コンピューターモニター

最初のコンピュータ モニターは陰極線管 (CRT) を使用していた。1970年代後半に家庭用コンピュータが登場する以前は、CRT を使用したビデオ ディスプレイ ターミナル(VDT) は、キーボードやワークステーションの他のコンポーネントと物理的に 1 つの大きなシャーシに統合されているのが一般的で、通常は紙のテレタイプ ライターのエミュレーションに限定されていたため、初期の呼び名は「ガラス TTY」であった。ディスプレイはモノクロで、現代のモニターに比べてはるかにシャープで詳細さに欠けていたため、比較的大きなテキストを使用する必要があり、一度に表示できる情報量が大幅に制限されていた。高解像度の CRT ディスプレイは、特殊な軍事、産業、科学用途向けに開発された^が、一般用途には高価すぎた。1972年に低速だが手頃な価格のTektronix 4010端末が発売されてから^、より広い商業利用が可能になった。

初期の家庭用コンピュータ（TRS-80やCommodore PETなど）はモノクロCRTディスプレイに限定されていましたが、カラー表示機能は、MOS 6500シリーズベースのマシン（1977年に発表されたApple IIコンピュータやAtari 2600コンソールなど）ではすでに可能な機能であり、カラー出力は、1979年に発表されたよりグラフィックが高度なAtari 8ビットコンピュータの特長でした。どちらのコンピュータも、通常のカラーテレビのアンテナ端子に接続するか、最適な解像度と色品質のために専用のCRTカラーモニターで使用することができました。数年遅れて、1981年にIBMはColor Graphics Adapterを発表しました。これは、 320×200ピクセルの解像度で4色を表示したり、2色で640×200ピクセルを生成したりできます。1984年にIBMは、16色を生成でき、解像度が640×350のEnhanced Graphics Adapterを発表しました。^{[ 7 ]}

1980年代末までに、カラープログレッシブスキャンCRTモニターは広く普及し、ますます手頃な価格になっていました。一方、最もシャープなプロシューマーモニターは、 1970年代から1980年代にかけてのHDTV標準化の取り組みが継続的に失敗に終わったことを背景に、高解像度ビデオを鮮明に表示できるようになりました。その結果、消費者向けSDTVは、2000年代に入ってもコンピューターCRTモニターの能力にますます大きく遅れをとることになりました。次の10年間、最大表示解像度は徐々に増加し、価格は下がり続けました。これは、CRT技術が新千年紀に入ってもPCモニター市場で支配的であり続けたためです。これは、CRTの製造コストが依然として安価であったことが一因です。^{[ 8 ]} CRTは、今日のLCDに比べて、色、グレースケール、モーション、レイテンシーの面で依然として優位性がありますが、LCDの改良により、その優位性ははるかに目立たなくなりました。初期のLCDパネルのダイナミックレンジは非常に悪く、テキストやその他の静止画像はCRTよりも鮮明でしたが、ピクセルラグとして知られるLCDの特性により、動く画像は著しくにじんでぼやけて見えました。

液晶ディスプレイ（LCD）の実装には、複数の技術が用いられてきました。1990年代を通して、LCD技術は主にノートパソコンのモニターとして利用されていました。LCDは消費電力が低く、軽量で、サイズも小さいため、CRTに比べて高価でしたが、その利点が価格に見合うものでした。当時、同じノートパソコンでも、モノクロ（アクティブ方式またはパッシブ方式）、パッシブカラー、アクティブマトリクスカラー（TFT）など、価格帯の異なる様々なディスプレイオプションが用意されていました。生産量と製造能力の向上に伴い、モノクロとパッシブカラーの技術はほとんどの製品ラインから姿を消しました。

TFT-LCDはLCDの一種で、現在コンピューターモニターに使用されている主流の技術です。^{[ 9 ]}

最初のスタンドアロン型液晶ディスプレイは1990年代半ばに登場し、高価格で販売されました。価格が下がると人気が高まり、1997年までにはCRTモニターと競合するようになりました。最初のデスクトップ型液晶コンピューターモニターには、1990年代半ばのEizo FlexScan L66、1998年のSGI 1600SW、Apple Studio Display、ViewSonic VP140 ^{[ 10 ]}などがあります。2003年には、液晶ディスプレイの販売台数が初めてCRTを上回り、コンピューターモニターに使用される主要な技術となりました。^{[ 8 ]液晶ディスプレイのCRTモニターに対する物理的な利点は、液晶ディスプレイの方が軽く、小さく、消費電力が少ないことです。パフォーマンスの面では、液晶ディスプレイはちらつきが少なく、またはまったくないため、目の疲れが軽減され、 [ 11 ]}ネイティブ解像度でより鮮明な画像が表示され、チェッカーボードのコントラストも優れています。一方、CRTモニターは黒の表現力、視野角、応答速度に優れ、エイリアシングを起こさずに任意の低解像度を使用でき、リフレッシュレートを高くすることでフリッカーを低減できます^{[ 12 ]。}ただし、このフリッカーは、ほとんどのLCDのようなフリッカーの少ないディスプレイと比較して、モーションブラーを低減するためにも使用できます^{[ 13 ]} 。視覚科学などの多くの専門分野は依然としてCRTに依存しており、最高のLCDモニターは中程度の時間精度を達成しているため、その劣悪な空間精度が重要でない場合にのみ使用できます^{[ 14 ] 。}

ハイダイナミックレンジ（HDR）^{[ 12 ]}は、グレースケール精度を向上させるためにハイエンドLCDモニターに実装されています。2000年代後半頃から、テレビシリーズ、映画、ビデオゲームがワイドスクリーンに移行したことも一因となり、正方形のモニターでは正しく表示できないため、ワイドスクリーンLCDモニターが人気になりました。

有機EL（OLED）モニターは、液晶ディスプレイ（LCD）とブラウン管（CRT）モニターの利点のほとんどを備えつつ、欠点は少ないという特徴を持つ。ただし、プラズマパネルやCRTと同様に焼き付きが発生しやすく、価格も比較的高価である。

コンピューターモニターなどの2次元表示装置において、表示サイズまたは表示可能画像サイズとは、ベゼルやその他の筐体設計上の制約を受けることなく、画像、動画、または作業領域を表示するために実際に使用できる画面領域のことです。表示装置の主な寸法は、幅、高さ、総面積、および対角線です。

ディスプレイのサイズは通常、メーカーによって対角線、つまり画面の対角線上の2つの角の間の距離として示されます。この測定方法は、円形の画面面を持つブラウン管が一般的に使用されていた第一世代のCRTテレビで使用されていた方法から受け継がれています。円形であるため、そのサイズはガラス管の外径によって表されていました。これらの円形の管は長方形の画像を表示するために使用されていたため、長方形画像の対角線の長さは（ガラスの厚みのため）管の画面面の直径よりも小さくなりました。この方法は、ブラウン管が角丸長方形として製造されるようになってからも続けられました。サイズを単一の数値で指定できるという利点があり、アスペクト比が普遍的に4:3であったため混乱を招かなかったからです。

フラットパネル技術の導入により、対角線の長さは実際に画面に表示される部分の対角線の長さを表すようになった。つまり、18インチの液晶ディスプレイは、18インチのブラウン管ディスプレイよりも表示領域が広くなったということである。

対角間の距離でモニターのサイズを推定する方法では、ディスプレイのアスペクト比が考慮されないため、たとえば、16:9 の21 インチ (53 cm)ワイドスクリーンディスプレイは、21 インチ (53 cm)の4:3 スクリーンよりも面積が小さくなります。4:3 スクリーンの寸法は16.8インチ × 12.6インチ (43 cm × 32 cm)で、面積は211平方インチ (1,360 cm ² )ですが、ワイドスクリーンは18.3インチ × 10.3インチ (46 cm × 26 cm)で、面積は188平方インチ (1,210 cm ² )です。                    

2001 年頃までは、ほとんどのコンピューター モニターは4:3 のアスペクト比で、一部は5:4または8:7でした。2001 年から 2006 年にかけて、16:9および主に16:10 (8:5) のアスペクト比のモニターが、最初はノートパソコンで、その後スタンドアロン モニターでも一般的に入手できるようになりました。この移行の理由には、ワード プロセッサで標準レター ページ 2 枚を並べて表示するなどの生産性 (ビデオゲームや映画鑑賞の視野など)、および CAD で大きなサイズの図面とアプリケーション メニューを同時に表示するなどの用途がありました。^{[ 16 ] [ 17 ]} 2008 年、16:10 はLCD モニターで最も一般的に販売されるアスペクト比となり、同年には 16:10 がノートパソコンの主流標準となりました。^{[ 18 ]}

2010年、コンピュータ業界は16:10から16:9への移行を開始した。これは、16:9が標準的な高精細テレビのディスプレイサイズとして選ばれたことと、製造コストが安かったためである。^{[ 19 ]}

2011年当時、4:3のアスペクト比を持つ非ワイドスクリーンディスプレイは少量しか製造されていませんでした。サムスンによると、これは「旧型の『スクエアモニター』の需要がここ数年で急速に減少した」ためであり、「需要不足のため、2011年末までにすべての4:3または類似のパネルの生産が停止されると予測している」とのことです。^{[ 20 ]}

コンピューターモニターの解像度は、時間の経過とともに向上してきました。1970年代後半の280 × 192から、 1990 年代後半の1024 × 768まで。2009 年以降、コンピューターモニターで最も一般的に販売されている解像度は1920 × 1080で、 HDTV の1080pと共通しています。^{[ 21 ]} 2013 年以前は、ニッチなプロフェッショナルモニターを除いて、一般市場向けの LCD モニターは30インチ (76 cm)で2560 × 1600に制限されていました。2015 年までに、ほとんどの主要なディスプレイメーカーが3840 × 2160 ( 4K UHD ) ディスプレイをリリースし、最初の7680 × 4320 ( 8K ) モニターの出荷が開始されました。  

すべての RGB モニターには、色度が色三角形によって制限された独自の色域があります。これらの三角形の中にはsRGB三角形よりも小さいものもあれば、大きいものもあります。色は通常、原色ごとに 8 ビットでエンコードされます。RGB 値 [255, 0, 0] は赤を表しますが、Adobe RGBや sRGB などの異なる色空間ではわずかに異なる色になります。広色域デバイスで sRGB エンコードされたデータを表示すると、非現実的な結果になる可能性があります。^{[ 22 ]}色域はモニターの特性です。画像の色空間は、画像のExifメタデータとして転送できます。モニターの色域が色空間の色域よりも広い限り、モニターがキャリブレーションされていれば、正しい表示が可能です。sRGB 色空間外の色を使用する画像は、sRGB 色空間モニターでは制限付きで表示されます。^{[ 23 ]}今日でも、sRGBカラースペースを表示できるモニターの多くは、工場出荷時またはユーザーによるキャリブレーションが適切に行われておらず、正しく表示されていません。カラーマネジメントは、電子出版（ブラウザでの表示のためのインターネット経由）と印刷を目的としたデスクトップパブリッシングの両方で必要とされています。

LGモニター：一般消費者向け（左）と、スクリーンフードとキャリブレーションツールを内蔵したプロフェッショナル向けモデル

省電力

最新のモニターのほとんどは、映像入力信号が受信されないと省電力モードに切り替わります。これにより、最新のオペレーティングシステムは、一定時間操作がないとモニターの電源をオフにすることができます。また、モニターの寿命を延ばすことにもつながります。一部のモニターは、スタンバイ状態が一定時間経過すると自動的に電源がオフになります。

最近のノートパソコンのほとんどは、一定時間操作がない場合やバッテリー使用時に画面の明るさを自動的に調整する機能を備えています。これにより、バッテリー寿命が延び、摩耗も軽減されます。

インジケーターランプ

最新のモニターのほとんどは、2種類のインジケーターライトの色を備えています。ビデオ入力信号が検出されるとインジケーターライトは緑色に点灯し、省電力モードのときは画面が黒くなり、インジケーターライトはオレンジ色に点灯します。一部のモニターはインジケーターライトの色が異なる場合があり、省電力モード時にインジケーターライトが点滅するものもあります。

一体型アクセサリー

多くのモニターには、他のアクセサリ（またはそれらを接続する端子）が内蔵されています。これにより、標準ポートが簡単にアクセスできる場所に配置され、別途ハブ、カメラ、マイク、スピーカーなどを用意する必要がなくなります。これらのモニターには、コーデック情報、Windowsインターフェースドライバ、およびこれらの機能を適切に動作させるためのその他の小型ソフトウェアを含む高度なマイクロプロセッサが搭載されています。

ウルトラワイドスクリーン

アスペクト比が 2:1 を超えるモニター (例えば、一般的な 16:9 とは異なり、21:9 や 32:9 など)。アスペクト比が 3:1 を超えるモニターは、スーパーウルトラワイドモニターとして販売されています。これらは通常、マルチモニター構成を置き換えることを目的とした巨大な曲面スクリーンです。

タッチスクリーン

これらのモニターは、画面へのタッチ操作を入力方法として採用しています。指で項目を選択したり移動したりできるほか、指のジェスチャーでコマンドを伝えることも可能です。指紋による画質劣化のため、画面は頻繁に清掃する必要があります。

センサー

• 周囲の光に合わせて画面の明るさや色温度を自動調整します。
• 生体認証、目認識、顔認識のための赤外線カメラ。ユーザー入力デバイスとしての視線追跡。3Dスキャン用のLiDAR受信機。

光沢のあるスクリーン

一部のディスプレイ、特に最新のフラットパネルモニターでは、従来の反射防止マット仕上げの代わりに光沢仕上げが採用されています。これにより色の彩度と鮮明度は向上しますが、照明や窓からの反射がより目立つようになります。反射を軽減するために反射防止コーティングが施されることもありますが、これは問題を完全に解決するものではありません。

曲線デザイン

LCDやOLEDといった、名目上はフラットパネルのディスプレイ技術を用いる場合、凸面ではなく凹面の曲線が採用されることが多く、特に近距離での視聴を想定した、非常に大型で幅広の継ぎ目のないデスクトップモニターにおいて、幾何学的歪みが軽減される。

3D

最新のモニターは、特殊なメガネや偏光板などを用いて、左右の目にそれぞれ異なる画像を表示することで、奥行き感を演出できる。オートステレオスコピック方式のスクリーンであれば、ヘッドギアなしで3D画像を表示できる。

反射防止・防眩スクリーン

医療用途向け、または屋外設置向けの機能を備えています。

指向性スクリーン

狭視野角スクリーンは、セキュリティを重視する一部の用途で使用されています。

一体型プロフェッショナルアクセサリー

統合型スクリーンキャリブレーションツール、スクリーンフード、信号送信機、保護スクリーン。

タブレットの画面

モニターとグラフィックタブレットを組み合わせたデバイス。通常、このようなデバイスは、1つまたは複数の専用ツールによる圧力を加えない限り、タッチ操作には反応しません。しかし、最新モデルでは、あらゆる圧力によるタッチを検知できるようになり、ツールの傾きや回転も検知できるものが多くなっています。

タッチセンサーやタブレットセンサーは、 CRTでしか動作しないライトペンに代わるものとして、LCDなどのサンプル＆ホールドディスプレイでよく使用される。

統合されたディスプレイLUTおよび3D LUTテーブル

ディスプレイをリファレンスモニターとして使用するオプション。これらのキャリブレーション機能により、高度なカラーマネジメント制御が可能になり、ほぼ完璧な画像を得ることができます。

ローカル調光バックライト

OLEDやCRTに共通する、プロフェッショナル向けLCDモニターのオプション。主流の傾向を持つプロフェッショナル機能。

バックライトの輝度/色均一性補正

主流のプロフェッショナル向け機能に近い。バックライトモジュール用の高度なハードウェアドライバで、局所的な均一性補正機能を備えている。

デスクトップモニターには通常、メーカーからスタンドが付属しており、モニターをより人間工学的に快適な高さに持ち上げることができます。スタンドは独自の方式でモニターに取り付けられる場合もあれば、VESAマウントを使用するか、またはVESAマウントに対応できる場合もあります。VESA規格のマウントであれば、元のスタンドを取り外した後でも、市販のスタンドをモニターに取り付けることができます。スタンドは固定式の場合もあれば、高さ調整、水平回転、縦横方向の画面表示など、さまざまな機能を備えたものもあります。

フラットディスプレイマウントインターフェース（FDMI）は、VESAマウントインターフェース規格（MIS）またはVESAマウントとも呼ばれ、ビデオエレクトロニクス規格協会によって定義された、フラットパネルディスプレイをスタンドや壁掛けに取り付けるための規格群です。^{[ 24 ]}これは、最新のフラットパネルモニターやテレビのほとんどに実装されています。

コンピューターモニターの場合、VESAマウントは通常、ディスプレイの背面にある4つのネジ穴で構成されており、そこにアダプターブラケットをはめ込むようになっています。

ラックマウント型コンピューターモニターは2種類あり、19インチラックへの取り付けを想定しています。

修理済み

固定式ラックマウントモニターは、フラットパネルまたはCRTが常に見える状態でラックに直接取り付けられます。ユニットの高さはラックユニット（RU）で測定され、17インチまたは19インチのスクリーンを収めるには8Uまたは9Uが最も一般的です。ユニットの前面にはラックに取り付けるためのフランジがあり、ラック取り付けネジ用の適切な間隔の穴またはスロットが設けられています。19インチの対角スクリーンは、19インチラックのレール内に収まる最大のサイズです。より大きなフラットパネルも収容できますが、「ラックマウント」方式となり、ラックの前方に突き出します。放送環境などで一般的に使用される小型ディスプレイユニットもあり、1つのラックマウントに複数の小型スクリーンを並べて取り付けることができます。

収納可能

収納式ラックマウントモニターは、高さが1U、2U、または3Uで、ラック スライドに取り付けられており、ディスプレイを折りたたんでユニットをラックにスライドさせて引き出しのように収納できます。フラットなディスプレイは、ラックから引き出して展開したときにのみ表示されます。これらのユニットにはディスプレイのみが含まれる場合もあれば、キーボードを備えてKVM（キーボード ビデオ モニター）として使用される場合もあります。最も一般的なのは単一のLCDを備えたシステムですが、1つのラックマウント システムで2つまたは3つのディスプレイを提供するシステムもあります。

パネルマウント型コンピュータモニターは、ディスプレイユニットの前面がわずかに突き出るように平らな面に取り付けるように設計されています。パネルの背面に取り付けることも可能です。取り付けを容易にするため、画面の周囲（側面、上面、下面）にフランジが設けられています。これは、フランジが側面のみに設けられているラックマウント型ディスプレイとは対照的です。フランジには貫通ボルト用の穴が開けられているか、背面にスタッドが溶接されており、パネルの穴にユニットを固定します。多くの場合、パネルとの間に防水シールを施すためのガスケットが設けられており、画面の前面は前面パネルの背面に密着するようにシールされ、水や汚れの侵入を防ぎます。

オープンフレームモニターは、ディスプレイと、関連する電子機器を収納し、ディスプレイを最低限支えるための十分な支持構造を備えています。ユニットを外部構造に取り付けてサポートおよび保護するための機構が設けられています。オープンフレームモニターは、独自のケースを備えた他の機器に組み込まれることを想定しています。アーケードビデオゲームは、ディスプレイが筐体内に取り付けられている良い例です。通常、すべてのエンドユーザー向けディスプレイの内部にはオープンフレームディスプレイがあり、エンドユーザー向けディスプレイは単に魅力的な保護筐体として機能します。ラックマウントモニターメーカーの中には、デスクトップディスプレイを購入し、分解して外側のプラスチック部品を廃棄し、内部のオープンフレームディスプレイを自社製品に組み込む場合もあります。