出力装置の基礎まとめ【ディスプレイ・プリンター・解像度などを解説】

　このページでは，基本情報技術者試験をはじめとする情報処理技術者試験で必須となる，出力装置についてシンプルにまとめています。ディスプレイ（液晶・有機EL・プラズマ・CRT）や各種プリンターの仕組みと特徴，解像度，ドットとピクセルの違い，RGB・CMY（CMYK）による色情報，VRAM容量の計算方法までを整理しています。重要ポイントを押さえながら確認していきましょう。

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出力装置とは

　出力装置は，処理の結果などを表示する装置で，ディスプレイやプリンターなどがあります。

ディスプレイとは

液晶ディスプレイとは

　液晶とは，液体と固体の性質を併せ持つ物質や状態のことをいいます。液晶の一点に電圧をかけると，その位置にある液晶分子の向きが変わり，光の透過率を制御することができます。
　液晶ディスプレイは，液晶パネルを使用した画面表示装置です。液晶そのものは発光しないため，バックライト（蛍光灯やLEDなど）を設置し，その光を透過／遮断することにより表示します。

有機ELディスプレイとは

　EL（Electro-Luminescence；エレクトロルミネッセンス）とは，ある種の有機物質に電圧をかけたときに，有機物質そのものが光る現象のことをいいます。「Electro」は「電気の」，「Luminescence」は，「発光」という意味です。この現象を利用した有機発光ダイオード（OLED：Organic Light Emitting Diode）と呼ばれるデバイスを有機ELといいます。

プラズマディスプレイ（PDP：Plasma Display Panel）とは

　プラズマディスプレイは，２枚のガラス板の間に封入された高圧の希ガスに高い電圧をかけてプラズマガス放電を起こし，塗布されている蛍光体を発光させ表示する画面表示装置です。

CRTディスプレイとは

　CRTディスプレイは，ブラウン管を使用した画面表示装置です。真空管に備え付けられた電子銃から電子ビームを発射し，これを前面の蛍光体へ照射し表示します。

各ディスプレイの特徴（メリット・デメリット）

液晶	薄型で消費電力も小さい。
有機EL	液晶よりも更に薄型で消費電力も小さい。視認性もよく，応答速度も速い。 曲がった面に表示することもできる。
PDP	液晶に比べ，視野角が広く，応答速度も速い。しかし，消費電力が大きく重い。
CRT	奥行きがある。消費電力が大きい。

プリンターとは

インクジェットプリンターとは

　インクジェットプリンターは，ノズルの先端から噴射した微細なインクの粒子を紙に吹き付けて印刷します。

レーザープリンターとは

　レーザープリンターは，レーザー光を感光体（ドラム）の表面に照射してトナーという粉末を付着させ，これを紙に転写して印刷します。

熱転写プリンターとは

　熱転写プリンターは，インクを塗布したロール状のテープ（インクリボン）に，熱した印字ヘッドを押し当て，インクを紙に転写して印刷します。

感熱式プリンターとは

　感熱式プリンターは，熱を加えると黒く変色する専用の用紙（感熱紙）に，熱した印字ヘッドを押し当て印刷します。普通紙などには印刷できません。店舗のレジや自動券売機などに使われています。

ドットインパクトプリンターとは

　ドットインパクトプリンターは，ピンを並べた印字ヘッドで，紙をたたいて印刷します。印刷時の音が大きく，解像度も上げにくいですが，複写用紙（カーボン紙）に印刷できるため現在でも使われています。

プロッタとは

　プロッタは，作成した図形を印刷する装置です。平面上を自在に移動できるペンで図形を描画します。主に，CAD図面の出力などに用いられました。

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解像度とは

　解像度とは，画像の細かさの尺度で，一定範囲における画素の密度のことをいいます。解像度が高いほど，きれいに表示・印刷されます。

ドットとピクセル（画素）とは

　ドットは，色情報を持たない点のことをいいます。

　ピクセルは，色情報を持つ点のことをいいます。

ディスプレイの解像度

　ディスプレイの解像度は，縦と横の画素数で表します。

名前	解像度（横×縦）	アスペクト比	総画素数
VGA	640×480	4:3	307,200
SVGA	800×600	4:3	480,000
XGA	1,024×768	4:3	786,432
SXGA	1,280×1,024	5:4	1,310,720
UXGA	1,600×1,200	4:3	1,920,000
2K/FHD	1,920×1,080	16:9	2,073,600
WUXGA	1,920×1,200	16:10	2,304,000
4K/QFHD	3,840×2,160	16:9	8,294,400
8K/FUHD	7,680×4,320	16:9	33,177,600

プリンターの解像度

　プリンターの解像度は，1インチ（2.54cm）当たりの画素数で表します。単位はdpi（dots per inch）を使用します。
　たとえば，解像度が「4,800×1,200dpi」と表記されたプリンターの場合は，1インチ当たり，横4,800ドット，縦1,200ドットということになります。横の数値が1,200以上であれば，きれいに印刷できるようです。

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色情報とは（RGB・CMYKと混色の基礎）

ディスプレイの色情報

　ディスプレイ場合，色情報は光の三原色（RGB）で表します。Rは赤（Red），Gは緑（Green），Bは青（Blue）です。各色の光の強さは，0（暗）～255（明）までの256通り（１バイト）で表すことが多いです。この場合，256（R）×256（G）×256（B）＝16,777,216色（24ビットフルカラー）の色を扱うことができます。

加法混色とは

　加法混色とは，各色の光を混ぜ合わせて，さまざまな色の光を作り出すことをいいます。各色の光を混ぜ合わせると白に近づきます。

プリンターの色情報

　カラー印刷の場合，色の三原色（CMY）と黒のインク（CMYK）を使用します。Cは水色（Cyan），Mはマゼンタ（赤紫），Yは黄（Yellow），Kは黒（Black）です。

減法混色とは

　減法混色とは，各色のインクを混ぜ合わせて，さまざまな色を作り出すことをいいます。各色のインクを混ぜ合わせると黒に近づきます。

VRAMの容量（ディスプレイ表示の記憶量計算）

　ディスプレイに画像を表示する場合，VRAMの容量も考慮しなければなりません。

練習問題（容量・解像度計算）

問　ディスプレイの解像度が800×600（横×縦）で，1画素の色情報がR，G，B，それぞれ4ビット（16色）の場合に必要なVRAMの容量はいくらか。

まとめ

　今回は，出力装置について，シンプルにまとめてみました。ディスプレイやプリンターは身近な装置ですが，表示方式や印刷方式，解像度の表し方，RGB・CMY（CMYK）による色情報の違い，さらにVRAM容量の計算など，試験では理解しておきたいポイントが多くあります。一度で覚えきれなくても問題ありませんので，復習用として繰り返し読み，用語と仕組みを確実に身に付けていきましょう。

　理解が進んだら，過去問題等にもチャレンジしてみてください。