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グラッフィック技術の導入

後期中間以降は、グラフィックスのプログラミングを中心に行うため、 その導入の授業として、ディスプレイデバイスのしくみについて話し、 後半は GrWin の演習を行った。

ディスプレイデバイス

ディスプレイデバイスは、古くは陰極管(CRT)、液晶ディスプレイ、有機ELなどの 主流が変化してきている。各デバイスの動作原理は…

CRTは、暖められた電極に高電圧を付加し電子を放出させる電子銃と、 飛び出した電子の方向を制御する偏向ヨーク、電子が衝突することで光る蛍光板 から構成される。

ブラウン管を持つため、奥行きが長く&重く・表示面をフラットにすることが難しい。


液晶ディスプレイは、 電圧によって偏光方向の変化する液晶を透過電極で挟み、 バックライトからの光を、液晶と偏光板で光の量を調節することで、表示を行う。

偏光を利用しているため、偏光サングラスなど越しでは表示が見えなくなったり、 液晶面と偏光板の位置のずれから斜め方向からの視認が困難となる。 また、液晶の反応時間のため残像なども大きい。


有機ELディスプレイは、簡単に言えば発光体のLEDが、画面全体に広げられたような 構造である。

画素自体が光るため、薄型化も可能であり、液晶のような斜め方向の視認難も無い。

走査方式

CRTの古い時代では、電子の当たる位置を一筆書きの原理でなぞることで表示する、 ベクタースキャン方式があった。その後表示位置を左右に動かした1行分の表示を 上下に動かして面表示を行うラスタースキャン方式(走査線方式)へと変化した。

初期の頃は、コンピュータの処理能力も低かったことから、 表示用のメモリに格納された文字コードに応じて、表示ハードウェアがフォントに応じた 画素を表示するテキストV-RAM方式が使われていた。 処理速度の高速化に伴い、表示用のメモリのbit列に応じて画素のON/OFFを行う グラフィックV-RAM方式へと変化していく。 最近のモニタのグラフィックV-RAMでは、1画素のR,G,Bの輝度を覚える方式が使われている。

色の扱い

色は、赤(R),緑(G),青(B)の光の3原色のそれぞれの輝度を0〜255の256段階で扱う方式が 主流である。このため、256x256x256通りの1600万色を表現できる。 ただし、プリンタなどの印刷では、絵の具の3原色シアン(C),マゼンダ(M),黄色(Y)と、 はっきりとした黒を表現するための黒(K)を混ぜ合わせる方式がとられる。