Ratón del PC: cómo funciona realmente

Actualizado a: 19 de enero de 2024

El ratón del teclado es un elemento que se inventó hace varias décadas ya, y que supuso toda una revolución en su momento. Ha evolucionado mucho a lo largo de los años, hasta los actuales ratones que usamos en nuestros equipos. Pero no muchos usuarios conocen cómo funcionan de verdad estos periféricos de entrada.

¿Qué es un ratón?

El ratón de un ordenador es un dispositivo de entrada utilizado para controlar el movimiento del cursor en la pantalla. Es decir, al mover el ratón, se mueve el cursor en la pantalla, permitiendo al usuario interactuar con los elementos visuales y seleccionar opciones o realizar acciones en el ordenador de manera más intuitiva que utilizando solo el teclado. Un elemento indispensable cuando se trata de entornos gráficos, como bien sabes.

Así es como este dispositivo empuja a lo largo de su escritorio para hacer que un cursor se mueva en su pantalla. Entonces, lo que tiene que hacer un ratón es averiguar cuánto estás moviendo tu mano y en qué dirección. Y la forma de hacer esto es lo que determina la tecnología.

Tipos de ratón

Existen varios tipos de ratones, cada uno con características y funciones distintas. Algunos de los tipos de ratón más comunes incluyen:

• Según la interfaz:
  • Ratón con cable: es el tipo de ratón más tradicional, que se conecta al ordenador mediante un cable USB. Proporciona una conexión directa y no requiere baterías, pero tiene la limitación del alcance físico del cable. En el pasado se emplearon interfaces como la PS/2.
  • Ratón inalámbrico: se conectan al ordenador de forma inalámbrica, generalmente a través de tecnologías como Bluetooth o radiofrecuencia (RF). Proporcionan mayor libertad de movimiento sin cables, pero requieren baterías o pilas para su funcionamiento.
• Según la tecnología:
  • De bola: fueron los primeros ratones para ordenador, y usaban una bola metálica cubierta de goma que se deslizaba sobre la alfombrilla para mover unas ruedas y éstas a su vez transformar el movimiento en señales para mover el cursor.
  • Ratón óptico IR o láser: el primero utiliza un sensor óptico LED IR para detectar el movimiento y traducirlo en movimiento del cursor en la pantalla. Pueden funcionar en una variedad de superficies y son más precisos que los ratones de bola. El láser es similar al ratón óptico, pero utiliza un sensor láser en lugar de un sensor óptico. Proporciona una mayor sensibilidad y precisión, lo que lo hace ideal para tareas que requieren un control preciso del cursor. Además, el láser no necesita alfombrilla y se puede usar incluso sobre vidrio, lago que no sucede con el óptico convencional.
  • Táctil: es el caso del touchpad, que se asemeja más a una pantalla táctil.
• Según su forma y uso:
  • Ratón trackball: en lugar de mover todo el ratón, este tipo de ratón cuenta con una bola en la parte superior que se gira con los dedos para controlar el cursor. Es especialmente útil en espacios reducidos y no requiere tanto movimiento físico.
  • Ratón vertical: diseñado ergonómicamente para reducir la tensión en la muñeca y el brazo, este ratón tiene una forma vertical que permite una posición más natural de la mano al usarlo.
  • Ratón gaming: especial para videojuegos, estos ratones suelen tener botones adicionales y mayor precisión. También pueden contar con iluminación RGB y personalización de perfiles.
  • Touchpad: es una superficie planta y táctil por donde puedes deslizar el dedo y realizar otros gestos para mover y controlar el cursor y las acciones.

En este artículo me centraré en el funcionamiento de los ratones ópticos y los de bola, para que puedas ver el funcionamiento de la mayoría de ellos.

Historia del ratón

(puedes ver la historia con detalle aquí)

Dentro de un ratón de bola

Aunque muchos en la actualidad ni siquiera sepan qué es un ratón de bola, hace unas décadas eran lo normal, hasta que aparecieron los primeros ópticos. Estos ratones emplean una bolsa en su interior que es la que sirve para generar el movimiento. En su interior se pueden identificar varias partes fundamentales:

• Botones: son los que identifican los clics derecho e izquierdo, aunque puede haber botones adicionales, como la rueda del scroll, botón central, etc.
• Cable: se trata de un cable con conector PS/2 que irá conectado al PC. Si aún tienes un ratón de este tipo, seguro que sabrás que pueden usarse conversores PS/2 a USB.
• Controlador: dentro tiene un chip en una PCB junto con otros elementos electrónicos que sirven para poder detectar los movimientos que le llegan desde las ruedas y transformarlos en señal digital para que puedan ser interpretados por el PC.
• Rueda del eje X: esta rueda gira por acción de la bola y mueve el cursor de forma horizontal en pantalla, es decir, izquierda-derecha. Además, tiene un resorte que presiona esta rueda contra la bola para asegurarse de que transmite el movimiento. A su vez, esta rueda generará señal eléctrica que irá al controlador para ser interpretada.
• Rueda del eje Y: igual que la anterior, pero en este caso es la que mueve el cursor de forma vertical, es decir, arriba-abajo. Combinando X e Y, tenemos un desplazamiento total por la superficie de la pantalla.
• Bola: es el elemento principal de estos ratones. Es una bola de metal pesado con un recubrimiento de goma. Cuando se mueve el ratón por una superficie, la bola gira y a su vez transmite movimiento a las ruedas.

Cómo funciona

El funcionamiento del ratón de bola es bastante ingenioso. A medida que lo desliza sobre su superficie, una bola ubicada en la parte inferior del ratón se desplaza por su propio peso y presiona contra dos rodillos de plástico que están conectados a ruedas delgadas.

Estas ruedas tienen diferentes funciones, como ya he comentado en el apartado anterior de las partes. Es decir, una detecta los movimientos hacia arriba y hacia abajo (como el eje Y en un papel cuadriculado o gráfico), mientras que la otra detecta los movimientos de lado a lado (como el eje X en un papel cuadriculado).

Cuando mueves el ratón, la bola hace girar los rodillos o ruedas. Si desplaza el ratón hacia arriba, solo girará la rueda del eje Y; si lo desplaza hacia la derecha, solo girará la rueda del eje X. Y si mueve el ratón en un ángulo, la bola hará girar ambas ruedas simultáneamente.

Ahora viene la parte inteligente: cada rueda está compuesta por radios de plástico que, al girar, interrumpen repetidamente un haz de luz. Cuantas más veces se interrumpe el haz de luz, más gira la rueda. Por lo tanto, contar el número de interrupciones del haz de luz es una forma precisa de medir cuánto ha girado la rueda y cuánto ha movido el ratón. Esta tarea de conteo y medición la realiza un microchip incorporado dentro del ratón, que envía los detalles a su computadora a través del cable. Luego, el software del PC traduce estos datos en movimiento del cursor en la pantalla en correspondencia con los movimientos del ratón.

El ratón puede medir la distancia recorrida, pero ¿cómo sabe en qué dirección se ha movido? Es decir, cada rueda puede moverse en una u otra dirección (derecha-izquierda, arriba-abajo). Si solo está contando las interrupciones del haz de luz, no podría distinguir entre moverse 5 cm hacia la izquierda o 5 cm hacia la derecha… ¿o sí? ¡En realidad sí! El ratón cuenta con dos emisores y dos detectores ubicados uno al lado del otro. A medida que la rueda con radios gira, bloquea parcialmente un haz emisor-detecto mientras descubre el otro. Al comparar el orden en que estos rayos se bloquean y desbloquean, el circuito del ratón puede determinar la dirección en la que se está moviendo el dispositivo. Si desea obtener más detalles sobre cómo funciona esta forma de codificación, puede consultar la patente de Apple de principios de la década de 1980 titulada «Patente de EE. UU. 4,464,652: dispositivo de control del cursor para usar con sistemas de visualización».

Además, una circuitería adicional implementada en el PCB del ratón, también hará lo mismo con los clics o pulsaciones en los botones que tenga el ratón, convirtiéndolos también en acciones del cursor, como pinchar, sujetar, disparar, desplegar un menú, elegir una opción, etc.

Desventajas del ratón de bola

El ratón de bola, a pesar de ser una tecnología ampliamente utilizada en el pasado, y una pieza de coleccionista para algunos amantes de lo retro o vintage, tiene algunos inconvenientes:

• Suciedad y obstrucciones: la bola del ratón puede acumular suciedad y pelusas del entorno, lo que puede afectar su funcionamiento. Estas obstrucciones pueden dificultar el movimiento suave del ratón y hacer que el cursor se mueva de manera errática o se atasque.
• Necesidad de una superficie plana: requiere una superficie plana y lisa para funcionar correctamente. Si se utiliza sobre una superficie rugosa o desigual, puede afectar la precisión y el rendimiento del ratón.
• Mantenimiento y limpieza: para mantener el ratón de bola en buen estado de funcionamiento, es necesario limpiar regularmente la bola y los rodillos. Esto puede requerir desmontar el ratón y realizar una limpieza minuciosa, lo que puede resultar incómodo y llevar tiempo.
• Menor precisión y sensibilidad: en comparación con otros tipos de ratones más modernos, el ratón de bola tiende a ser menos preciso y sensible. Esto puede afectar la precisión del cursor y limitar la capacidad de respuesta en aplicaciones que requieren movimientos precisos, como el diseño gráfico o los videojuegos.
• Limitaciones de diseño: puede ser menos ergonómico en comparación con los ratones más modernos, con un peso mayor y al necesitar de una bola, no puede adoptar ciertas formas. Esto puede causar incomodidad o fatiga en la mano durante un uso prolongado.

Dentro del ratón óptico

El funcionamiento de un ratón óptico es totalmente distinto. En lugar de utilizar una bola, este tipo de ratón emplea una fuente de luz brillante, generalmente un LED, ubicado en la parte inferior. Esta luz se proyecta sobre la superficie del escritorio y se refleja hacia arriba. Una fotocélula, también situada en la parte inferior del ratón, recibe la luz reflejada, y gracias a una lente que magnifica la señal, el ratón puede detectar con mayor precisión los movimientos de la mano del usuario. A medida que el ratón se desplaza por el escritorio, el patrón de luz reflejada cambia, y un chip integrado en el ratón interpreta estos cambios para determinar la dirección y el movimiento de la mano.

Algunos ratones ópticos incluso cuentan con dos LED. Uno de ellos emite la luz sobre la superficie del escritorio, que es captada por la fotocélula. El segundo LED ilumina una tira de plástico roja en la parte posterior del ratón, lo cual permite al usuario verificar que el ratón está en funcionamiento. Además, la mayoría de los ratones ópticos incorporan una rueda en la parte delantera, que facilita el desplazamiento rápido por las páginas en la pantalla. Esta rueda también puede hacer clic, funcionando como un tercer botón (botón central) en un ratón de bola convencional.

En comparación con un ratón de bola, un ratón óptico es mucho más avanzado desde el punto de vista tecnológico. Mientras que el ratón de bola tiene diversas partes móviles, el ratón óptico es prácticamente electrónico y cuenta con una cantidad mínima de piezas en movimiento.

Aquí está el interior de un ratón óptico típico y algunos de los componentes principales. Por ejemplo, tenemos que considerar las siguientes partes principales:

• LED: un LED IR generará una luz roja en la parte interior del ratón, donde antes se situaba la bola. Este emisor iluminará la superficie por la que se desliza el ratón de forma vertical. En caso de ser un ratón láser, en vez de un LED infrarrojo tendrá un LED láser, pero el funcionamiento es idéntico.
• Guía de luz: es de plástico y canaliza la luz del LED en ángulo hacia la superficie.
• Chip detector de luz: mide la luz reflejada desde la superficie sobre la que incide la luz, convirtiendo los movimientos analógicos de su mano en señales digitales que pueden enviarse a su computadora.
• Otros: el resto de partes serán totalmente comunes al ratón de bola.

El funcionamiento de este ratón es bastante sencillo, aunque sea una tecnología más compleja. Dependiendo de cómo se refleje la luz en la superficie, el sensor captará la reflejada e interpretará que se están produciendo movimientos y en qué dirección se producen dichos movimientos, consiguiendo mayor precisión, sensibilidad y otras ventajas sobre el ratón de bola, como la posibilidad de hacerlos mucho más compactos y ligeros.

¿Cómo funciona un ratón inalámbrico?

Mientras que los ratones de cable transmiten la señal del ratón hacia el PC mediante una señal eléctrica por un cable de cobre, los inalámbricos lo harán a través de tecnologías inalámbricas o conectividad con ondas transmitidas por aire. Lo demás es totalmente igual.

Los ratones inalámbricos no tienen nada particularmente especial en su funcionamiento. Calculan los movimientos de la mano de la misma manera que los ratones con cable, pero transmiten los datos a la computadora a través de una conexión inalámbrica, generalmente mediante Bluetooth, en lugar de un cable USB. Mientras que el cable USB no solo transporta datos, sino que también suministra energía a dispositivos pequeños como los ratones, los ratones inalámbricos, al no tener esta fuente de energía directa, requieren una o más baterías (lo que implica un costo de funcionamiento adicional) y, por lo tanto, pueden ser un poco más pesados que los ratones con cable (aunque esto no suele ser un problema cuando están en el escritorio).

Las conexiones Bluetooth pueden consumir más energía, lo que significa que es posible que deba reemplazar las baterías de su ratón con más frecuencia de lo deseado. Lo típico es hacerlo cada dos meses, aunque si utiliza baterías recargables, esta frecuencia puede reducirse a una vez por semana. Algunos ratones inalámbricos tienen una duración de batería de 12 a 24 meses. Sin embargo, si utiliza su computadora de manera constante, puede resultar problemático si las baterías de su ratón se agotan repentinamente. Esto puede ocurrir con más frecuencia si utiliza baterías recargables. Afortunadamente, algunos ratones cuentan con indicadores de nivel de batería o formas de advertirle cuando las baterías están por agotarse.

Ventajas y desventajas de los inalámbricos

A pesar de esto, es posible que prefieras la fiabilidad, el menor coste y el enfoque en la sostenibilidad ambiental que ofrece un ratón con cable en lugar de uno inalámbrico, ya que no dependerá de baterías… Y es que, como toda tecnología, tiene sus pros y contras:

• Ventajas de los ratones inalámbricos:
  • Mayor libertad de movimiento: al no tener un cable que los conecte a la computadora, los ratones inalámbricos permiten una mayor libertad de movimiento, lo que resulta especialmente útil en espacios reducidos o al utilizar dispositivos como laptops.
  • Menos cables en el escritorio: al eliminar el cable, los ratones inalámbricos ayudan a reducir el desorden de cables en el escritorio, brindando un aspecto más ordenado y organizado.
  • Movilidad: son más fáciles de transportar debido a su diseño compacto y a la ausencia de cables. Son ideales para personas que necesitan trabajar o jugar en movimiento.
  • Conexión versátil: pueden conectarse a través de diferentes tecnologías, como Bluetooth o receptores USB, lo que brinda flexibilidad para conectarlos a varios dispositivos.
• Desventajas de los ratones inalámbricos:
  • Necesidad de baterías o carga frecuente: requieren baterías para funcionar, lo que implica un costo adicional y la necesidad de reemplazar o recargar las baterías periódicamente. Esto puede resultar inconveniente si se agotan las baterías en momentos críticos.
  • Posible interferencia y pérdida de señal: la conexión inalámbrica puede verse afectada por interferencias de otros dispositivos electrónicos cercanos, lo que puede provocar una pérdida momentánea de señal o una conexión poco confiable.
  • Ligera latencia: en comparación con los ratones con cable, los ratones inalámbricos pueden tener una ligera latencia, lo que significa que puede haber un pequeño retraso entre el movimiento realizado y su reflejo en la pantalla. Aunque este retraso suele ser imperceptible para la mayoría de los usuarios, puede ser relevante en ciertos casos, como en juegos de alta precisión.
  • Mayor precio: en general, los ratones inalámbricos tienden a ser más costosos que los ratones con cable debido a la tecnología inalámbrica incorporada y las funciones adicionales que ofrecen.

¿Y sin ratón? Algunas alternativas

Cuando no se cuenta con pantallas táctiles, y no se está trabajando con un terminal CLI de solo texto donde no necesitas ratón, no contar con un ratón puede ser un problema importante. Pero existen algunas alternativas que debes conocer para poder usar una GUI o interfaz gráfica sin necesidad de un ratón como tal:

• Trackpad o touchpad: son comunes en portátiles. Permiten controlar el movimiento del cursor y realizar clics mediante gestos y toques en una superficie táctil, como he comentado anteriormente.
• Trackball: son dispositivos que contienen una bola en su parte superior, la cual se manipula con los dedos para mover el cursor. A diferencia del ratón convencional, el trackball se mantiene fijo en su lugar.
• Lápiz digital o stylus: estos dispositivos se utilizan principalmente en pantallas táctiles. Permiten dibujar y escribir de forma precisa en la pantalla, y también pueden usarse para navegar y controlar el cursor.
• Panel táctil: algunas computadoras y monitores cuentan con paneles táctiles integrados en la pantalla. Estos permiten tocar y deslizar los dedos directamente sobre la pantalla para controlar el cursor y realizar acciones.
• Reconocimiento de voz: permite controlar la computadora mediante comandos de voz. Con la ayuda de programas de reconocimiento de voz, es posible realizar acciones como abrir aplicaciones, navegar por Internet o dictar texto.
• Controladores de movimiento: algunos dispositivos, como los controladores de movimiento o los sensores de movimiento, permiten controlar el cursor moviendo el dispositivo en el aire. Estos dispositivos utilizan acelerómetros y giroscopios para detectar los movimientos y traducirlos en movimiento del cursor.
• Más sobre otras interfaces del futuro aquí.