Introduction

1. Généralités

• Pourquoi un clavier mécanique ?
• Particularités et avantages du mécanique
• Le bruit, source et solutions

2. Les switchs

• Cherry MX : Tactile ou linéaire, silencieux ou clicky
• Les copies de Cherry MX
• Le Buckling Spring d'IBM
• Le switch capacitif Topre
• Les switchs Alps & Matias
• Les switchs Omron

3. Les formats

• Full size
• Tenkeyless
• Compacts : 60%, 75% et autres
• Les formats ergonomiques

4. Le layout : disposition des touches

• Disposition physique : ANSI et ISO
• Disposition logique : ne dites plus "azerty" ou "qwerty"
• Langue et OS
• Un cas particulier : l'US International

5. Comment choisir ?

• Marketing
• Type de switch
• Format
• Disposition des touches
• Rétroéclairage
• Fonctionnalités diverses : macros, hub USB, repose-poignet
• Qualité de fabrication & fiabilité

6.1. Anatomie d'un clavier : les touches

• Matériaux
• Légendes
• Profil
• Monture
• Remplacer ses touches

6.2. Anatomie : design électrique

• Ghosting et frappes fantômes
• Anti-ghosting : blocking et autres solutions
• X-Key rollover et appuis simultanés
• USB et PS/2
• Bouncing et chattering

7. Logiciels utiles

• MSKLC
• KeyTweak
• SharpKeys
• AutoHotkey

8. Liens

• Forums et communautés
• Blogs et sites d’information spécialisés
• Outils
• Aide à l’apprentissage

Anatomie d’un clavier

La plupart des claviers sont construits de la façon suivante : les switchs, chacun surmonté d’une touche (keycap), sont insérés sur une plaque (plate en anglais), la plupart du temps en acier, plus rarement en aluminium ou en plastique, dans laquelle des découpes sont effectuées pour y insérer les switchs. L’ensemble est placé sur un PCB (circuit imprimé) sur lequel se trouve l’électronique nécessaire à son fonctionnement (diodes, résistances, LEDs, microcontrôleur et sortie USB). L’ensemble est ensuite placé dans un châssis, la plupart du temps en plastique (ABS, parfois recouvert d’un revêtement “peau de pêche”), parfois en aluminium ou acrylique dans le cas de séries spéciales.

La construction avec plaque (plate-mounted switches) confère une plus grande rigidité au clavier, ainsi qu’une plus grande stabilité du fait de la masse qu’elle ajoute. Elle impose de dessouder les switchs du PCB en cas de modifications sur ceux-ci (à moins qu’elle ne prévoie des découpes pour une extraction facilitée des switchs, on parle alors de notched plate) et tend à accentuer le bruit produit par la frappe (la construction du châssis peut également participer à cet effet de résonance). La construction sans plaque (PCB-mounted switches), moins rigide, favorise une sensation de frappe plus souple et permet d’ouvrir les switchs sans les dessouder. La très grande majorité des claviers mécaniques utilisent une plaque, les claviers avec PCB seul sont bien moins courants.

Plus d’informations sur le montage des switchs : [Switch_mount] sur le wiki Deskthority

 

Touches/keycaps

Les touches ont une certaine importance : elles sont l’interface entre nos doigts et les switchs , et influent tout autant que ces derniers sur la sensation de frappe. Leur matériau et la façon dont les légendes sont inscrites déterminent leur durabilité.

 

• Matériaux

On distingue principalement trois types de plastiques utilisés pour la fabrication de touches pour claviers mécaniques : l’ABS, le PBT et le POM.

• L’ABS (acrylonitrile butadiène styrène) est le matériau le plus courant, disponible en plusieurs épaisseurs ; les touches en ABS fin sont les plus faciles (et les moins chères) à fabriquer, et donc les plus répandues. Les touches en ABS fin offrent la sensation de frappe la plus basique (la moins valorisée), tandis que celles en ABS épais sont en général d’une qualité supérieure et sont plus appréciées du fait de la sonorité plus sourde qu’elles confèrent à la frappe. Une critique récurrente à l’encontre des touches en ABS concerne leur tendance à “briller”, plus précisément à voir leur texture se lisser du fait du contact répété avec les doigts, ce qui peut donner au bout de quelques mois (quelques semaines dans le pire des cas) l’impression désagréable que leur surface est grasse en permanence.

  Leurs légendes peuvent être pad-printed, laser-etched/laser-engraved, doubleshot ou uv-printed (voir plus bas). A de très rares exceptions près, les touches en ABS fin sont les seules à permettre d’avoir des légendes rétroéclairées, ce qui oblige l’utilisateur à devoir choisir entre avoir des légendes rétroéclairées [i]ou[/i] des touches de qualité.

  Mise à jour 2018 : des progrès dans les méthodes de fabrication des touches permettent aujourd’hui de trouver des touches rétroéclairées fabriquées par double injection : dès lors qu’un clavier en dispose, il permet de bénéficier de touches rétroéclairées durables, et potentiellement de bonne qualité.

  

  ABS fin rétroéclairé (Ducky), ABS épais doubleshot (Cherry), ABS fin doubleshot (Signature Plastics)

 

• Le PBT (polybutylène téréphtalate) est moins répandu car plus cher du fait d’un processus de fabrication plus délicat que pour l’ABS. Il a l’avantage d’être bien plus résistant à l’usure, ce qui lui permet, grâce à sa texture souvent légèrement granuleuse au toucher, de ne pas être affecté par le phénomène de “brillance” propre à l’ABS plus lisse (ou de façon très marginale, et après une période d’utilisation bien plus longue). Les touches PBT sont parfois disponibles en PBT fin, mais plus souvent en PBT épais, qui sont plus appréciées du fait de la sonorité plus sourde qu’elles confèrent au clavier.

  Les légendes peuvent être dyesub ou laser-etched/engraved, le doubleshot est possible mais bien moins aisé à fabriquer (le PBT tend à se rétracter en se refroidissant, son moulage est plus contraignant que l’ABS) donc moins répandu.

  

  PBT épais laser-etched (Leopold)

 

• Le POM (polyoxyméthylène, connu aussi sous le nom d’acétal ou de Delrin) est utilisé plus rarement encore que le PBT. Il offre une sensation de frappe sourde similaire au PBT tout en ayant une surface très lisse qui le rend semblable au toucher à de l’ABS usé, ce qui ne l’empêche pas d’être apprécié par certains utilisateurs. Les légendes sont en général laser-engraved.

  D’autres plastiques peuvent être utilisés, comme le PVC, utilisé abondamment par Dell, HP, Logitech et d’autres. Par ailleurs, certaines touches peuvent être réalisés en petite série en résine, en bois, voire en métal (zinc notamment), qui valent plus pour leur esthétique que pour leur apport à la sensation de frappe.

 

• Les légendes

Les légendes (lettres, symboles…) peuvent être inscrites sur les touches de diverses façons, certaines plus économiques et souvent moins durables, d’autres plus coûteuses donc moins fréquentes mais plus pérennes. On peut distinguer les techniques suivantes :

• Pad printing : c’est la solution la moins chère et la plus fréquente : de l’encre est simplement appliquée sur la surface de la touche, parfois protégée par un point de vernis qui fait ressembler l’ensemble à une décalcomanie. C’est la méthode de marquage la plus répandue sur les claviers à dômes ou ciseaux (et qu’on trouve également sur des claviers mécaniques, par exemple chez Filco, qui vernit toute la surface de la touche), qui a pour défaut d’être la plus fragile (susceptible à l’usure) et de se sentir sous les doigts.

• Dye sublimation : impression réalisée à très haute température qui donne une légende imprimée en profondeur dans la touche, qui est donc inusable et insensible au toucher. La très haute température requise pour cette opération la rend impraticable sur de l’ABS, dont la température de fusion est inférieure à celle du PBT, qui est donc le seul matériau à bénéficier de cette technique. Par ailleurs, ce procédé ne peut produire une légende de couleur plus claire que la touche : les légendes doivent obligatoirement être plus foncées que celles-ci, ce qui limite les schémas de couleurs possibles. On peut noter cependant que certains fabricants proposent maintenant un procédé d’impression inversée (reverse dye-sub) qui colore non pas la légende mais la surface de la touche qui l’entoure, ce qui permet d’avoir une légende plus claire que le reste de la touche et autorise des schémas de couleurs jusque-là inédits avec cette méthode d’impression.

• Doubleshot ou “doubleshot injection molding”, moulage à double injection : chaque touche est réalisée en deux étapes, en premier lieu la légende est moulée avec une armature, puis le reste de la touche est moulé par-dessus (démonstration en vidéo). La légende ainsi moulée dans l’épaisseur de la touche est inusable et insensible au toucher. Ce procédé est généralement effectué sur de l’ABS (fin ou épais), s’étend depuis quelques années au PBT, et permet n’importe quelle combinaison de couleurs pour la touche et la légende.

• Laser engraving : les légendes sont gravées au laser, parfois laissées telles quelles (et donc très discrètes), parfois remplies d’encre dont la couleur contraste avec celle de la touche, qui peut se décolorer au fil du temps. On parle alors de touche “engraved & infilled”.

• Laser etching : un autre type de marquage au laser qui ne grave pas la légende, mais chauffe suffisamment la surface de la touche pour changer sa couleur et parfois sa texture. Le procédé permet de créer des légendes gris foncé sur des touches claires, ou des légendes gris clair (ou ocre) sur des touches foncées. La couleur des légendes ainsi produites est moins contrastée que ce que d’autres procédés permettent d’obtenir, et la durabilité, généralement moyenne, varie d’un fabricant à un autre.

• UV printing : une impression à très haute résolution sur les touches, qui sont ensuite recouvertes d’un vernis séchant aux UV. C’est une méthode assez peu répandue, et dont les résultats (vibrance des couleurs, altération de la texture du matériau et durabilité) varient selon les fabricants. Par ailleurs, elle ne semble actuellement proposée que sur de l’ABS fin, ce qui peut expliquer le manque d’intérêt pour cette technique dès lors qu’elle n’est pas réalisée sur de touches de qualité.

• UV coating : au sens strict, c’est l’application d’un vernis séchant aux UV comme étape de finition/protection. Dans le jargon des fabricants et vendeurs, c’est une caractéristique de certaines touches rétroéclairées : les touches sont réalisées en plastique translucide, peintes, puis les légendes sont gravées au laser pour révéler le plastique translucide qui laissera passer le rétroéclairage. La surface de la touche est ensuite protégée par un vernis UV comme décrit plus haut. En règle générale, les touches rétroéclairées sont réalisées uniquement en ABS fin et leur surface peinte + vernie leur confine une texture plus lisse que de l’ABS classique (et donc la sensations que la surface est grasse, ce qui est souvent perçu comme un défaut).

Plus d’informations et de photos : [Keycap_printing] sur le wiki Deskthority

 

• Le profil

Toutes les touches n’ont pas la même forme : leur hauteur ou leur angle (autrement dit leur profil) ont une certains incidence sur la sensation et le confort de frappe. Par ailleurs toutes les touches d’un même profil ne sont donc pas interchangeables : chaque rangée a souvent une forme différente (hauteur et angle), qui permet d’étager le sommet de chaque rangée à partir de switchs alignés sur le même plan :

• le profil OEM (en photo ci-dessus) est de très loin le plus courant, on le retrouve sur la quasi totalité de la production de claviers, quel que soit le type de switch utilisé. Les touches sont considérées comme moyennement hautes, ont un sommet cylindrique (creusé dans une dimension), et confèrent une courbure moyenne à la surface de frappe.

• le profil Cherry : initialement limité aux claviers Cherry et aux touches fabriquées par GMK (qui a racheté une partie de l’appareil de production de Cherry), il est aujourd’hui également copié par certains fabricants asiatiques (Gateron/EnjoyPBT notamment, les touches concernées sont alors explicitement signalées par le vendeur comme étant en “Cherry profile”). Le profil Cherry est un peu moins haut que l’OEM, la courbure est similaire et le sommet des touches également cylindrique.

• le Stepsculpture 2 : très proche du profil Cherry, utilisé majoritairement sur les claviers Leopold, certains Varmilo (qui a acquis l’outillage lorsque sous-traitant pour Leopold) et claviers à switchs Topre.

• le profil DCS de Signature Plastics est également proche du profil Cherry, disponible pour les switchs MX.

• le profil SA de Signature Plastics est un profil très haut dont le sommet des touches est sphérique (creusé dans deux dimensions : le sommet de la touche forme une cuvette).

• le profil DSA de Signature Plastics est un profil bas, également de type sphérique, et plat (tous les rangs sont de la même hauteur), ce qui le rend très adapté aux dispositions non-standard (ErgoDox, …) qui imposent de déplacer des touches d’une rangée à l’autre par rapport aux dispositions standard (ANSI US, ISO FR, etc.).

• le profil XDA, de conception récente, partage les caractéristiques du DSA mais les parois de la touche sont plus épaisses. Plus de détails : https://www.massdrop.com/talk/887/xda-keycaps-a-new-keycap-profile

  

Enfin, certains claviers ont un profil identique sur chaque rangée et utilisent une plaque courbe pour donner son inclinaison au clavier, comme les claviers à buckling spring d’IBM (approximation) :

Photos des différents profils par Jacobolus sur [Geekhack] (plus de profils visibles dans le lien)

Plus de détails sur l’identification des rangées : [Keyboard_profile] sur le wiki Deskthority

 

• Monture, fixation des touches

La monture d’une touche est sa partie qui lui permet d’être fixée sur le switch. Chaque type de switch a sa propre monture, il est donc par exemple impossible d’installer des touches avec monture Cherry MX sur un IBM Model M (switch à buckling spring).

On peut occasionnellement trouver des adaptateurs pour utiliser un certain type de touche sur un switch d’un type différent, souvent au prix de compromis (hauteur de l’ensemble plus importante, moindre stabilité des touches) qui rendent la production de tels adaptateurs peu fréquente et peu attractive.

Une solution plus aboutie mais plus coûteuse consiste à modifier un switch pour lui permettre d’y adapter des touches d’un type différent : quelques fabricants ont commencé à proposer des claviers Topre compatibles avec les touches pour Cherry MX (et qui sont en conséquence incompatibles avec les touches pourvues de monture Topre), tendance qui pourrait se poursuivre avec d’autres types de touches , la compatibilité avec l’écosystème Cherry MX étant désirable en raison du nombre de keysets disponibles pour cette monture.

Plus d’informations et de photos : [Keycap_mount] sur le wiki Deskthority

 

• Remplacer ses touches

On peut enlever ou remplacer les touches de la plupart des claviers mécaniques, mais ceux pourvus de Cherry MX bénéficient de l’offre la plus vaste. Elle est bien plus limitée pour les autres types de switchs : Unicomp est le seul vendeur à proposer des touches neuves pour claviers Buckling Spring, Realforce a cessé la fabrication de keysets pour switches Topre, et Matias est le seul à vendre des touches neuves compatibles avec les switchs Alps. Pour ces types de switchs, le marché de l’occasion est souvent la source la plus intéressante.

Par ailleurs, la disposition des touches du clavier a une importance particulière : la plupart des keysets vendus sont prévus pour s’adapter à un clavier ANSI en disposition “standard”, calquée sur celle des Filco Majestouch, dont voici une représentation en version ANSI (les touches de la partie droite du clavier, non représentée, ne sont que très rarement sujettes à variation) :

Ce qui définit cette disposition comme “standard” est la taille des touches du rang inférieur : trois touches de 1,25u de large (1u représentant la largeur d’une touche carrée), une barre espace de 6.25u et quatre autres touches de 1,25u.

La disposition suivante est considérée comme non-standard de par la différence de taille des touches du même rang (modifieurs de 1, 1,25 et 1,5u, barre espace de 6,5u) qui empêche d’y utiliser des touches standard (1,25u et 6,25u) :

La même règle s’applique pour les claviers ISO, la plupart des rares keysets ISO de remplacement ayant la même disposition du rang inférieur (en plus de disposer des touches propres à l’ISO). Un clavier ISO avec un rang inférieur non-standard cumule par contre les handicaps, et il sera très compliqué de remplacer ses touches par un keyset homogène (à moins qu’il n’ait spécifiquement été produit pour couvrir le plus grand nombre de dispositions possible, ce qui est de plus en plus courant, quoique toujours très variable, sur les keysets fabriqués à demande d’une communauté ou d’un vendeur).

Outre l’occasion, il y a deux façons de se procurer des touches de claviers : l’achat d’un keyset dans le commerce, et les commandes groupées de membres d’un forum auprès d’un fabricant. Les keysets disponibles en vente directe sont ceux qui offrent le moins d’options : la quasi-totalité des sets sont au format standard sans touches supplémentaires pour s’adapter à des variations de layout, et la très grande majorité d’entre eux n’est disponible qu’en ANSI ; les rares keysets disponibles en ISO sont soit blank (sans légendes), soit avec des légendes anglaises ou nordiques, l’azerty étant quasiment inexistant.

L’élaboration de keysets par des membres de forums et leur fabrication sur demande par les fabricants permet de prévoir des touches supplémentaires pour s’adapter à des variations de layouts, si celles-ci sont assez populaires. Par ailleurs, ces commandes permettent de se procurer des keysets très différents de ce qu’on trouve dans le commerce, que ce soit au niveau des matériaux utilisés, du profil des touches, de la méthode d’impression des légendes ou des couleurs utilisées ; ils sont donc souvent l’occasion de se procurer un keyset unique.

 

_{haut de page | suite : Anatomie d'un clavier : l'électronique}