次のページ 前のページ 目次へ

6. 基本仕様の読み方

この節では上記の仕様が意味することと、その他知らなければならないことを 説明します。先ず最初にいくつか定義をします。それぞれの隣には、計算をす る時に使う変数名を括弧内に示します。

水平同期周波数(horizontal sync frequency, HSF)

秒あたりの水平走査数 (上記参照)。

垂直同期周波数(vertical sync frequency, VSF)

毎秒の垂直走査数(上記参照)。主にリフレッシュレートの上限として重要。

ドットクロック値(dot clock, DCF)

より正式には、`駆動クロック周波数'; 時々適当に`帯域幅'と呼ぶ。 アダプタの発信子または VCO の周波数 --- 毎秒描画可能ドット数の最大値。

ビデオ信号帯域幅(video bandwidth, VB)

モニタのビデオ入力に注ぎ込み、識別できる何かが見える事を期待すること ができる最高の周波数。アダプタがオンオフ切り替えのパターンを生成した 場合、最低の周波数は DCF の半分になります。したがって理論上の帯域幅 は DCF/2 から始めることができると思います。精細な詳細のくっきりした 表示を我慢するならば、最高の DCF を欲しがらないで、お好みで高めに しておきましょう。

フレーム長(HFL, VFL)

水平フレーム長(HFL)はモニタの電子銃が 1 つの使われていない左右 の境界を含む水平線を走査するのに必要なドットクロックの数。 垂直フレーム長 (VFL)は使われていない上と下の境界を含む 完全な画面の走査線の数です。

リフレッシュレート(screen refresh rate, RR)

秒あたりの画面再描画回数(「フレームレート」とも呼ばれます)。高 い方が良い値で、ちらつきが少なくなります。60Hz は良い値ですし、 VESA 標準の 72Hz の方ならばなお良いでしょう。 以下の計算で求めます:

        RR = DCF / (HFL * VFL)

分母にある積はモニタに表示される解像度ではなく、いくらか 大きいことに注意してください。これについては以降で詳細に説明します。

インタレースモードの周波数は実際は半分のフレームの周波数で、普通 87Hz interlaced のように指定します: 典型的なディスプレイの画面の全体 ではちらつきが出るような周波数ですが、全ての単一の線が半分の周期で 再描画されます。

計算のため、全フレームの再描画速度(リフレッシュレート)つまり 43.5Hz でのインタレース表示を考えます。 インタレースモードの表示品質は、同じ全フレームレートの非インタレース モードの表示品質より良好です。しかし、 半フレームレートに対応する非インタレースモードの表示品質と比べると 明らかに劣ります。

6.1 帯域幅について

モニタのメーカーは帯域幅の高さをよく宣伝文句にします。というのも、 帯域幅が光の強さと色変化のシャープさに制約を与えるからです。 帯域幅が大きいほど、より細かい画像を表示することができます。

モニタは電気信号を用いて画像を表示します。信号は一旦デジタルからアナログ へと変換されると、つねにアナログ波形として取り扱われます。それは多くの、固 定した周波数の単純な波形の組合せであると考えられ、それらの多くは MHz の範 囲で例えば 20MHz、40MHz、さらに 70MHz だったりします。モニタのビデオ信号 帯域幅は事実上歪みが無く扱える高周波のアナログ信号です。

私達の目的のためには、ビデオ信号帯域幅は主に使用可能なドッ トクロックのおおよその上限として重要です。

6.2 同期周波数とリフレッシュレート:

画面上の水平走査線はフレーム長走査の中で実際に表示される部分です。それぞれ の瞬間に実際に輝いている点はたった一つだけですが、リフレッシュレートが 十分速ければ、目には絶え間無く全ての画像が「見える」という訳です。

ここでいくつかの図で解説します:

     _______________________
    |                       |     水平同期周波数は、
    |->->->->->->->->->->-> |     モニタの電子ビームが
    |                      )|     このようなパターンを
    |<-----<-----<-----<--- |     走査する、1 秒あたりの
    |                       |     回数です。
    |                       |
    |                       |
    |                       |
    |_______________________|    
     _______________________
    |        ^              |     垂直同期周波数は、
    |       ^ |             |     モニタの電子ビームが
    |       | v             |     このようなパターンを
    |       ^ |             |     走査する、1 秒あたりの
    |       | |             |     回数です。
    |       ^ |             |
    |       | v             |
    |       ^ |             |
    |_______|_v_____________|    

実際のラスター走査はとても細かいジグザグ型のパターンをしていて、左右に電子 ビームが動いて同時に上下にも動いています。

ここで、ドットクロックとフレームの大きさがどのようにリフレッシュレート に関係しているかが分かります。定義によると、 1 ヘルツ(Hz)は 1 秒に 1 周期です。したがって、水平フレーム長を HFL とし垂直フレーム長を VFL と した場合に全ての画面を覆うには (HFL * VFL) 回ドットクロックが必要です。 定義によるとカードからは毎秒 DCF 回の信号が出ているので、モニタの電子 銃が左から右・戻る・下から上へ・戻るという走査を毎秒 DCF / (HFL * VFL) 回行えるのは明らかです。これがリフレッシュレートです。 なぜなら、これは毎秒あたり何回画面を更新できるか (だからリフレッシュ)を示しているからです。

解像度とちらつきの関係がトレードオフの関係にあるので、自分の要求に応じて設 定を行なうためにこの概念を理解する必要があります。

テキストよりは視覚に訴えた方が分かるので次に関係図を描きます:

        RR                                      VB
         |   min HSF                     max HSF |
         |    |             R1        R2  |      |
max VSF -+----|------------/----------/---|------+----- max VSF
         |    |:::::::::::/::::::::::/:::::\     |
         |    \::::::::::/::::::::::/:::::::\    |
         |     |::::::::/::::::::::/:::::::::|   |
         |     |:::::::/::::::::::/::::::::::\   |
         |     \::::::/::::::::::/::::::::::::\  |
         |      \::::/::::::::::/::::::::::::::| |
         |       |::/::::::::::/:::::::::::::::| |
         |        \/::::::::::/:::::::::::::::::\| 
         |        /\:::::::::/:::::::::::::::::::|
         |       /  \:::::::/::::::::::::::::::::|\
         |      /    |:::::/:::::::::::::::::::::| |
         |     /     \::::/::::::::::::::::::::::| \
min VSF -+----/-------\--/-----------------------|--\--- min VSF
         |   /         \/                        |   \
         +--/----------/\------------------------+----\- DCF
           R1        R2  \                       |     \
                          min HSF                |    max HSF
                                                 VB

これは一般的なモニタのモードダイアグラムです。ダイアグラムの x 軸は クロック周波数(DCF)、y 軸はリフレッシュレート(RR)を意味しています。 ダイアグラムで塗り潰してある領域はモニタのビデオに表示できる領域です。 この領域のどの点をとっても表示可能です。

`R1' と `R2' のラベルをつけた線は(640x480 のような)固定解像度を意味し ており、一つの解像度を複数の異なるドットクロックとリフレッシュレートの 組み合わせでどうやって実現しているかを図解したことを意味しています。 R2 の線は R1 の解像度より高いことを表しています。

許された領域の上と下の境界線は単に水平線が垂直同期周波数の限界値を 表しています。ビデオ信号帯域幅はクロック周波数の上限値で、故に領域 の右の垂直線の境界に当たります。

モニタ性能をプロットするには、個々のモニタに対 してこのようなダイアグラム(X graphics ではかなり役に立つでしょう)を プロットするのを補助するプログラムがあります。その節には別の興味深い議 論もあります。すなわち、水平同期周波数の上限から得られる境界値の導出です。


次のページ 前のページ 目次へ