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ディスプレィの構造

プログラミング応用の後半で、グラフィックスのネタをするため、まずはグラフィックスの 構造について説明を行う。

最初に、CRT(陰極管方式)の説明として、電子銃から出た電子が、表示面の蛍光体を 光らせる構造を説明する。 これらを利用した表示方法に、ベクタスキャン方式(一筆書きの要領でXY座標情報で制御)と ラスタスキャン方式(走査線方式)を説明する。 ラスタスキャンでは、電子のぶつかる場所を、左右に移動させながら水平線を描き、 その水平線の場所を上下に移動させながら全体を描く説明を行う。

ラスタスキャンのCRTをカラー化する場合の構造を説明し、利点・欠点をまとめる。 利点は、色の再現性や残像が無い点だけど、欠点として、 表示面が平面にしづらい・四隅に色にじみが発生しやすい・巨大化できない、奥行きサイズを 薄くできないなど。

これらの改善として、液晶ディスプレイがある。液晶は電圧により偏光方向を制御ができる。 この液晶を、透明電極の間にはさみ、光源からの振動方向のまざった光から、一方向に 偏光した光をとりだす。これを偏光板を通して明るい点・暗い点を表示する。 利点として薄い構造のディスプレイを作れるが、欠点として斜め方向からの視野で 見づらい点や、色再現性が低い、残像が残るなどの問題点を紹介。

有機ELは、おおざっぱに言えば、発光ダイオードを面上に並べたような構造。 発光体が並ぶことから、液晶のようなバックライトが不要で薄型化ができることや、 斜め方向から見ても問題がないことを紹介する。

プラズマディスプレィは、高圧をかけたプラズマで発光するものを面上にならべた構造。 巨大ディスプレイに向いている。

後半では、ディスプレイなどでの色の扱いや、情報量について説明。

色は、光の三原色(赤,緑,青)の配合ですべての色を表現する(加色系)。 逆に、絵の具の三原色は、シアン・マゼンダ・黄色で色を表現する方法。 ただし黒をきれいに印刷するために、黒のインクの4色が一般的。(減色系)

R,G,Bは、一般的に各色が0~255の8bit、256諧調で1画素を表現することから、 絵の情報量を解説。情報そのままでは、メモリを浪費してしまうため、圧縮などの 必要性を説明し、JPEGなどを紹介する。