La keymap la plus optimisée ?

Voici à quoi ressemble la même personne tapant un texte français sur le même clavier, une disposition azerty à gauche (60 mots par minute), bépo à droite (80 mpm) où l’on peut constater de moindres mouvements sur un clavier optimisé :

Les mains bougent en effet bien plus sur un clavier azerty… alors que la personne frappe plus vite sur le clavier bépo. Peut-être d’ailleurs que le fait de bouger plus la main donne une fausse impression de frappe rapide ? On peut constater que ceux qui ont pris le temps pour apprendre le clavier Dvorak ou Colemak ont gagné en vitesse de frappe, et cela même s’ils utilisaient déjà une bonne méthode de dactylographie auparavant (avec une bonne vitesse de frappe). La difficulté est dans l’apprentissage.

Une question simple que l’on est on droit de se poser devant la multitude de dispositions clavier serait : laquelle est la meilleure ? Entendu sous la forme : laquelle permet de frapper le plus vite et/ou le plus confortablement. Après tout, l’apprentissage étant long, autant prendre le temps de trouver la meilleure disposition…

En ce qui concerne la vitesse, une fois la disposition apprise, je vais supposer que celle-ci est équivalente au clavier le plus confortable (=qui nécessite le moins d’efforts). Cela n’a rien d’étrange quand on regarde la vidéo précédente. Cependant, je l’ai mentionné précédemment : roulement ou alternance, type de roulements à préférer, touches à privilégier, équilibre des mains, équilibre des doigts… il n’existe pas de critère simple permettant de déterminer avec certitude qu’un clavier est plus optimal qu’un autre.

Un logiciel existe pour générer des statistiques d’utilisation clavier, amphetype. Michael Dickens s’en est servi pour faire des suppositions a partir de sa maîtrise de Qwerty (104 mpm) et son clavier MTGAP 2.0 (112 mpm), mais cela ne reste que des suppositions….qui viennent confirmer ses intuitions quand au clavier qu’il utilise.

Ce clavier a ceci d’intéressant qu’il tente d’une part de concilier rolls et alternance des mains, et d’autre part est toujours critiqué positivement en prenant toujours de bonnes places dans les comparatifs de clavier. Mais il est vraisemblable que seul son auteur utilise réellement cette keymap…

Alors, pourquoi ne pas regarder les concours de dactylographie pour chercher un gagnant ? Barbara Blackburn, souvent mentionnée par les défenseurs de Dvorak, a le record officiel du Guinness book, avec 150 mots par minute. Mais il semblerait que le meilleur dactylographe actuel, régulièrement bien placé dans le concours Intersteno, Sean Wrona utilise un clavier Qwerty à plus de 150 mots par minute !

Sean Wrona n’a jamais pris de cours de dactylographie, et n’utilise pas toujours le même doigt pour la même touche… ça aide. Mais il faut des années d’entrainement pour arriver à ce niveau, enfant au lieu des jouer à des jeux vidéos, il jouait à taper le plus vite possible… (83 mpm à l’âge de 6 ans ; 108 mpm à l’âge de 10 ans).

En réalité, les concours de dactylographie IRL ne sont plus très courus. Il existe des sites de concours permanents de dactylographie en ligne (ex. typeracer), mais on sait qu’il existe des fraudes sur ce type de sites, qui par ailleurs, ne se sont pas transformés en terrain de jeu pour rechercher le clavier le plus optimal.

Refaire sa keymap personnalisée

Enfin, il faut noter qu’on retrouve dans tous les tests des différences selon le texte utilisés, qui sont souvent du même ordre que la différence entre les claviers « optimaux » testés. Au-delà d’un certain niveau d’optimisation nous perdons peut-être notre temps….

D’ailleurs, ayant noté que le clavier optimal n’est pas le même en fonction des textes utilisés, 2 logiciels de génération de keymap proposent à chacun de refaire son clavier en fonction du type de textes que l’on a l’habitude de taper :

Pourquoi pas, mais encore faut-il faire attention aux accents, je ne sais pas si carpalx les gère correctement. Quand à AdNW, conçu à l’origine pour l’Allemand (autrement dit, la gestion des caractères non 7 bits est prise en compte, il fonctionne nativement en Unicode) la documentation et le forum sont surtout germanophones. Aucun de ces générateurs n’est simple à utiliser…

Les keymaps post-2010

Lorsque Håkon Hallingstad, Peter Klausler ou Michael Capewell publièrent leurs travaux sur leurs sites webs, ils étaient les premiers à proposer des keymaps optimisées alternatives. Après Capewell (2005), très vite, le nombre de keymap alternatives s’est retrouvé démultiplié sur internet… Colemak, Asset, minimak, carpalx, MTGAP, Neo, Bépo, difficile de suivre le rythme. En 2010 sont proposés AdNW, MTGAP 2.0 et Workman. Et depuis ??? Il y eu Norman en 2012 qui a connu un petit succès, mais depuis, les nouvelles keymaps ne font plus la une sur slashdot, et restent souvent ignorées.

Ce n’est pas que plus personne ne s’intéresse aux keymaps alternatives, mais comme on ne parvient pas à se mettre d’accord sur la bonne manière de faire et que les gains potentiels sont faibles, et l’apprentissage compliqué en comparaison de Colemak : le sujet reste un sujet de recherche. D’ailleurs l’apport de Norman sur Colemak, je le cherche toujours ; ce clavier ne doit probablement son petit succès d’estime plus à son marketing travaillé qu’à ses qualités.

Certains de ces chercheurs ont fait un constat amusant : puisque la fréquence des lettres majuscules n’est pas la même que les lettres minuscules, pourquoi ne pas optimiser un clavier où les lettres majuscules seraient différentes des minuscules ? Ce serait certes plus compliqué à apprendre, mais cela permet d’optimiser plus loin le clavier. Quand on arrive à ce genre de proposition, on peut penser que grossièrement les claviers anglophones proposés précédemment sont assez optimisés.

Il existe également des chercheurs qui ont fait parler d’eux, depuis le forum shenafu.com. Les claviers BEAKL, créés en partie via l’optimiseur AdNW modifié,  dont la dernière version est BEAKL-9, sont régulièrement très en tête de … leur fork du testeur de clavier de patorjk.

BEAKL-9

On note néanmoins quelques particularités :

  • le clavier utilisé est orthogonal (19×5, mais toutes les colonnes ne sont pas utilisées)
  • 4 touches sont contrôlées par chaque pouce, en particulier majuscule et AltGr
  • les chiffres et la majorité des caractères spéciaux sont sur une couche AltGr

On pourra implémenter ce clavier moyennant quelques modifications mineures sur un clavier Ergodox, ou un clavier XD75.

Cela qui soulève une autre question : à l’heure où plusieurs touches facilement accessibles sur le pouce deviennent monnaie courante, quelle influence sur les keymaps ?

Et le Français ?

Le Français n’est pas en reste, depuis que la carte simplifiée du Bépo a été fixée (2009), on retrouve de nombreuses variantes proposées autour de celui-ci ça et là sur internet. Un clavier entièrement refait pour le Français, avec en tête l’écriture aussi en anglais a néanmoins été proposé : le BvoFRaK (2011).

Ce clavier a un air de symétrie avec bépo si on y prête attention. La charge sur les auriculaires n’est que légèrement réduite face à bépo en français, par contre en anglais, on woit de suite l’amélioration 🙂 Il faudra néanmoins un clavier 105/108 touches pour disposer du caractère «H».

Des essais personnels dans l’optimiseur de patorjk, donnent ce clavier comme largement gagnant face à Azerty ou Bépo, aussi bien pour l’anglais (le premier chapitre d’Alice au pays des merveilles) que le français (la page Wikipédia sur le Luxembourg)… il se paye même le luxe de finir devant Colemak pour l’anglais sur le comparateur de patorjk ! (attention toutefois, ces comparateurs, lorsqu’un caractère n’est pas disponible, simulent l’oubli de la lettre, donc non, taper en Colemak n’est pas du tout adapté pour le Français, contrairement à ce que ce comparateur peut laisser penser !).

Malheureusement, je n’ai pas poussé mes essais plus loin : comment savoir si les logiciels de comparaison gèrent bien les caractères accentués ? Sans l’avis de multiples comparaisons automatisées, difficile de se prononcer réellement sur la valeur d’une keymap. Peut-être pourrais-je programmer des logiciels de comparaison de keymap, afin de savoir réellement sur quels tests je me base ? Juste lister les logiciels fonctionnels avec des caractères accentués serait en bon début, si vous avez des informations, n’hésitez pas à laisser un commentaire (encore faut-il réussir à les compiler… puis viendra le temps fastidieux de produire la keymap dans le bon format dès lors qu’on voudra lancer le test…).

 

Pour répondre à la question initiale, et à mon avis pour un anglophone en restant sur un clavier standard :

  • Colemak dont l’apprentissage est facilité réponds assez bien au besoin. En plus d’être bien standardisé partout.
  • MTGAP 2.0 si on est prêt à tout chambouler.

Pour celui qui écrit aussi bien en anglais qu’un français, le clavier BvoFRaK, malgré un nom affreux emportera a priori la palme. Mais je n’ai pas testé toutes les variantes de bépo, et les tests disponibles étant peu nombreux, je n’en ai aucune certitude…

Enfin, pour qui n’écrit qu’en Français, on peut également supposer BvoFRaK comme un meilleur choix que bépo, mais en y mettant de sérieux doutes.

Les claviers proches de Qwerty

Comme je le disais précédemment, il existe des débats quand à la nature d’une disposition des touches ergonomique.

Cependant se dégagent deux constantes sur un clavier traditionnel 3 rangées de lettres + 1 rangées de chiffre :

  • Les lettres les plus utilisées devraient se trouver sous les touches de bases.
  • Il faut éviter les frappes de touches différentes avec le même doigt.

Avec ces 2 points, nous pouvons déjà recréer un clavier… ou réaliser des modifications sur le clavier traditionnel Qwerty sans le modifier entièrement. En effet, une des difficultés empêchant l’adoption des dispositions alternative est le ré-apprentissage / le temps d’adaptation que l’on peut ainsi considérablement baisser ainsi. Généralement aussi, on fait attention à garder la même position de Z/X/C/V sur ce type de keymaps.

À la suite de cette idée très à la mode dans la deuxième partie de la première décennie des années 2000, sont apparus divers claviers, ne modifiant qu’une partie des touches, et lorsque des touches sont bougées, cela se fait généralement sans bouger de main. On peut ainsi citer, pour les plus connus :

Le clavier Colemak

L’un de ces claviers se démarque très nettement de la concurrence : non seulement le clavier Colemak reste plutôt proche de Qwerty, mais en plus il se paye le luxe de finir en première position dans certains comparateurs de claviers ! (notamment les tests basés sur la distance parcourue par les doigts, très a la mode à l’époque). Pas vraiment un Dvorak (l’alternance des mains n’a que peu bougé), mais améliorant grandement les rolls de Qwerty, l’utilisation de la colonne de base ainsi que la réutilisation du même doigt.

C’est également la première disposition alternative anglophone à générer réellement un peu d’enthousiasme autour d’elle depuis… le clavier Dvorak en 1936. Ainsi, le clavier dispose de son site dédié avec un forum actif. Selon une estimation personnelle, il y a actuellement plus d’anglophones apprenant Colemak que Dvorak. En tout cas, la tendance existe sur les sites de fans de clavier, et de nombreux sets de cabochons existent en tenant compte des besoins spécifiques de Colemak.

Le clavier Colemak est souvent décrié pour sa position des lettres D et H, notamment sur les claviers orthogonaux, ce qui a donné lieu au clavier Workman, bien qu’une variante de Colemak qui résouds ce problème existe : Colemak Mod-DH.

Dvorak ou Colemak ?

Certaines personnes ont tenté d’apprendre Colemak bien qu’ils maitrisaient déjà Dvorak. Le retour est mitigé : certains ont décidé de rester en Colemak, d’autres préfèrent Dvorak. La seule certitude semble être que si l’on connait et apprécie déjà l’un, il n’y a pas de raison d’apprendre l’autre, le bénéfice, s’il existe, ne valant pas l’apprentissage qu’on y consacrera. Autrement dit, avec le clavier Colemak, il devient possible d’apprendre une disposition clavier sans tout changer et retirer les bénéfices d’une disposition ergonomique… et même facilement.

En effet, s’il est possible d’apprendre la nouvelle disposition d’un seul coup (comme beaucoup l’ont fait), il est également proposé par des fans de Colemak d’apprendre le clavier en 5 étapes, en ne modifiant à chaque fois que 4 touches : c’est la méthode Tarmak.

4 touches, c’est la difficulté de passer de l’Azerty français au Qwertz Suisse : la transition se fait en 1 à 2 semaine sans grande perte de productivité (pour chaque étape de Tarmak). À ce stade, si ma langue maternelle avait été l’anglais, il y a longtemps que j’aurais peut-être déjà migré vers Colemak ainsi… et cet article n’existerait peut-être pas.

Entre les bons résultats constants dans de nombreux comparateurs de clavier, son succès et la facilité d’apprentissage via Tarmak, je déclare Colemak grand vainqueur de la catégorie des claviers Qwerty-like.

Et pour les autres langues ?

Il n’existe pas, à ma connaissance, de clavier type Colemak avec sa méthode Tarmak pour d’autres langues que l’anglais, et plus particulièrement pour le français (j’ai néanmoins vu des claviers « inspirés par Colemak » qui ne me plaisent absolument pas, et évidemment sans méthode tarmak associée).

Cependant, pour qui écrit beaucoup en Anglais, et tenant compte d’une petite proximité entre les langues, il n’est pas idiot de faire du « tarmak français » avec une 6ième étape : migration vers le Qwerty, puis les 5 étapes du tarmak en gardant les accents à la place qu’ils occupent en Azerty (et on pourrait faire de même depuis le Qwertz pour les suisses). Malheureusement, cette solution est incomplète, les accents français restant toujours à leur place assez peu optimale pour le français. Mais c’est envisageable.

 

Comment améliorer son clavier à peu de frais

Dans le comparatif de patorjk, j’ai constaté que les keymaps usuelles (Qwerty, Colemak, MTGAP ) étaient disponibles en 2 versions : clavier ordinaire, et ergodox. La version Ergodox mettant sous le pouce gauche la touche Majuscule. La différence est importante, par exemple sur Alice au Pays des Merveilles.

Et avec MTGAP dans le comparatif :

Ainsi, avec un clavier déjà optimisé, il est possible de gagner 4 points à ce test juste en changeant l’utilisation de la majuscule…

J’ai voulu recréer un Colemak et un Qwerty où la touche Alt serait consacrée à la majuscule sur le pouce (et Alt remappé sur la touche majuscule). Je crois que le résultat est sans appel : si votre clavier a une touche Majuscule accessible (une petite barre espace), réaliser l’inversion permet d’améliorer votre ergonomie à peu de frais 🙂

Mon « Qwerty (Maj pouce) » et le résultat :

Et avec bépo, sur Alice au pays des merveilles ??

Là aussi, un gain de 3 points… (et une amélioration du problème soulevé précédemment au passage).

Et en Français ? C’est encore plus intéressant (sur la page Wikipedia du Luxembourg) :

Le même gain que ma modification précédente au bépo… avec beaucoup moins de modifications ! (A quoi bon bouger « E » ?).

Le même changement appliqué à BvoFRak est encore plus intéressant (texte en Français) :

 

Les claviers anti-Dvorak : les roulements

Alors que beaucoup de personnes restent attachées au principe de l’alternance des mains, certaines personnes se sont rendus compte qu’il était plus rapide de taper sur des touches adjacentes dans un même mouvement que d’alterner la main. Ainsi, puisque « q » est très souvent en français suivi par « u », pourquoi ne pas mettre ces deux touches à proximité, pour qu’ils soient frappés d’un seul mouvement ? Ce type de mouvement est appelé « roll » en anglais, ce qui est quelquefois traduit en français par « roulement ».

Partant de ce constat, j’ai pu identifier deux keymaps qui font la part belle aux rolls : Arensito et Capewell.

La dispositon Arensito (2001)

La disposition Arensito originale (2001) de H. Hallingstad  est connu pour faire fortement appel à AltGr pour obtenir les nombres et les caractères de ponctuation, ce qui nécessite un AltGr accessible, ce qui n’est pas le cas sur de nombreux US. Aujourd’hui, sans changer la keymap, c’est ce principe qui a été repris sur les claviers 40% (type Planck). Des variations ont été proposés autour de l’utilisation de cet AltGr (sur clavier Kinesis, en décalant la rangée, sans AltGr, etc…).

Néanmoins, ce qui est intéressant, c’est de voir le placement des lettres qui a été fait manuellement, avec les règles suivantes :

  • Les 8 lettres les plus fréquentes en anglais sont disposées sur les touches de base (dans l’ordre : ETAONISR…).
  • On minimise l’utilisation du même doigt pour frapper 2 touches différentes successives.
  • On évite de trop charger les auriculaires.
  • On essaye de maximiser les frappes successives sur des touches adjacentes (le mot « roll » n’était pas encore répandu en 2001).

Le cahier des charges s’arrête là. C’est déjà très demandeur pour réaliser un placement de touches de façon manuelle (essayez voir de créer un tel clavier…).

L’alternance des mains n’est pas visée, et en visant à maximiser les rolls (qui implique la réutilisation de la même main), on devrait arrive à un résultat inverse… mais pas tant que ça. Si on estime qu’en frappe Dvorak la même main est réutilisée 5% du temps, en Arensito, la même main est ré-utilisée 35% du temps (et 25-30% en Qwerty).

La disposition Capewell (2005)

Inspiré des travaux de Peter Klausler, mais aussi par le clavier Arensito, Michael Capewell a recréé un logiciel de création de keymap, (Keyboard Evolve) mais en y introduisant d’autres règles de placement, toujours en cherchant à minimiser la réutilisation du même doigt, en tenant compte de l’intérêt des touches adjacentes, mais pas du tout de l’alternance des mains. Les règles détaillées de placement sont disponibles sur son site.

Ce clavier augmente un peu la réutilisation de la même main par rapport à Arensito (35-40%), tout en gardant un nombre de réutilisations du même doigt inférieur à Arensito (du même ordre que Dvorak et Klausler), avec des rolls qui impliquent moins souvent de sauter par-dessus la rangée du milieu (donc « difficiles). Les touches Z/X/C/V sont également restées à leur place initiale pour faciliter l’utilisation de l’ordinateur avec une souris. Malgré l’absence de règles spécifique donné à son programme sur l’assignation des 8 touches de base, Keyboard Evolve a choisi de réutiliser les 8 lettres les plus utilisées en anglais, tout comme le clavier Arensito.

On considère généralement Capewell comme le meilleur clavier orienté « rolls »… mais alors qu’il n’est pas certain que le clavier Arensito ait une dizaine d’utilisateurs (dont son créateur), Michael Capewell a fini par abandonner l’utilisation de ce clavier (pour une variante de Qwerty modifié), et n’a probablement pas d’autres utilisateurs…

Ce n’est pourtant pas que ces claviers soient mauvais, des tests indépendants (ici celui de patorjk sur Alice au Pays des Merveilles) montrent bien la supériorité de ces claviers par rapport à Qwerty, mais illustrent la difficulté d’apprentissage d’une nouvelle disposition du clavier. (rappelons d’ailleurs que la disposition Klausler, vainqueur ici, a également été abandonné par son créateur au profit de Dvorak).

La guerre roulement des doigts contre alternance des mains n’aura pas lieu

L’observateur attentif verra que je ne parle là que de clavier ayant plus de 10 ans. Entre-temps, d’autres keymaps auront été proposés, et aujourd’hui les créateurs de keymaps sont tous attentifs aux roulement de doigt. Même le clavier bépo, pourtant très inspiré par les règles d’August Dvorak y aura porté attention. Que s’est-il passé ?

D’abord ces deux claviers ne sont pas réellement désalternés : si la disposition des touches était aléatoire, on devrait arriver à environ 50% d’alternance des mains. Si on optimisait pour désalterner les mains, on devrait arriver à bien plus de 50%… Or ces claviers, qui n’ont tout simplement pas porté attention à l’alternance des mains, en viennent à favoriser l’alternance des mains : l’alternance des mains est aussi issue de la conséquence de la volonté de ne pas avoir (trop) de frappes de touches différentes successives avec le même doigt.

Je m’étais d’ailleurs amusé à créer un clavier réellement désalterné pour le Français : j’agglutinais alors toutes les voyelles les plus fréquentes autour de « E », en mettant « A » sur la même main. Mais j’ai eu peur en voyant le déséquilibre provoqué (une main frappant le double de touches que l’autre), et surtout par un taux important de réutilisation du même doigt. L’expérimentation est donc restée sur mon disque dur, et je crois qu’il vaux mieux qu’elle y reste sous cette forme.

Par ailleurs, des débats eurent lieu quand à la nature des roulements : se valent-t’ils tous ?

  • Si un roulement avec une touche adjacente est (probablement) plus optimisé, un roulement impliquant de sauter par dessus une rangée est-il plus toujours efficace qu’une alternance des mains ? (réponse usuelle : non, il faudrait donc éviter Arensito pour cette raison).
  • Le mouvement naturel des mains étant d’aller de l’extérieur vers l’intérieur (du petit doigt à l’index), se pourrait-il que seuls les rolls vers l’intérieur soient meilleurs qu’une alternance des mains ? Faut-il éviter les rolls vers l’extérieur complètement ?
  • Que penser des « inversions de roulement », c’est à dire des triplées de touche tapés avec la même main, en allant d’abord vers l’intérieur, puis vers l’extérieur (ou d’abord vers l’extérieur, puis vers l’intérieur) ?
  • Faut-il optimiser le clavier par digramme ?

Aucune de ces questions n’a eu de réponse définitive… Les créateurs de claviers « modernes » y apportent nécessairement une réponse plus personnelle que scientifique.

D’ailleurs il faut noter que Michael Dickens, en jouant avec son générateur, a pu créer un clavier optimisé rolls vers l’intérieur, mais laissant de côté l’indicateur usuel de la distance parcourue par les doigts (les lettres les plus fréquentes ne sont pas toutes sur les touches de base). Mais faute de temps (c’est très lent d’apprendre une keymap), il n’a jamais pu tester la frappe grandeur, précisant bien « Si je pouvais payer un groupe de 50 étudiants et leur faire apprendre cette disposition (et comparer avec d’autres dispositions)« … Exactement le problème, seul Dvorak a pu faire des recherches avec des sujets « naïfs » et ainsi réaliser des comparaisons entre keymaps.

La disposition MTGAP

Le clavier « MTGAP 2.0 » (2010), issu des travaux de Michael Dickens est souvent donné comme un des claviers les plus efficient pour la langue anglaise (même s’il semblerait que son auteur soit le seul à l’utiliser). Ce clavier avantage largement les rolls vers l’intérieur de la main ; mais préférera alterner de main dans le cas contraire. Si ma langue maternelle était l’anglais, et si je voulais apprendre à frapper avec une keymap 3+1 rangées un clavier optimisé, ce serait vraisemblablement cette disposition que je choisirais.

La même main est réutilisée dans environ 25% des cas, comme sur le clavier Qwerty. Peut-être que Qwerty n’avait pas tout si faux, et serait patchable ? Nous en reparlerons…

 

C’est prouvé : le bépo fait mal aux auriculaires !

Certains débattent pour savoir s’il faut équilibrer la charge entre les différents doigts, ou donner plus de travail aux doigts forts (index, majeur). La carte clavier bépo propose un équilibre entre les doigts. Voyons cela.

Très souvent, les créateurs de keymap évitent de toucher aux colonnes les plus a droite du clavier, préférant y garder les caractères de ponctuation qui y sont déjà. Éventuellement, ils touchent à la colonne Z-M du bépo, mais jamais à la colonne la plus à droite (W-Ç). Il est vrai qu’une des spécificités du Français (et de l’Allemand) est l’utilisation d’accents, dont on ne se préoccupe pas dans les keymaps anglophones, ce qui oblige à élargir le nombre de touches.

Ainsi, la lettre M (2.96% des caractères en français) se retrouve à un endroit utilisé pour des caractères d’accentuation (bien moins souvent utilisés) sur un clavier Azerty, Dvorak ou Colemak . Ceci permet de comptabiliser le M comme étant sur la rangée de base… en augmentant artificiellement le nombre de touches sur cette même rangée.

La conséquence devrait être une augmentation de l’utilisation de l’auriculaire droit sur le bépo. Il se trouve justement qu’un des reproches adressé au bépo est de faire mal aux petits doigts, surtout le droit.

Mais voyons plutôt ce qu’en dit le comparateur de patorjk. Je vais prendre la page wikipedia sur le Luxembourg. Le rapport entier est disponible.

Le classement n’étonnera personne, à condition d’avoir déjà entendu parler du « gagnant », le clavier BvorFRak FR (inspiré du bépo).

(le clavier « Personnalized » est un clavier proposé et mal organisé par l’optimiseur, oublions-le. Et cela d’autant plus qu’il ne gère guère les accents).

En terme de nombre de touches pressées, si l’on fait abstraction du fait qu’un pouce toujours reste peu utilisé, et que les chiffres varient du simple au double, on peut parler d’un pseudo-équilibre.

Toutefois on note que les auriculaires (« pinky ») sont moins utilisées sur un clavier Azerty, et que l’index gauche, est la touche la moins utilisée sur le clavier bépo. Or l’index est une touche bien plus mobile que la moyenne…

Mais ce qui compte n’est pas que le nombre de touches pressées, mais aussi la distance parcourue par le doigt.

Sur le clavier bépo, l’auriculaire droit fait a lui seul plus du quart des déplacements ! L’index droit, n’en réalise que 8% !

Quel résultat pour BvorFRak ? A peine mieux…

Toutefois, ces chiffres montrant un déséquilibre sont à tempérer par les chiffres globaux :

Oui, l’auriculaire droit se déplace plus sur les keymap bépo et bvofrak, mais… en terme numéraire, la distance est à peine supérieure au clavier Azerty : en Azerty, les doigts bougent tout simplement bien plus de façon générale.

Et l’anglais ?

Puisque beaucoup utilisent l’anglais, reprenons le test avec le premier chapitre d’Alice in Wonderland.

Comme c’est usuel, on constate qu’Azerty / Qwerty semble avoir été conçu pour faire bouger prioritairement les index, et que les claviers optimisés (bépo/dvorak) font bouger bien moins les doigts…. mais surtout l’auriculaire droit fait 8% de la distance en Azerty, et 37% en bépo ! Pis : la distance parcouru a triplé pour ce doigt par rapport à Azerty !

Ce déséquilibre important explique tout à fait les gens qui se plaignent d’avoir mal au petit doigt en bépo !

On ne retrouve pas ce déséquilibre sur la keymap BvoFRak qui avait en tête les langues étrangères, et qui ressort également vainqueur de ce classement !

Patchons…

On pourrait être tenté d’apprendre BvoFRak pour limiter la casse, mais prenons le cas où l’on ne souhaite pas apprendre une nouvelle keymap. Cette keymap peu connue peut receler d’autres mauvaises surprises (et nécessite un clavier ISO européen pour sa touche supplémentaire, quand elle est optionnelle en bépo), et surtout c’est terriblement long et chiant d’apprendre une nouvelle keymap….

Une solution serait l’utilisation de la touche majuscule en transférant la majuscule sur le pouce sur un clavier ergonomique (type Ergodox, Atreus, Kinesis). Ou de déplacer Alt sur un clavier standard. Ce qui en outre partagerait la charge avec le pouce.

Avec un clavier de ce type, on peut également imaginer transférer le « E » sur le pouce, puis redonner de l’importance sur l’index droit (lui sous-utilisé) en diminuant le problème des touches successives…

Pour l’anglais, certains ont proposé d’inverser le K et le W, ce qui ne change rien pour le français. Et d’inverser Ç et Z sur un clavier Typematrix…

J’ai donc tenter de patcher, de façon un peu libérale, selon les principes précédant, et j’obtiens cela (ficher json disponible) :

Le résultat s’éloigne un peu du bépo d’origine, mais il est intéressant, toujours sur la page wikipedia sur le Luxembourg et le test de patorjk, mon score est meilleur que celui du clavier BvoFRak :


Il est à noter que j’ai également mis dans ce comparatif un clavier bépo utilisant ce que je considère être les « bons doigts » (sur la rangée du bas à droite), le score et l’utilisation du petit doigt droit sont ainsi un peu améliorés.

De tous les points de vu, ce clavier patché améliore les déplacements de tous les doigts (sauf, évidemment, le pouce gauche). Le nombre de frappes successives avec le même doigt est ainsi utilisé deux fois consécutive 1078 fois, contre 1828 sur clavier bépo normal, et 1106 sur un clavier bépo « bons doigts ».

Enfin pour l’anglais, ce clavier bépo adapté également se comporte largement mieux, réduisant de 25% les déplacements des doigts sous le score de la keymap bépo proposé par patorjk (bien que toujours en dessous de BvoFRak) :

Cependant, ce genre de keymap aurait plus sa place au chapitre « adaptations d’une keymap à un clavier ergonomique ».

La philosophie du clavier Dvorak (et du Bépo) : l’alternance des mains

Nous avons vu dans un précédant article que la disposition QWERTY (et son adaptation française) n’étaient pas, à l’heure des premières machines à écrire, si inadaptées que cela. Pourtant, parmi toutes les dispositions alternatives datant d’avant l’arrivée de l’informatique, l’une d’elle a survécu jusqu’à nous : la disposition Dvorak. Qu’avait-elle de si particulier ?

Breveté en 1936, la keymap alternative Dvorak est arrivée tardivement sur le marché, à une époque ou le Qwerty était déjà omniprésent. Cette disposition n’est d’ailleurs même pas le fait de fabricants de machines à écrire, mais d’un universitaire pédagogue et professeur en psychologie : August Dvorak. En tant qu’universitaire, il aura beaucoup publié sur le sujet.

Cette disposition prenait ainsi compte des méthodes de dactylographie enseignées a l’époque, qui n’ont que peu bougé depuis : la deuxième rangée de lettres est considéré comme la ligne de base / de repos. C’est donc sur la deuxième rangée que seront concentrées les lettres les plus courantes de la langue anglaise, cela afin de limiter les mouvements.

Le second objectif de Dvorak sera de privilégier l’alternance des mains. Les moyens modernes de l’informatique prouvera qu’effectivement, en la matière, ce clavier est excellent. Mais ce point ne fait pas l’unanimité : certains considèrent qu’on tape plus vite et/ou apprends mieux si on tape les lettres successives (notamment les bigrammes et trigrammes les plus courants) avec la même main. Cela semble plus naturel à la plupart des personnes, mais les défenseurs actuels de Dvorak disent que des études scientifiques sur la psychomotricité tendent à prouver que Dvorak avait raison. C’est l’insistance sur ce point qui fait l’originalité de Dvorak.

Le troisième objectif de Dvorak est de ne pas fatiguer une main ou un doigt plus que l’autre. Ainsi, la main droite est utilisée autant que la main gauche, et les index autant que les auriculaires.

Le quatrième objectif, qui est celui de toute keymap, est de limiter l’utilisation successive du même doigt. L’objectif est facilement atteint du fait de la recherche de l’alternance des mains.

Enfin, on note que sur le clavier Dvorak original, aussi quelquefois appelé clavier « Dvorak programmeur », mais pas le clavier Dvorak simplifié (ou DSK), les chiffres ont été déplacés, dans l’idée de privilégier les doigts forts (0 et 1 sur les index), et peut-être de permettre l’alternance des mains (notamment quand on tape en binaire).

Critiques du Dvorak

Si, comme je l’ai indiqué, le principe de l’alternance des mains est critiqué, les utilisateurs de Dvorak ont souvent un autre reproche à faire au clavier : U/I. Ces deux lettres utilisent le même doigt, mais la lettre I, bien plus courante, nécessite un déplacement vertical, ce qui n’est pas le cas du U, bien moins fréquent en anglais.

L’idée d’un équilibre entre les mains est rarement mise en cause, même si beaucoup de keymap ne se préoccupent pas trop de cet objectif, c’est rarement très déséquilibré de ce côté-là. Cependant, l’équilibre entre les doigts est plus souvent mis en cause : l’index et le majeur sont plus puissants que l’auriculaire, pourquoi leur demander d’effectuer autant de travail ?

De façon plus générale, le clavier privilégie la rangée de base, là où d’autres claviers plus modernes tentent de privilégier des touches en particulier en attribuant un poids différent à chaque touche, et/ou tentent de privilégier les doigts fort.

Le troisième reproche courant de la keymap est de ne pas respecter les règles usuelles de raccourcis clavier, et notamment de déplacer Z/X/C/V.

Peut-on faire mieux que Dvorak avec ses propres règles ?

A l’aide d’un ordinateur, Peter Klausler à tenté de modéliser un clavier reprenant les principes de Dvorak, mais aussi en assignant un poids différent à chaque touche. La version connue, correspondant à la deuxième version de sa keymap date de 2002. Le site original a depuis disparu, son auteur qui avait appris cette keymap est revenu au Dvorak original en promettant une troisième version de son clavier plus aboutie qui n’a jamais vu le jour.

Enfin, Michael Capewell a proposé quelques inversions de lettres pour rétablir Z/X/C/V a leur place initiale, et résoudre le problème U/I : la keymap Capewell-Dvorak (2005). Il a proposé une comparaison de cette keymap qui donne celle-ci gagnante face à Dvorak et Klausler que je reproduis ici, il semblerait en effet que la keymap Dvorak puisse être améliorée… toutefois, les 2 versions modifiées ont ceci de particulier qu’elles s’éloignent un peu de l’objectif de la plus grande alternance des mains :

(Les keymaps Arensito et Capewell seront pour un futur article).

Michael Capewell utilise actuellement au quotidien une autre keymap non présente dans ce comparateur (QWERF, une variante du Capewell-Qwerty), Peter Klausler est retourné au Dvorak de base ; je ne connais aucune variation de la disposition Dvorak qui se soit répandue, à l’exception de l’inversion U/I.

Et une keymap Dvorak en Français ?

Bien sûr, il n’y a pas que l’anglais dans la vie. Certains ont tenté de rajouter des caractères accentués à la keymap Dvorak avec plus ou moins de succès pour taper des langues nationales. Mais en réalité, il faut revoir la disposition en entier, en fonction de la fréquence des lettres de chaque langue. Deux keymaps localisées restées fidèles à Dvorak ont ainsi eu un certains succès : Neo pour l’Allemand, et Bépo pour le Français.

On retrouve sur le bépo les voyelles du côté gauche (l’alternance des mains fut bien recherché lors de la conception), le privilège apporté a la rangée du milieu avec le C, le M, et la virgule (caractère courant mais souvent oublié). Un effort a été fait pour le choix des touches, afin de privilégier les touches fortes pour le doigt…. et les auriculaires restent très chargés, surtout le droit avec un clavier Typematrix quand on veux taper en anglais sur le Web.

Pour taper en Français, selon les principes d’August Dvorak, ce clavier me semble un bon choix, et toujours bien meilleur choix que le clavier Dvorak original même si on tape autant en anglais qu’en Français.

On retrouve également en Français la disposition Leboutte qui fait la part belle à une touche lettre morte, ainsi que la keymap BvoFRak (donné comme plus efficiente par le comparateur de patorjk, pour ceux qui y tiennent).

Les autres claviers « Dvorak » ?

La conséquence de l’alternance des mains se voit sur le clavier : les voyelles sont toutes regroupées sur le côté gauche du clavier (et la rangée de base).  Une keymap ne regroupant pas les voyelles sur le même côté n’est donc pas conforme à cet objectif important de Dvorak.

Par abus certains prétendent qu’une keymap optimisée est Dvorak, voire rebaptisent leur clavier depuis Dvorak : « Colemak », mot-valise du nom de son créateur (Shai Coleman) et de Dvorak, n’est pas du tout conforme aux idées d’August Dvorak, et beaucoup plus proche de Qwerty.

La disposition Dvorak est un peu passée de mode pour les anglophones en raison du succès de Colemak, et ce sera l’objet de prochains articles.

Défense de la disposition de touches QWERTY

Le clavier QWERTY n’est pas optimal, là dessus tout le monde sera d’accord. Mais est-il réellement si mauvais ? Pour les adeptes de keymaps (dispositions de touches) alternatives, notamment dvorak, cela ne fait aucun doute.

La légende urbaine prétends que la disposition de touche a été inventée afin d’éviter que les marteaux des premières machines à écrire ne collisionnent pas trop souvent. Dans certaines versions, on raconte même qu’on a voulu ralentir la frappe.

Commençons par répondre à ce problème de frappe ralentie : lançons une analyse d’un passage d’un roman contemporain à Scholes (Alice au pays des merveilles) sur différents claviers dans un comparateur de keymaps, dont un clavier alphabétique. Je vais prendre celui de patorjk.

Certes, les claviers Dvorak et Colemak sont en tête de ce classement, mais le score est assez proche du clavier personnalisé suggéré par ce comparateur. Et surtout, le score est largement meilleur qu’un clavier alphabétique. Soit le hasard fait bien les choses, soit le clavier a été un minimum pensé pour optimiser la frappe.

Voyons les heatmaps du clavier alphabétique, du gagnant et du QWERTY (plus une touche/zone est colorée d’une couleur chaude, plus elle est utilisée) :

Les défenseurs du Dvorak diront qu’il est essentiel que les lettres les plus fréquentes se trouvent sur la rangée de base du clavier. Cela se voit sur le heatmap. Au contraire sur le clavier alphabétique, les lettres K et Q, peu fréquentes en anglais, se trouvent sur la rangée de base. On saute fréquemment de rangée de touches.

Toutefois, avant Scholes il n’existait pas de méthode de dactylographie. Apparaît pourtant un pattern qui pourrait être volontaire : et si on changeait des touches de bases ?

La rangée de base des premières méthodes de dactylographie reposait dans certains cas sur la première rangée de lettres, et non la deuxième. Ajoutez à cela que la touche de base de l’auriculaire de gauche pourrait bien être décalée d’une rangée, ce doigt étant plus court. Symétriquement, pour la main droite, l’index pourrait bien être décalé… Et nous obtenons comme touches de base : A E R T – H U I O. Nous avons là une belle brochette parmi les lettres les plus fréquemment utilisés en anglais. Hasard ou volonté de ses créateurs, si ce clavier avait été conçu pour ralentir la frappe, il s’y prends mal.

En fait même, un des arguments marketing de Remington a été la vitesse de frappe. Dès la fin du 19ième siècle, avaient lieu des concours de dactylographie. Or à cette époque, d’autres fabricants proposaient d’autres dispositions de touches. Selon une étude réalisée par des économistes (certes orientée pour prouver que le marché a toujours raison), bien que les autres dispositions proposées ne semblaient pas trop mauvaises, la disposition QWERTY semblait se distinguer à ce genre de concours.

Est-ce que ce clavier à été conçu pour limiter les collisions des marteaux ? Pour cela, il faut regarder la mécanique : les marteaux étaient disposés en cercle sur la première machine Scholes.

Aussi pour éviter la collision, il convient d’avoir un grand angle entre 2 lettres fréquemment utilisées consécutivement. Cela est plutôt vrai pour la majorité des digrammes fréquent en anglais, à l’exception de E-R qui est un ajout de dernier moment sur le clavier :

Cela dit, pour avoir plus facilement des digrammes à grand angle, il aurait été tentant de fabriquer un clavier qui favorise également l’alternance des mains…. ce qui est également ce que les fans de Dvorak tendent à favoriser (j’y reviendrais très bientôt). Autrement dit, cela ne semble pas être le principal but recherché ; peut-être même cela a-t’il été volontairement évité ?

En fait, il semblerait que ce clavier doive beaucoup aux premiers télégraphes et au code morse selon des historiens qui se sont penchés sur le sujet.

Une analyse de la fréquence d’utilisation des doigts est intéressante également :

Il semblerait que les index et majeurs soient favorisés sur le clavier QWERTY. Certains considèrent ces doigts comme « forts », donc à favoriser, ce pourrait également n’être pas le fait du hasard. Certes Dvorak recherchera un meilleur équilibre entre les doigts… mais sur quelle base scientifique ?

Si en 2017 la disposition QWERTY semble dépassée (et avec elle, la disposition AZERTY pour le Français), en 1900, ce n’était probablement pas une mauvaise disposition de touches.

En fait si on utilise comme touches de base celles que j’ai précédemment surlignées (qui est un peu ce que je fais en AZERTY/QWERTY),  cela voudrait plutôt dire que ce sont les dispositions orthogonales et les techniques de dactylographie actuelles qui ne sont pas adaptés au QWERTY… Autrement dit, si on décide de changer de keymap ou de clavier, probablement est-il opportun de change l’autre également.

Alors, qu’est-ce qu’un clavier ergonomique en 2017 ?

Après avoir visualisé de nombreux modèles de claviers pendant de longs mois, se pose tout naturellement la question : comment doit être fait un clavier ergonomique ?

De nombreux claviers continuent de reprendre le design de la machine à écrire Sholes et Glidden qui a tout de même pas loin de 150 ans. Tel ce clavier Penclic vendu 57.90 € sur un site dédié aux solutions ergonomiques :

Or non, ce n’est clairement pas une solution ergonomique. Tout au plus une solution permettant de garder ses mauvaises habitudes issues de l’héritage des claviers mécaniques de machines à écrire. Voyons donc les tendances sur les claviers réellement ergonomiques.

Clavier splitté

La première tendance dans les claviers ergonomiques est de séparer, dans certains cas franchement, les 2 mains. En effet, sur le clavier traditionnel les mains sont trop rapprochés et pas forcément dans le meilleur angle. C’est ce à quoi réponds le clavier Natural Keyboard de Microsoft, et tous les nombreux claviers imitant ce design :

Certains claviers sont carrément séparés en deux claviers, reliés par un simple fil, laissant à l’utilsateur le choix de l’angle et la distance entre les 2 mains, tel le clavier Freestyle 2 de Kinesis :

Certains sont allés jusqu’à mettre les 2 claviers sur leurs chaises. Par exemple, avec le datahand :

Le clavier « cordé » ou clavier 40% ?

Les claviers cordés semblent n’être plus qu’une relique des années 80, à l’exception des claviers dédiés à la sténographie :

Cependant, l’idée de réduire la taille du clavier afin de ne pas trop bouger les mains a gagné en popularité. Il s’agit des claviers réduits, généralement appelés 40% (c’est à dire qu’ils font la taille de 40% d’un clavier usuel) :

Le clavier le plus couramment cité dans cette catégorie sera le clavier orthogonal Planck :

Le clavier est tout petit, on ne risque donc pas de beaucoup bouger les mains… et c’est bien l’objectif : ne jamais (trop) s’éloigner des touches de base. Même pour appuyer sur Print Screen.

Où se trouvent les chiffres sur ces claviers ? Les signes de ponctuation ? Les fléches ? Les touches de fonctions ? Et bien elles sont obtenus par des combinaisons de touches, le clavier ayant différents layers. Sur le Planck présenté, ce sont les touches lower et raise, accessibles par les pouces qui remplissent ce rôle.

Les claviers 40% sont usuellement hautement programmables ; ainsi le Planck fonctionne avec un micro-contrôleur Atmega 32U4 et le firmware hautement customisable QMK. Ce firmware est d’ailleurs devenu omni-présent dans les claviers home-made.

Clavier orthogonal, en pattes d’ours ou 3D

Dès lors qu’on ne cherche plus à avoir un clavier rappelant le clavier Remington (décalé), mais tout en gardant l’utilisation de touches « traditionnelles », on obtient des claviers orthogonaux tel le Planck dont je viens juste de parler.

S’il est évident que le clavier décalé est une abération, un clavier orthogonal ne tiens pas compte de la longueur des doigts.  Au contraire, les claviers dits « en pattes d’ours » tel le Truly Ergonomic Keyboard (dont la fabrication viens d’être arrếtée) tiennent compte de ce fait :

Mais il semble encore plus logique de ne pas avoir un clavier tout plat, mais d’aligner les touches dans l’espace. Nous arrivons alors aux claviers « 3D », dont la hauteur des touches est variable, tel le clavier Dactyl dont on me demande de parler :

 

On pourrait aller encore plus loin dans le monde du clavier : tout le monde n’a pas des mains de la même taille ni de la même forme.  Ainsi, le clavier manuform a été modelé selon les mains de son créateur, qui ajoute l’avertissement : « The one warning I’ll give is that the column stagger is pretty aggressive. After making some prototypes with less stagger, I found that, for my hand at least, with my short pinkies, this worked best. If your hands are shaped differently this might not fit the « ManuForm » (Hand-shaped) moniker for you. I wish I had the skills to make the model fully parametric so you could adjust it and print a variation with different column stagger and thumb-length, etc. ».

(Les rangées sont fortement décalées, c’est ce qui marche le mieux pour mes mains, avec des auriculaires courts. Si vous avez des mains trop différentes des miennes, ce clavier pourrait pas n’être pour vous. J’aimerai avoir les compétences pour proposer un clavier paramétrisé permettant d’imprimer des variations de décalage et de longueur des pouces, mais je ne les ai pas…).

Coup de bol pour moi, nous avons les même mains. J’hésite en effet à refaire ce clavier, ce qui me rebute est le coût de l’impression 3D du boitier (300 € sur shapeways).

Il existe une variante de ce clavier totalement splittée et un peu plus paramétrisée (se basant sur le Dactyl qui est lui bien plus paramétrisé), le Dactyl-Manuform. Mais pour l’instant, il faudra encore connaître Clojure et probablement se retrouver avec des problèmes inattendus pour adapter un Dactyl ou un Dactyl-Manuform à longueur des ses doigts. Il n’existe, à ma connaissance, aucun projet de clavier complètement paramétrisé (quand à la fabrication industrielle, je n’en parle même pas).

Dans la même veine, l’espacement entre les touches d’un clavier est resté assez standard en occident : 3/4 de pouce, ou 18.8 mm. Au Japon les mains sont plus petites, ainsi de nombreux claviers japonais ont des touches bien plus rapprochés. Le clavier semi-industriel japonais Esrille existe ainsi en 2 tailles : espacement standard de 18.8 mm ou 17.5 mm.

Bien utiliser les pouces et même le poignet…

Il est assez abérant d’avoir une seule touche partagée par 2 doigts. Je veux bien sûr parler de la barre espace sur le clavier Remington. Il serait dans un premier temps plus intéressant d’avoir une touche par pouce, par exemple le Z70. Puis pourquoi pas, partager en plusieurs touches la barre espace, tout en gardant le design traditonnel, tel que le phantom 7bit ?

Et c’est également par le pouce que lower et raise sont accédés sur le clavier Planck…

Mais à cette époque où l’agilité des pouces tends à augmenter, nous pouvons aller encore plus loin. Ainsi les claviers 3D disposent tous de nombreuses touches pour le pouce (voir les Dactyl et Manuform plus haut). Il y a eu des ratés, tels que les touches difficiles d’accès de l’Ergodox, mais dans l’ensemble, la tendance est là.

Nous pouvons aller plus loin encore : utiliser le poignet pour appuyer sur une touche. C’est ce qui est proposé dans ce hack pour le Kinesis Contoured.

Mais également dans le keyboard.io dont la fabrication viens -enfin- de commencer.

Le record sera atteinds sur le clavier Katy KCS84 : 9 touches par pouce et une par le poignet ! (20 touches au total !).

Interrupteurs mécaniques

Il ne fait pas de doutes que les interrupteurs mécaniques sont préférables aux touches ciseaux. Tous les claviers 3D sont ainsi équipés. Les claviers artisanaux également, mais c’est peut-être aussi parce que c’est la technologie qui convient le mieux dans ces 2 situations.

Le brevet de Cherry MX tombé dans le domaine public a permis de baisser les prix des switchs avec l’apparition de modèles compatibles, pour certains même considérés de meilleure qualité que l’original (Gateron). Ceci a également permis l’arrivée de nombreux interrupteurs aux caractéristiques différentes des traditionnels MX blacks, blue ou brown (ou même red).  Gateron Yellow, Razer Green ou Orange en théorie à destination des gamers (1.9 mm), Zealio (4 variantes). Cherry n’est pas en reste en proposant le Cherry MX Speed Silver (1.2 mm). Puis sont arrivés les Kailh Speed en 4 variantes (1.1 et 1.4 mm), ou les Outemu Blue/Teal/Purple. Et d’autres switches continuent d’arriver : les Input Club Halo True et Halo Clear (inspiré des Topre), les Kailh Pro (1.7 mm)…

Et pour compliquer les choses pour l’amateur, ces switches sont souvent fabriqués et vendus par des chinois. Tout comme les Cherry « whites » peuvent ne pas être les mêmes selon les vendeurs, le même phénomène se reproduit avec les Kailh (aussi appelé Kailhua) Speed ; la version bronze pourra aussi être nommée « Thick Gold » ou « Platinum »…. Avec la multiplication des switches toujours dénommés par des noms de couleurs, on risque d’avoir de nombreuses erreurs de traduction. Ça promet.

Le choix parmi les switchs mécaniques est clairement en augmentation ; cela rappelle l’âge d’or du switch mécanique (le début des années 90) où existaient de nombreuses variantes du design ALPS.

Pour ma part, j’attends de pouvoir tester un clavier équipé de Kailh Speed Bronze.

Le site d’Input Club s’est amusé à mesurer la courbe de réponses de différents switches pour vous permettre de choisir vos switchs. Tous les switches n’y sont pas ; mais c’est le seul comparatif de ce genre que je connaisse, car non, ce n’est pas si évident de réaliser de tels graphs. Toutefois la seule vraie manière de tester un switch serait de tester un clavier entier.

On mélange le tout…

Si je résume un clavier ergonomique à la mode 2017 sera : splité, avec un nombre de touches éventuellement réduit (en utilisant, au besoin, des raccourcis claviers), sauf pour les pouces, programmable, 3D ou en pattes d’ours à défaut. On pourra également faire remarquer qu’ils sera de forme symétrique et sans pavé numérique.

La tendance à la réduction des touches provient également des besoins du fabricant amateur de claviers ; la moitié des claviers présentés ici étant des claviers non industrialisés. En effet, à quoi bon conserver des touches Print Screen ou SysReq qui ne sont (presque) jamais utilisées ? Cela demande des matériaux, du travail de conception et de cablâge supplémentaire pour une touche qui ne risque pas de s’user. Sans parler des designs conçus pour répondre à des limitations de taille des micro-contrôleurs, des imprimantes 3D courantes ou d’autres machines-outil…

Ainsi on note que Matt Adereth, le créateur du Dactyl, est un grand fan des claviers Kinesis Contoured. La ressemblance saute d’ailleurs aux yeux ! Mais la différence aussi : le Dactyl ne dispose plus des touches de fonction ! Or ces touches avaient justement été améliorés sur la version 2 du Kinesis par l’utilisation de touches mécaniques Cherry ML au lieu de touches caoutchouc du plus mauvais effet. La demande existe donc probablement bien. Il est ainsi un peu dommage qu’un clavier industrialisé tel le keyboard.io ne dispose pas d’un rangée de touches supplémentaires pour les touches de fonction (comme sur l’Esrille). Cela aurait pu aider à le distinguer de l’ergodox ou d’autres claviers plus artisanaux.

Changer le contrôleur du clavier Kinesis Contoured

J’ai acheté un clavier Kinesis Contoured Advantage. Inutile de le cacher, de tous les claviers que j’ai pu tester, celui-ci avec son design 3D est le plus ergonomique de tous. Les mains bougent peu, les pouces sont utilisés, les touches sont mécaniques. Edit: En voici une photo (Merc Salagir), et le lien vers le site du constructeur.

Le clavier est programmable, dans une certaine limite, mais je ne compte pas utiliser cette fonction Mais le clavier soufre d’un certain nombre de défauts de conceptions : pas de touche « Super / OS », ni de touches multimédias. Il existe des hacks pour rajouter des touches au clavier, ainsi que des hacks permettant de changer de contrôleur, et donc d’avoir accès aux fonctionnalités avancées de QMK (par exemple). Ces hacks visent en partie à corriger le bug des touches coincés que l’on peut rencontrer avec le clavier, l’un de ses défauts.

En fait, son autre réel défaut sera son prix. Mais si au lieu de collectionner les claviers, on en achetait tout de suite un bon, cela peut faire des économies, d’autant plus que le clavier est réparable et que le SAV de Kinesis vends des pièces. Il faudra un petit temps d’adaptation pour retrouver ses anciens réflexes (frappe orthogonale, clavier pas nécessairement splitté comme on le faisait avec un autre clavier, dernière colonne de gauche décalée vers le bas pour des raisons de symétrie).

Ouverture du clavier Kinesis Contoured Advantage 1

Il existe plusieurs versions du clavier (qui a été fabriqué depuis 1992), je me suis dépêché d’acheter la version 1 du clavier Advantage USB (KB500USB-blk) afin d’être sûr de profiter des hacks bien documentés. La première opération consistera donc à ouvrir le clavier pour voir comment il est fait. Cela est facile, quelques vis et le clavier s’ouvre tout seul. Bref, après une ouverture sans difficulté, on accède à ça :

Techniquement, il s’agit d’un clavier PS/2 contenant 1 contrôleur série, 1 mémoire flash I2C pour stocker les macros (avec emplacement pour une deuxième mémoire), et un emplacement pour des DIP-switchs remplacé ici par des résistances. En fait, tout porte à croire que la même carte est utilisée sur le modèle Pro qui possède le double de mémoire et ces fameux DIP-switches. La carte contient également 2 multiplexeurs : cela permet d’avoir 16 lignes sur la matrice des touches avec seulement 4 ports sur le micro-contrôleur (A,B,C,G).

Mais le clavier est censé être USB, n’est-ce pas ? Hé bien, oui, car cette carte est reliée à un convertisseur USB-série qui assure également la fonctionnalité de hub USB 2 ports (ou 3 si on compte le clavier). Attention, car cette carte est connue pour buguer avec des chipsets Intel récents ou d’autres types de contrôleurs USB 3. Ce bug peut quelquefois être contourné avec un hub. Point amusant, cette carte est signé « PI Engineering », un fabricant de claviers orthogonax customisables et customizés, plus connu sous le nom de « x-keys ».

En fait, on devine que la version USB a été conçue avec le convertisseur pour éviter d’avoir à gérer 2 versions différentes du clavier et concevoir rapidemment une version USB (au moment où l’USB se répondait, soit au début des années 2000). Que ce convertisseur existe encore en 2016 est étonnant, d’autant plus qu’il ne gérait même pas la norme USB 2, ce qui au prix du clavier faisait désordre en 2016. La nouvelle version du clavier sortie mi-2016 (Kinesis Contoured Advantage 2) règle ces problèmes d’USB et apporte la possibilité d’accéder aux macros comme à un filesystem.

Le Hack Humble Hacker (2010)

La première modification du contrôleur a été réalisé en 2010 par David Whetstone sur un clavier « Kinesis Professionnal QD » daté du 18 mars 1999. Il s’agit de mettre sur le Kinesis le firmware réalisé pour un des premiers clavier maison que je connaisse, le clavier « Humble Hacker Keyboard  ». Cette modification a été réalisée en 2 étapes : d’abord le reverse-engineering de la matrice du clavier.

Puis la réalisation d’une nouvelle carte contrôleur à base de Teensy, sur une carte de prototypage, a grand renforts de fils.

Avec ce contrôleur, on perds le hub USB, l’accès à la mémoire flash, le buzzer, et le connecteur vers les pédales optionnelles. De plus, le clavier anciennement PS/2 a été converti en clavier USB natif (Teensy oblige).

Le firmware et les contrôleurs chrisandreae (2012)

Chrisandreae a conçu un firmware pouvant remplacer le firmware du clavier Kinesis, tout en conservant ses possibilités de reprogrammation, et même plus : il devient possible de remapper les touches via une interface graphique sans reflasher le firmware et de remplacer la souris, et même de faire tourner un programme externe (simple) dans le clavier.

L’accès à la mémoire I2C (utilisée pour stocker la configuration des touches et les macros) et au buzzer est toujours possible ; l’accès aux pédales n’a pas été testé mais la carte reprends la connectique nécessaire. Le hub USB est néanmoins perdu (sur les modèles qui en sont pourvus), puisque le contrôleur est conçu pour reprendre l’ancien câble USB du clavier.

Pour obtenir ce résultat, un nouveau contrôleur viens tout simplement prendre la place de l’ancien contrôleur sur les modèles « récents » (tel que le  clavier de David Whetstone, daté de 1999), directement sur le support DIP 40 pins. Cela permet de conserver le clavier réellement intact, il pourra donc revenir sans problème à sa configuration d’origine.

Ou même en remplacement de l’ancienne carte contrôleur sur le (vieux) modèle 110, qui est très différente des modèles plus récents :

Ces cartes sont basées sur un contrôleur Atmega 32A, le contrôleur doit être programmé à l’aide d’un programmateur externe (certains ne coûtent pas plus chers qu’un teensy), sa soudure implique des soudures CMS, et il y a très peu d’instructions pour refaire la carte (pas même un « Bill of Material » autre que vaguement sur un forum), et il n’y a aucun sité dédié (juste des annonces sur geekhack). Ceci à du refroidir quelques unes des personnes intéressées par ce firmware, malgré un travail d’excellente qualité avec des fonctionnalités introuvables sur d’autres firmwares.

Il est également possible de faire tourner ce firmware sur l’ergodox, en rajoutant une mémoire I2C sur celui-ci, et lui permettre de prendre les fonctionnalités du Kinesis, l’ergonomie en moins.

Ce firmware ne gère néanmoins pas les touches multimedias, et les commits se font rares dans les dermiers mois.

Le contrôleur Stapelberg (2013)

En se basant sur les travaux de David Whetstone, Michael Stapelberg a conçu sous Eagle une carte pouvant remplacer le contrôleur de David Whetstone en utilisant cette fois-ci un Teensy++ 2.0. Au passage, Michael Stapelberg s’est rendu compte que les connecteurs pour les puits de touches alphabétiques étaient différents sur son clavier. Sa carte utilise donc un connecteur Cvilux CF01131V000, compatible avec le connecteur Molex 39-53-2135.

Cette carte apporte un design assez simple et élégant, mais on perds (comme avec la carte Humble Hacker) l’accès à la mémoire flash, le buzzer, et le connecteur vers les pédales. Cependant, il ne doit pas être impossible de les rajouter, il reste plein de ports inutilisés sur le Teeny++. On perds également le hub USB 1.1.

Cette carte n’est pas vendue, mais il est possible de faire réaliser plusieurs modèles pour quelques dizaines d’euros sur les sites usuels : Oshpark, DirtyPCBs, Bilex-LP

A l’origine, Michael Stapelberg utilisait une version adaptée du firmware humble hacker, mais ce clavier est désormais supporté par QMK.

Le « Kinesis Advantage TMK Hack » (2015)

Tout cela est bien beau, mais s’il est possible de remplacer le contrôleur en venant se greffer avec un PCB directement sur le support à la place de l’ancien contrôleur (Chris Andreae), c’est qu’on doit aussi pouvoir greffer directement un Teensy là dessus… Un hack peut-être pas aussi propre que les 2 précédants, mais plus accessible.

C’est le hack proposé par Warren Janssens sur le site hackaday : https://hackaday.io/project/4320-kinesis-advantage-tmk-hack

Il suffit donc d’un Teensy 2.0, d’un support de circuit intégré 40 pins, d’un peu de fil et de soudure… Puis il faudra trouver une solution pour le câble, on proposera de reprendre le câble du Kinesis, mais qu’importe, du moment que le Teensy sera branché en USB.

Ce hack nécessitera évidemment un firmware adapté, et d’ailleurs il visait justement à faire tourner TMK sur le Kinesis. Ainsi Warren Janssens proposera son fork de TMK adapté à ce contrôleur. Ce fork n’est pas synchronisé avec la branche officielle de TMK, mais a été porté sur QMK par alvinstep, et fait partie de la release officielle de QMK (qui par ailleurs contient la documentation complète du hack).

Enfin, il existe un patch pour faire tourner le firmware de chrisandreae (et un pull request sur github) sur ce hack physique. La mémoire I2C et le buzzer sont branchés ; il reste encore quelques pattes de libres sur le teensy pour envisager de rajouter les pédales. Cette solution, comme les autres, ne reprends pas le hub USB.

Remettre un hub sur le Kinesis

Les 4 hacks présentés ici ne s’embarassent pas de garder le hub, et pour cause : dépassé (USB 1.1), buggué, activant le contrôleur USB de l’ancien clavier, on n’a pas nécessairement envie de s’encombrer quand il est possible d’acheter des hubs USB 2.0 pour quelques euros sur ebay (ou ailleurs).

Et d’ailleurs, si on pouvait trouver un hub physiquement compatible avec le boitier ? J’ai reperé plusieurs candidats à cet effet :

Une pieuvre 4 ports

Une pieuvre 7 ports

Avec les hubs pieuvres, l’intégration est facile : il suffit de glisser à travers les ports USB / le câble origine les ports du hub, tout en gardant une prise USB femelle à l’intérieur du clavier. Même pas besoin de souder en reprenant le court câble USB fourni avec le Teensy. Pour gagner de la place, on devra démonter le boitier (il se déclipse facilement avec un couteau sur ces 2 hubs que je me suis procuré en Chine via Ebay). Au passage, l’électronique sur un hub moderne est vraiment minimaliste : cela se limite à un seul circuit intégré dans certains cas.

Cela marche assez facilement avec le hub 4 ports, un peu plus difficilement avec la version 7 ports. Le hub n’est en outre pas alimenté, donc pour il ne faudra pas espérer y connecter des périphériques consommateurs d’électricité (ou vouloir recharger son téléphone).

Le hub « swivel »

Comme les pieuvres, ce hub est facilement démontable. On pourra alors désouder sur le PCB le port du milieu et souder à la place un câble pour le relier au teensy, et faire passer le port mâle via le trou du câble d’origine, et les ports USB à la place du câble d’origine. Un peu de « pistocolle »(pistolet à colle chaude) devrait faire tenir l’ensemble en place . Puis on utilisera un câble rallonge USB pour relier le câble au PC (ou à un autre hub). Cela permet de garder le clavier propre, sans « pieuvre » avec des câbles sortants sous le clavier, et même, un câble détachable de la longueur souhaitée.

Pendant ce temps, sur Massdrop

Je sais, il n’y a pas eu beaucoup d’updates sur ce blog ces derniers temps. Je ne vous ai donc pas présenté ma collection personnelle de clavier originaux, ni surtout parlé de mon coup de cœur : le Kinesis Contoured. Ou de ce que j’envisage de faire en rajoutant des touches sur le mien, et en le convertissant au teensy, en l’état c’est un juste bon clavier. Il sera excellent quand j’aurais pris le temps de le tuner. Mais ça arrive, j’ai enfin pu rassembler une grande partie du matériel chez moi.

Et puis, allez savoir par je ne sais quel accident, je découvre que le Plank est de retour sur massdrop ! Avec en plus un large choix de switchs, dont les Mattias et Zealios que je voulais tester, cabochons compris. Il y a quelques mois, j’aurais été très intéressé par le setup, Mattias, tant il est difficile de trouver des claviers programmables avec autre chose que du compatible Cherry MX, et si on en trouve, ce sont ensuite les cabochons qui sont difficiles à trouver. Je n’ai ici qu’à faire une commande, et tout cela arrive. En plus, pour quelques heures encore, Massdrop propose un boitier en bois.

Seulement, je sais déjà que ce clavier finira comme d’autres dans ma collection : dans un placard. De plus, au prix déjà élevé, il faut rajouter potentiellement des frais de douane, de la TVA, et une commission pour le dédouaneur…

Résister, je dois. Je peux toujours me dire que les cabochons aveugles fournis sont pas top vu l’utilisation occasionnelle que j’en ferais, et coup de chance je n’ai rien trouvé de disponible marqué et de sympa pour aller avec les Zealios, je ne sais pas si ça suffira…

Heureusement pour moi, l’un des attraits de ce Plank Mattias, ce serait l’opportunité rare d’avoir un clavier rare à tester. Or le Preonic est aussi disponible avec l’option Matias (mais il faut acheter switches et keycaps à part). Le nouveau Atreus62 en pates d’ours à l’air encore plus intéressant à tester.

Sans parler du Manuform et de tant d’autres claviers que je testerais bien volontiers.

On trouve également des claviers avec switchs clones de Topre compatible MX a bon prix en Chine