LCD ディスプレイの解像度、画面サイズ、アスペクト比の説明

LCD ディスプレイの選択には、単に画面サイズを選択するだけではありません。

エンジニアと製品設計者は、ディスプレイの解像度、アスペクト比、ピクセル密度、視聴距離、インターフェイスの互換性、機械的設置要件も考慮する必要があります。これらの要因は、画質、ユーザー エクスペリエンス、システム パフォーマンス、製品コストに直接影響します。

産業用アプリケーションの場合、適切なディスプレイを選択することがさらに重要です。機械のコントロール パネル、医療機器、携帯端末、または屋外機器では、パフォーマンスと信頼性の最適なバランスを達成するために、画面サイズ、解像度、アスペクト比のさまざまな組み合わせが必要になる場合があります。

このガイドでは、LCD 画面サイズ、ディスプレイ解像度、アスペクト比の関係について説明し、最も一般的なディスプレイ形式を比較し、 産業用 LCD ディスプレイを選択するための実践的な推奨事項を提供します。.

液晶画面サイズとは何ですか?

LCD 画面のサイズは、ディスプレイの有効表示領域の対角寸法を指します。通常は、5"、7"、10.1"、または 15.6" などのインチで表​​されます。

ただし、画面サイズだけではディスプレイの実際の寸法を表すものではありません。

たとえば、2 つの 10.1 インチ LCD パネルが異なるアスペクト比を使用している場合、幅と高さが異なる場合があります。

これは、幅と高さの関係が変化しても、対角線の長さは同じままであるためです。

したがって、エンジニアは画面サイズだけに依存するのではなく、次の仕様を常に確認する必要があります。

• アクティブエリア (AA)

• 外形寸法(OD)

• 表示エリア (VA)

• 機械的な取り付けスペース

これらの寸法により、ディスプレイが製品の筐体に収まるかどうかが決まります。

ディスプレイ解像度とは何ですか?

ディスプレイ解像度は、画面全体に配置されたピクセルの数を表します。

通常は次のように表現されます。

水平ピクセル × 垂直ピクセル

例としては次のものが挙げられます。

解像度が高いということは、ディスプレイに含まれるピクセルが多くなり、より細かい部分や滑らかな画像を表示できることを意味します。

ただし、 解像度が高いほど画質が良いとは限りません.

知覚される鮮明さは、ディスプレイの物理的なサイズにも依存します。

たとえば、次のディスプレイは両方とも同じフル HD 解像度を持っています。

• 7インチ 1920×1080

• 15.6インチ 1920×1080

同じ数のピクセルが含まれていますが、ディスプレイが小さいほど、それらのピクセルがはるかに小さな領域に詰め込まれ、その結果、ピクセル密度がはるかに高くなります。

ピクセル密度 (PPI) とは何ですか?

ピクセル密度は、一般的に 1 インチあたりのピクセル数 (PPI)で測定され、ディスプレイ上でピクセルがどれだけ密に詰め込まれているかを表します。

一般的に言えば:

• PPI が高いほど、テキストが鮮明になり、画像の細部がより鮮明になります。

• PPI が低いと、特に近視距離で、個々のピクセルがより目立ちやすくなります。

産業用アプリケーションの場合、必ずしも最高の PPI を選択する必要はありません。

例えば：

• 近距離から見る携帯型医療機器は、ピクセル密度が高いと恩恵を受ける可能性があります。

• 1 メートル離れた場所から見る工場の HMI には、非常に高解像度のディスプレイは必要ない場合があります。

エンジニアは最高の解像度を追求するのではなく、視聴距離とアプリケーションの要件に一致するピクセル密度を選択する必要があります。

アスペクト比とは何ですか?

アスペクト比は、ディスプレイの幅と高さの比例関係を表します。

画面サイズとは異なり、アスペクト比は物理的な寸法やピクセル数を示すものではありません。代わりに、ディスプレイの全体的な形状を定義します。

一般的なアスペクト比には次のようなものがあります。

各アスペクト比には、それぞれ独自の利点とトレードオフがあります。最良の選択は、単に最も広いディスプレイまたは最も高い解像度のディスプレイを選択するのではなく、アプリケーションによって異なります。

解像度対画面サイズ対アスペクト比

これら 3 つの用語はよく混同されますが、ディスプレイの異なる特性を説明します。

それらの関係を理解するのに役立つ方法は次のとおりです。

• 画面サイズによって ディスプレイの物理的な寸法が決まります。

• 解像度によって 、表示できる画像情報の量が決まります。

• アスペクト比は ディスプレイの形状を決定し、ユーザー インターフェイスのレイアウトに影響します。

3 つの要素がすべて連携して機能します。 1 つの仕様を変更すると、他の仕様に影響を与えることがよくあります。そのため、ディスプレイの選択では、単一のパラメータではなく、システム全体の設計を常に考慮する必要があります。

画面サイズ、解像度、アスペクト比の連携方法

画面サイズ、解像度、アスペクト比は個別の仕様として議論されることがよくありますが、実際にはこれらが連携して LCD ディスプレイの全体的なパフォーマンスを決定します。

産業用アプリケーション用のディスプレイを選択する場合、単一の仕様に焦点を当てると、バランスの取れた設計に陥りやすくなります。画面が大きくなれば自動的に使いやすさが向上するわけではありませんし、解像度が高くてもユーザー エクスペリエンスが常に向上するとは限りません。また、アスペクト比が広いほどすべてのアプリケーションに適しているわけではありません。

代わりに、これらの仕様は、製品の動作環境、ユーザー インターフェイス、ハードウェア機能、および機械的制約に従って総合的に評価される必要があります。

この関係は以下のように要約できます。

これらの仕様は独立していますが、通常、1 つを変更すると他の仕様にも影響します。

例えば：

• 同じ画面サイズを維持しながらただし、グラフィック処理要件とシステムコストも増加します。 解像度 を上げると、ピクセル密度が向上し、テキストやグラフィックスがより鮮明に表示されます。

• 解像度を変更せずに 画面サイズを 大きくすると、アイコンとテキストが物理的に大きくなりますが、ピクセル密度と画像の鮮明さが低下します。

• アスペクト比を 変更すると、 情報がどのように鮮明に表示されるかではなく、情報がどのように配置されるかが影響を受けます。幅の広いディスプレイはより広い水平方向のワークスペースを提供し、より高いディスプレイはメニューやパラメータリストのための追加のスペースを提供します。

エンジニアは、1 つの仕様を最大限に活用するのではなく、アプリケーションの機能要件に基づいて 3 つすべてのバランスをとる必要があります。

設計例: アプリケーションごとに異なる表示優先順位が必要

次の例は、単に最高の仕様を選択するのではなく、アプリケーションに応じてディスプレイの選択がどのように変化するかを示しています。

これらの例は、表示の選択が常にアプリケーション主導であることを示しています。

たとえば、工場のオペレータが 1 メートル離れた場所からコントロール パネルを見ている場合、インターフェイスに大きなボタンとステータス インジケータしか含まれていない場合、フル HD ディスプレイのメリットはほとんど得られない可能性があります。この場合、ディスプレイの解像度を低くすると、使いやすさに影響を与えることなく、ハードウェア要件とシステム全体のコストを削減できます。

対照的に、医療用画像デバイスや産業用検査システムでは、精細なグラフィックス、詳細なチャート、または高解像度の画像を表示する必要がある場合があります。高解像度のパネルは、画像の鮮明さが向上し、より多くの情報を同時に表示できるため、価値が高まります。

同様に、広いアスペクト比のディスプレイは、追加の水平スペースを活用するようにユーザー インターフェイスが設計されている場合にのみ役立ちます。そうしないと、追加のスクリーン領域が未使用のままになり、材料コストが増加する可能性があります。

エンジニアリング設計のヒント

LCD ディスプレイを選択する場合、一般に、すべてのカテゴリで最高の仕様を追求するよりも、システム全体を最適化する方が効果的です。

結局のところ、最適な LCD ディスプレイは、最大の画面、最大の解像度、または最大のアスペクト比によって定義されるわけではありません。画質、使いやすさ、システムパフォーマンス、機械的統合、長期信頼性の適切なバランスを実現するのはディスプレイです。

一般的な LCD 解像度とそのアスペクト比

一般的な LCD ディスプレイのアスペクト比の説明

すべての LCD ディスプレイに普遍的な「最適な」アスペクト比はありません。

各表示形式は、表示領域、情報レイアウト、機械的統合、および製造の可用性のバランスが取れるように設計されています。適切なアスペクト比の選択は、単に最も広いまたは最も高い解像度のディスプレイを選択するのではなく、アプリケーションの機能要件によって決まります。

以下は、で使用される最も一般的なアスペクト比です 産業用 LCDアプリケーション 。

4:3 アスペクト比

4:3 ディスプレイは、最新のワイドスクリーン形式よりも垂直方向のスペースが広く、従来の産業システム、医療機器、および長いパラメータ リストを表示するアプリケーションに適しています。現在導入される新しいパネルは少なくなっていますが、既存の機器をアップグレードしたり、このフォーマット用に設計されたソフトウェアを保守したりする場合には、4:3 が依然として実用的な選択肢です。

5:4 アスペクト比

一般にで表される 1280 × 1024 (SXGA)5:4 のアスペクト比は、産業オートメーションおよび工場制御システムで広く使用されています。 4:3 よりわずかに縦長のディスプレイを提供し、従来の産業用コンピューターや制御プラットフォームとの互換性が必要なアプリケーションで引き続き使用されます。

16:9 アスペクト比

16:9 のアスペクト比は最も広く利用されている LCD フォーマットであり、最大のパネル選択、広範なソフトウェア互換性、および競争力のある価格を提供します。ほとんどの産業用ディスプレイに適していますが、追加の垂直ワークスペースが必要なアプリケーションでは、代わりに 16:10 ディスプレイの方がメリットが得られる場合があります。

16:10 アスペクト比

16:10 ディスプレイは、ワイドスクリーン レイアウトを維持しながら、追加の垂直スペースを提供します。この追加の高さにより、産業用 HMI インターフェイス、パラメータ リスト、エンジニアリング ソフトウェアの使いやすさが向上し、産業用および医療用機器で人気の選択肢となっています。

21:9 ウルトラワイド アスペクト比

21:9 ディスプレイは水平方向のワークスペースを拡張し、ダッシュボード、監視システム、視覚化プラットフォームに適しています。その利点を最大限に高めるには、ユーザー インターフェイスをウルトラワイド レイアウト向けに特別に設計する必要があります。そうしないと、追加の画面幅が実際的な価値をほとんど提供しない可能性があります。

32:9 スーパーウルトラワイド アスペクト比

32:9 ディスプレイは非常に広い表示領域を提供し、通常、コントロール センター、シミュレーション システム、パノラマ モニタリングなどの特殊なアプリケーションで使用されます。標準形式と比較して、一般的により多くのグラフィックス処理能力が必要となり、標準パネルのオプションが少なくなります。

ストレッチ LCD ディスプレイ

標準のアスペクト比とは異なり、ストレッチ LCD ディスプレイは、スペースに制約のある製品に合わせてカスタマイズされた細長いフォーマットを使用します。従来のディスプレイでは利用可能な設置スペースを効率的に利用できない輸送システム、棚端ディスプレイ、自動販売機、産業機器などで一般的に使用されています。

どのアスペクト比を選択する必要がありますか?

アスペクト比の選択は、多くの場合、インターフェース設計、機械的制約、およびシステムコストの間のトレードオフになります。

以下の推奨事項は一般的な参考として役立ちます。

ただし、アスペクト比を単独で選択しないでください。

産業用ディスプレイの設計を成功させるには、次のことも考慮する必要があります。

• 機械的寸法

• 解決

• 画素密度

• 視聴距離

• 輝度

• ディスプレイインターフェース

• タッチテクノロジー

• 環境条件

• パネルの長期利用可能

産業用途に適した LCD ディスプレイの選択

適切な LCD ディスプレイを選択するには、仕様を比較するだけでは不十分です。

ディスプレイ ソリューションを最終決定する前に、エンジニアは次の質問を評価する必要があります。

• ディスプレイは設置可能なスペースに適合していますか?

• アスペクト比はユーザーインターフェイスに適していますか?

• 解像度は画像の詳細を十分に提供しますか?

• 明るさは使用環境に適していますか？

• ディスプレイインターフェイスはホストシステムと互換性がありますか?

• パネルは製品ライフサイクル全体を通じて利用可能ですか?

• 標準パネルで十分ですか、それともカスタム ディスプレイが必要ですか?

多くの産業プロジェクトでは、単一の完璧な仕様は存在しません。通常、最適なソリューションは、パフォーマンス、信頼性、製造可能性、総所有コストのバランスがとれたソリューションです。

カスタム LCD ディスプレイ ソリューション

標準の LCD パネルは多くのアプリケーションのニーズを満たしますが、一部の製品では、望ましい機械設計やユーザー エクスペリエンスを実現するためにカスタマイズされたディスプレイ ソリューションが必要です。

FANNAL は、次のような産業用途向けにカスタマイズされた LCD ディスプレイおよびタッチ ソリューションを提供します。

• カスタム TFT LCD モジュール

• 高輝度ディスプレイ

• ワイドアスペクト比ディスプレイ

• ストレッチLCDディスプレイ

• PCAP タッチ統合

• オプティカルボンディング

• カバーガラスのカスタマイズ

• インターフェースのカスタマイズ

標準のワイドスクリーン LCD が必要な場合でも、完全にカスタマイズされたディスプレイ ソリューションが必要な場合でも、適切な画面サイズ、解像度、アスペクト比を選択することが、製品設計を成功させる基礎となります。

よくある質問

解像度が高いほど常に画質が向上しますか?

必ずしもそうとは限りません。

画質は、画面サイズ、ピクセル密度 (PPI)、視聴距離、ディスプレイ技術、明るさ、光学性能などの複数の要因によって決まります。解像度が高くなると、アプリケーションの表示条件と一致する場合にのみ、画像の詳細が向上します。

多くの産業用ディスプレイが依然として 4:3 または 5:4 のアスペクト比を使用しているのはなぜですか?

多くの産業用制御システムは、もともとこれらの形式を中心に設計されました。さらに、垂直方向の情報が大量に含まれるインターフェイスでは、幅の広いディスプレイよりも、より高いディスプレイの方がメリットが得られる場合があります。

2560 × 1440 はウルトラワイド解像度ですか?

いいえ。

2560 × 1440 は 16:9 のアスペクト比を使用し、一般に QHD として知られています。一般的なウルトラワイド解像度は 3440 × 1440 で、21:9 のアスペクト比が使用されます。

4K は常に 16:9 ディスプレイですか?

いいえ。

最も一般的な 4K UHD 解像度 (3840 × 2160) は 16:9 のアスペクト比を使用しますが、DCI 4K (4096 × 2160) はより広い 17:9 フォーマットを使用します。解像度とアスペクト比は関連していますが、同一の概念ではありません。

LCD ディスプレイをさまざまなアスペクト比にカスタマイズできますか?

はい。

産業用アプリケーションの場合、カスタム LCD ソリューションは、特定の製品要件を満たすために、さまざまな画面サイズ、解像度、アスペクト比、タッチ テクノロジ、輝度レベル、インターフェイス、光学結合構成を使用して設計できます。