出力装置

この記事での学習内容 基本情報 応用情報

代表的な表示装置や出力装置の種類,特徴,仕組み,用途を理解する。また,画像のデータ容量などに関連する計算方法を理解する。

用語例:CRT ディスプレイ,液晶ディスプレイ,TFT 液晶,STN 液晶,有機EL ディスプレイ,プラズマディスプレイ,インタレースモード,ノンインタレースモード,テキストモード,グラフィックスモード,パックトピクセル方式,プレナピクセル方式,VGA,SVGA,XGA,電子ペーパ,インパクトプリンタ,ノンインパクトプリンタ,シリアルプリンタ,ラインプリンタ,ページプリンタ,レーザプリンタ,インクジェットプリンタ,3D プリンタ,プロッタ,D/A コンバータ,プロジェクタ,音声出力装置

ディスプレイ

画像を表示するディスプレイとしては、以下の種類が代表的です。

液晶ディスプレイ
液晶を使ったディスプレイです。液晶自体は発光しないため、液晶に電圧をかけて光の透過を変え、バックライトなどをつけることで表示します。
プラズマディスプレイ
ガス放電による発光を利用したディスプレイです。阻止自体が発行するため視野角が大きく、薄型化・大型化しやすいですが、消費電力は大きく、価格は高めです。
有機ELディスプレイ
電圧をかけると発光する有機ELを使ったディスプレイです。バックライトが不要で消費電力が少なく、プラスチック等の曲がる基盤に作ることも可能です。
CRTディスプレイ
ブラウン管を使ったディスプレイです。コストが安く精細なカラー表示が可能ですが、設置面積が大きく、消費電力が大きいため、利用が減っています。

薄型で消費電力の少ない液晶ディスプレイは、パソコン用の画面装置として標準的に使われています。パソコン向けの液晶ディスプレイでは、精細なカラー表示が可能で応答速度も速いTFT型が主流です。

プリンタ

印刷用のプリンタとしては、以下の種類が代表的です。

インクジェットプリンタ
ノズルからインクを噴射して印字するプリンタです。印字音が静かで、小型・低価格でありながら高品質なため、オフィスや家庭で広く使われています。
レーザプリンタ
レーザ光線でドラムを感光させ、ドラムにトナーを付着させてページ単位に印字する方式のプリンタです。
高品質な印刷ができ、印字も高速ですが、印字時の消費電力が比較的大きくなります。
ドットインパクトプリンタ
印字ヘッドをインクリボンに打ち付けて印字するプリンタです。印字音が大きいため余り使われませんが、加圧式なので伝票などのカーボン複写が可能です。

プリンタの性能を表す値

プリンタの印字品質は「dpi値」が目安となります。
dpi(dots per inch)は1インチ(2.54cm)内に印字できるドット(画素)数のことで、この値が大きいほど精細な印刷ができます。

また、印刷性能は1秒間に印字できるページ数である「ppm」(pages per minute)などで表します。

プロッタ

プロッタはCADデータなどの精密な図面を描画する装置です。

描画方式で分類すると、ペンが用紙上を移動するペンプロッタと、図面をビットマップデータとして描画するペンレスプロッタに分けられます。

用紙送りの方式には、用紙を固定するフラットベッド型と、用紙を送り出しながら印字するフリクション型があります。

プロジェクタ

プロジェクタは、映像をスクリーンに投影する投影機です。コンピュータのディスプレイ装置よりも大きく表示することができ、プレゼンテーションなどに利用されます。
光源の明るさをルーメンという単位で表します。

画面の大きさ

ディスプレイが表示する画像は、細かい点(ドット)を縦横に敷き詰め、それぞれに色を発色させることで描いたものです。この点を画素といい、画像データは画素の集合としてメモリに記憶されます。

ディスプレイの大きさは、縦横に何画素数まで表示できるかで決まります。この値が大きいほど、1画面で表示できる文字や画像が多くなり、画面が広く使えます。

パソコン向けのディスプレイは、横1,024ドット×縦768ドットのXGAと呼ばれる規格が主流でしたが、最近ではより画素数が大きく、幅の広いワイドタイプが主流です。

画像のデータ容量

カラー画像は、発色する色の種類が多いほど、一つひとつの画素について色を細かく区別しなければならないため、1画素をメモリに記憶するためのデータ量が多くなります。
例えば、256色に色分けをするには、256=28通りを区別するために、1画素あたり8ビットの情報量が必要です。

画像データの要領を計算するには、画素数の合計に、カラー情報に必要なビット数をかけて求めます。

画像データの容量

画像データ量(byte) =画素数 × カラー情報のビット数 ÷ 8

*最後の「÷8」はビットをバイトに換算するため。

(関連)グラフィックスソフトウェア

グラフィックスソフトウェアとは、図形やイラストを作成するソフトウェアです。ペイント系ソフトウェアとドロー系ソフトウェアに分けられます。

分類特徴代表的なソフトウェア
ペイント系ソフト画像をビットマップ(ラスタデータ)として扱う。
写真などの色調の変化や加工を行ったりするのに向いている。
Adobe Photoshop等のフォトレタッチソフト
ドロー系ソフト図形を輪郭のベクトル(ベクタデータ)として扱う。
実態に近いなめらかな曲線を描くのに向いており、新たにイラストを起こしたり、ロゴを作成したり、という用途に向いている。
Adobe Illustrator等のドローソフト、CADソフト