologie employée. On parle aussi de latence ou de « lag » dans le jargon des joueurs.

Le gros inconvénient des souris sans fil est la nécessité de les alimenter en énergie, ce qui conduit à remplacer régulièrement les piles ou à les recharger. Il existe des souris magnétiques, qui nécessitent un tapis spécial relié au port USB la souris est donc rechargée par le tapis. Le tapis est chargé de détecter les mouvements de la souris et les transmet à l'ordinateur.

Les tablettes graphiques peuvent aussi utiliser une souris à la place du stylet, mais la zone de détection reste limitée à celle du tapis ou de la tablette.

Souris à boule :
1 : Mouvement de la boule
2 : Rouleau transmettant les mouvements latéraux de la souris
3 : Disque perforé
4 : Diode électroluminescente
5 : Capteur optique.

Souris optique Sun avec son tapis.

La souris contient une boule en contact avec le support où elle est utilisée. Deux rouleaux perpendiculaires entre eux actionnés par cette boule permettent de capter les déplacements de la souris sur le sol. Un troisième rouleau permet de stabiliser la boule. Les rouleaux sont solidaires d'un axe au bout duquel se trouve un disque perforé laissant passer la lumière d'une diode électroluminescente ou au contraire la bloquant. Une cellule photoélectrique recevant cette lumière fournit quand la souris se déplace un signal alternatif, grossièrement ${\displaystyle |\sin(x)|}$, de fréquence proportionnelle à la vitesse. À l'aide d'un trigger de Schmitt, on peut obtenir un signal en créneaux, chaque impulsion créneau correspondant à une perforation, et on peut calculer la vitesse de déplacement de la souris selon chaque axe.

La résolution de la direction du déplacement (gauche-droite vs droite-gauche) se fait en utilisant deux cellules de réception décalées d'une demi perforation. Après conversion en signal en créneaux binaires (0 = pas de lumière, 1 = lumière), les booléens fournis par le couple de cellule prennent forcément la suite de valeurs (0, 0), (0, 1), (1, 1), (1, 0) dans cet ordre ou dans l'ordre inverse ; l'ordre indique la direction du déplacement. En effet, le placement décalé des deux cellules fait que l'on ne peut jamais passer directement d'un état où les deux sont éclairées à un état où les deux ne sont pas éclairées, ou vice-versa ; en d'autres termes, lorsque la souris se déplace, un seul des deux signaux booléens peut varier à la fois (Code Gray sur deux bits). On obtient ainsi une résolution de ½ perforation.

Pour obtenir une position absolue sur l'écran, la solution la plus immédiate est de totaliser les impulsions (déplacement relatif de ±1 en abscisse ou en ordonnée) ; ceci est généralement fait par logiciel. Certains systèmes permettent des manipulations plus complexes, comme un comportement non-linéaire vis-à-vis de l'accélération, censé faciliter la traversée de grandes zones d'écran par la souris sans fatigue de la main de l'utilisateur, les mouvements rapides (et peu précis) étant amplifiés plus que les mouvements lents.

Les premières souris comportaient des cylindres à la place de la boule. Cela rendait la souris moins précise car les déplacements horizontaux et verticaux s'effectuaient moins facilement quand ils étaient associés lors d'un déplacement oblique.

Le principal inconvénient de la souris mécanique est le dépôt de poussières qui s'accumulent sur les rouleaux, modifiant aléatoirement le transfert des mouvements de la boule aux rouleaux. En raison de ce phénomène, la plaque trouée supportant la boule dans la partie inférieure de la souris est démontable, permettant à l'utilisateur de nettoyer les rouleaux. Un chiffon imbibé d'eau savonneuse y suffit pour la boule, des bâtonnets à bout de coton du commerce sont en général nécessaires pour les rouleaux.

La Diamondback Plasma de Razer.

Circuit intégré de souris laser grossit 50 fois. Décembre 2021.

Il existe différents types de souris :

Mouse Systems

Développée par Mouse Systems (en) vers 1982, elle utilise un tapis métallique, solide, rigide et quadrillé. En envoyant un rayon de lumière et en captant le retour, la souris arrive à savoir qu'un déplacement a eu lieu.
Elle a été utilisée sur des PC, et quelque temps par IBM sur son écran 3179-G, mais surtout par Sun Microsystems pour ses stations de travail. Un inconvénient est que la mesure du mouvement dépend de l'alignement du tapis. Cette technique n'est plus utilisée.

à DEL

En 1999, Agilent commercialise la première souris optique.
Une micro-caméra filme le support et un processeur interprète le défilement des aspérités comme un mouvement.
Cette technologie ne nécessite pas de tapis spécial, mais il faut quand même éviter les supports réfléchissants (verre, plastique brillant, bois vernis…) ou trop sombres.

laser

Inventée par les ingénieurs de Logitech en remplaçant la DEL de la souris optique par un petit laser, ainsi la source de lumière est plus intense et plus ciblée, permettant d'obtenir un meilleur cliché de la surface.

infrarouge

Inventée par les ingénieurs de Razer. Utilisée notamment sur les souris de la même marque, comme les Diamondbacks.

BlueTrack

La technologie développée par Microsoft[14] et mise la première fois sur le marché en 2008. BlueTrack a été pensé pour remplacer les souris qui utilisent les technologies laser, infrarouge et LED car elles posaient problème pour fonctionner sur certaines surfaces. Les souris BlueTrack peuvent fonctionner sur presque tous les types de surfaces (par exemple, le granit, tapis, bois, etc.) sauf le verre clair et les miroirs. La LED utilisée par la technologie BlueTrack n'est plus rouge mais bleue car cette couleur est moins sensible à la poussière et aux taches que le rouge, fournit également des images avec un contraste et une résolution plus élevés ce qui assure une meilleure précision sur les surfaces granuleuses. Enfin, le faisceau utilisé par cette technologie est quatre fois plus grand afin que la lumière couvre une surface plus grande, ce qui entraîne une meilleure réflexion et représentation de la surface du capteur.

La tendance actuelle est aux souris commutables instantanément du doigt entre trois sensibilités différentes. On peut ainsi à la fois bénéficier de déplacements très rapides du pointeur et d'une excellente précision sans effort de tension nerveuse chaque fois que l'on en a besoin.