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出力装置とは(1)~ ディスプレイ ~

力装置とは、パソコンが処理した結果を人間へ表示(出力)するための装置になります。出力装置も様々な種類がありますが、以下の2つについて解説したいと思います。

ディスプレイとプリンタ

の2つです。その他にも、スピーカーなどの出力装置がありますが、ディスプレイとプリンタをおさえておけば十分だと思います。

そこで、本項ではディスプレイ、次項でプリンタについて解説します。

まず、ディスプレイとはどのようなものか、それはもはや解説不要だと思います。今まさにご覧になっている画面がディスプレイです。

お使いのパソコンによって色々な種類がありますが、テレビモニタのような画面であったり、薄型のワイドタイプのものもあるでしょう。基本的にはテレビモニタも同じディスプレイです。

ディスプレイは、人間とパソコンとのやり取りを具体的に人間に理解できる表現として表示するものであり、必要不可欠なものです。なぜなら、パソコンに与える命令や、パソコンが行う処理は2進数で行われているからです。

したがって、それをそのまま人間が認識するのは困難なので、プログラムによって変換されたものをディスプレイという装置で文字や画像を画面に出力する必要があるのです。

つまり、ディスプレイがなかったら何もできません。ディスプレイはパソコンと人間をつなぐ大切なツールであるため、ディスプレイに表示する文字やアイコンの大きさといった画面サイズは自由にユーザーが選択することができます。

また、ディスプレイの高画質化と省電力化は目覚ましく進歩していて、数年後にはどんなディスプレイが誕生しているかも想像できないほどです。ただし、それはユーザーにとって楽しみ以外の何ものでもありません。

さて、ディスプレイには表示方法の違いによっていくつかの種類があります。基本的にテレビモニタも同じであるので、以下の特徴はテレビを買う時の参考にもなると思います。

ディスプレイの種類と特徴
名称 特徴
CRTディスプレイ ブラウン管(CRT)を用いたディスプレイ。細かい文字や点でも精細に表示することができ、低価格だが、設置面積(奥行き・大きさなど)や消費電力が大きいというデメリットがある。デスクトップ型のパソコンで用いられることが多いが、近年は液晶が主流。
液晶ディスプレイ 設置面積や消費電力が少なくてすむ。以前の液晶は素早い動きを表示すると残像が残るなどの欠点があったが、最近の画質はCRTに匹敵する。(ただし、解像度、カラー、速度、コントラスト、視野角などの性能の優劣があるので一概にCRTと液晶の比較はできない)表示方法によって、STN方式、DSTN方式、TFT方式があり、TFT方式が主流。
プラズマディスプレイ 大型の薄型テレビなどで普及している。速度・コントラスト・視野角などに優れており、激しい動きをスムーズに表示できる。大型化が容易だが、小型化は困難で消費電力も大きいため、パソコンのディスプレイには向かない。 現在では、液晶との画質の差はほとんどない。
有機ELディスプレイ 低電力で高い輝度を得ることができ、視認性、応答速度、寿命、消費電力の点で優れており、液晶ディスプレイのように薄型にすることができる。携帯電話やカーナビ等の画面に使用されており、液晶やプラズマディスプレイなどに代わる次世代の薄型ディスプレイとして期待されている。

現在では地デジ化が進み、ブラウン管のテレビが(パソコンのCRTモニタも)少なくなってきました。ブラウン管は劣化もあり、アナログ電波のノイズの影響もあったりで、薄型テレビの方にシフトしていますが、ブラウン管の画質は実は相当に高画質なのです。

たいていの場合は、古くなった買い替えやデジタル放送への切り替えによってブラウン管から薄型テレビに移行するので、薄型テレビの良いところだけが目立つのです。

このため、ブラウン管(CRT)のディスプレイは画質が劣ると思われがちですが、決してそんなことはありません。近年、液晶がようやくCRTの画質に追いついてきたといっても過言ではないのです。

テレビに関して言えば、部屋のスペースや電力、そして政治的な背景から薄型テレビが浸透してるに過ぎません。あまり売られていませんが、ハイビジョンブラウン管テレビはとてつもなく高画質です。

とはいっても、現在ではCRTと液晶、プラズマ、有機ELといったディスプレイの画質の差はほとんどないといっていいでしょう。それほど技術が進歩しているのです。

さて、それではディスプレイについてさらに詳しくみていきましょう。(以下については、テレビの規格と異なる場合があるかもしれません。あくまで単純なディスプレイ画面として解説しています)

ディスプレイは、小さな点の集まりで構成されています。(ブラウン管は走査線ですが、基本的に同じものとして解説します)この小さな点のことを、

ドット

と言います。ドットは、ピクセル画素 と言ったりもします。ドットは、パソコン上で文字や画像等を構成する「最少」の単位になります。したがって、

このドットの集まりが多ければ多いほど高画質

になります。厳密には相違がありますが、点描画に例えればわかりやすいと思います。ドットのひとつひとつが点描画の絵の具の色であり、離れて見ると全体として絵(画像)を表示しています。点が細かく多いほど精巧な絵になるのと同じです。

このドットが画面上にいくつあるかを表す尺度のことを、

解像度(かいぞうど)

と言います。つまり、解像度が高ければ高いほど高画質になります。

解像度は、「横のドット数」×「縦のドット数」で表されます。例えば、640×480であれば、横640ドット、縦480ドットで、307,200ドットでディスプレイが構成されていることになります。

ただし、注意が必要なのは、

ドット自体のサイズは決まっていない

ということです。このため、ディスプレイのサイズ(15インチとか17インチなど)によってドットの大きさは変わってきます。

つまり、大きいディスプレイと小さいディスプレイに、同じ307,200 ドットで画面を構成すれば、面積の違う画面に同じドット数で表現するわけですから、ドットの大きさが変わってくるというわけです。したがって、

ディスプレイサイズによって同じ解像度でも表示される画像の大きさは異なり、また、ディスプレイの解像度を上げれば上げるほど、表示される画像は小さくなる

ということになります。少し実験してみましょう。Windows Vistaでは、デスクトップの画面上で右クリックし、「個人設定」を選択、「画面の設定」をクリックします。「モニタ」タブから、「解像度」のツマミを動かして解像度を上げてみましょう。

Windows XPでは、デスクトップの画面上で右クリックし、「プロパティ」を選択すると「画面のプロパティ」画面が開きます。「設定」タブから、「画面の解像度」のツマミを動かして解像度を上げてみましょう。

解像度を変更して「OK」ボタンをクリックすると、デスクトップのアイコンが小さくなったはずです。逆に解像度を下げるとアイコンは大きくなります。このように、解像度を自分の好みに設定して見やすい画面で作業するようにしましょう。

また解像度は、先ほどの640×480などのように規格によって名称がつけられています。下の表のとおりとなります。

解像度の規格
種類 サイズ ドット数
VGA 640×480 307,200画素(ドット)
SVGA 800×600 480,000画素(ドット)
XGA 1024×768 786,432画素(ドット)
SXGA 1280×1024 1,310,720画素(ドット)
UXGA 1600×1200 1,920,000画素(ドット)
QXGA 2048×1536 3,145,728画素(ドット)
QUXGA 3200×2400 7,680,000画素(ドット)

この「解像度」という用語は、ディスプレイに限らず、スキャナ、プリンタ等でもよく使用される用語ですので覚えておいてください。

また、ディスプレイのカラーには、RGB方式 が用いられています。RGBとは、Red(R)・Green(G)・Blue(B)のことで、

光の三原色

と呼ばれています。この 三色の組み合わせですべての色を表現できる のです。ドットごとにこの三色を混ぜ合わせて調整することにより、すべての色を表現しています。

一つのドットにこの三色をそれぞれ8ビット、計24ビット(8×3=24)割り当てた色の表現方法を、

フルカラーまたは24ビットカラー

と言います。フルカラーでは三色をそれぞれ、8ビット、28で、256階調で表現します。それを3色なので、256×256×256=16,777,216色(1,677万色)を同時に表現することができます。

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更新履歴

2008年7月25日
ページを公開。
2009年4月19日
ページをXHTML1.0とCSS2.1で、Web標準化。レイアウト変更。
2014年5月19日
内容修正。

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参考文献・ウェブサイト

当ページの作成にあたり、以下の文献およびウェブサイトを参考にさせていただきました。

基本情報技術者Web学習室(入出力装置)
http://www5f.biglobe.ne.jp/~pafu/kihonweb/gozen/02/2_5.htm

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