画面解像度

ディスプレイ解像度：画素数と画素密度の関係

コンピュータやスマートフォンのディスプレイ表示において、解像度は非常に重要な要素です。一般的に、解像度とはディスプレイに表示される画素数のことを指しますが、より正確には、画素数と画素密度（ピクセル密度）という2つの側面から理解する必要があります。

画素数

ディスプレイは、無数の小さな点（画素またはピクセル）を縦横に並べて画像を表示します。各画素は、赤、緑、青の副画素（サブピクセル）の組み合わせで色を表現し、通常は3つの副画素で1つの正方形の画素を構成します。ただし、シャープのクアトロンやジャパンディスプレイのWhiteMagicなど、異なる副画素構成を持つディスプレイも存在します。

ディスプレイの画面解像度は、これらの画素の総数を「横×縦」の形式（例：1920×1080）で表します。この数値が大きいほど、より詳細な画像を表示できます。

画素密度（ピクセル密度）

画素密度は、単位面積あたりの画素数（例えば、1インチあたりの画素数）を表す指標で、表示の精細さを示します。単位には、dpi（dots per inch）やppi（pixels per inch）が用いられます。画素数が同じでも、ディスプレイのサイズが異なれば画素密度は変化します。一般的に、画素密度が高いほど、滑らかで鮮明な表示が可能です。

歴史的には、ブラウン管ディスプレイの直径に基づいて対角線の画素密度で表現されることが多かったため、現在でも対角線の解像度で表現されることが多くあります。印刷分野ではインチ単位が用いられてきた歴史的経緯から、コンピュータディスプレイでもインチが単位として広く使用されています。

dpiとppiの違い

dpiとppiはどちらも1インチあたりのドット数を表しますが、印刷とディスプレイでは意味合いが異なります。印刷では、網点を使って階調表現を行うため、物理的な解像度は低下します。一方、ディスプレイは各画素で直接階調表現を行うため、ppiの方がより正確に表示能力を表します。ただし、本稿では特に区別する必要がないため、dpiとppiを同一視して記述します。

代表的な解像度

macOS

初期のMacintoshでは、WYSIWYG設計思想に基づき、1ポイントを1ピクセルに相当させる72 dpiが標準でした。Retinaディスプレイが登場するまでは、この解像度が維持されていました。

Microsoft Windows

Windows XP以前は96 dpiが標準でしたが、XP以降はDPIスケーリング機能が導入され、96 dpi、120 dpi、カスタム設定などが可能となりました。Windows Vista以降は、DPI仮想化技術やWPF、Direct2Dの導入により、高DPI対応が容易になり、様々な解像度がサポートされるようになりました。

画面モード

画面モードは、ディスプレイの解像度に加えて、リフレッシュレートや色深度などの情報を定義したものです。利用可能な画面モードは、搭載されているビデオカードの性能に依存します。

テレビ放送

アナログテレビ放送では、ドットが長方形でしたが、デジタル放送ではパソコンモニターと同様に正方形のドットを使用します。SDTV（480i、576i）、HDTV（720p、1080i、1080p）、UHDTV（4K、8K）など、様々な解像度の規格が存在します。

コンピュータと映画

パソコンでは、かつては4:3のアスペクト比が主流でしたが、近年はハイビジョンや映画と同様の16:10や16:9のアスペクト比が主流となっています。スマートフォンやタブレットでは、画面の向きを90度回転させて使用することもあります。

まとめ

ディスプレイの解像度は、画素数と画素密度の両面から理解する必要があります。様々なプラットフォームや用途に応じて、最適な解像度を選択することが重要です。今後、ますます高解像度化が進むことが予想されます。

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