Author: Adam Simmons
Last updated: 2020 年 1 月 31 日
はじめに
現代社会の多くの人にとって、控えめなコンピュータは日常生活の不可欠な一部です。 コンピュータは、一部の幸運な人々の贅沢品から、ほとんどの企業にとって不可欠なコンポーネントとなり、多くの家庭で歓迎される存在となりました。 コンピュータの小型化が進み、タブレットPCや一体型の「オールインワン」のような斬新な携帯型が採用されているにもかかわらず、デスクトップPCの生のパワーと汎用性は依然として比類のないものです。 現代のデスクトップPCが、これらの規定された柔軟性に欠ける代替品と異なる主な特徴の1つは、容易にアップグレードできるコンポーネントを備えたベースユニット（多くの場合タワー）を含んでいることです。 もう 1 つの違いは、マットまたは光沢スクリーンのスタンドアロン モニターが一般的に含まれていることで、これは PC の他の部分と同じ「進化」を遂げており、今後もそうなるでしょう。 ボンネットの下」で行われていることとは対照的に、画面表面は外から容易に見ることができ、人間 (または女性) とモニターとの間の本質的な視覚的つながりを体現しています。 かつてのブラウン管とは異なり、現代のディスプレイは硬くて反射率の高いガラス面に制約されることはありません。 画面表面の性質はより柔軟で、反射防止や「グレアバスター」特性の程度は様々ですが、様々な形があります。 しかし、ディスプレイのほとんどの側面がそうであるように、それほど単純ではありません。一般的な「アンチグレア」表面には、ある種の注意点があります。 ここでは、より広く普及している「アンチグレア」実装の限界を探り、コンピューター画面表面の代替案と可能な将来の方向性を見ていきます。 この表面の一般的な製造方法には、多層の「スプラッタリング」または数回の「ディップコーティング」（任意で化学的表面処理を行う）が含まれます。 これらのコーティング処理の複雑さを調べる必要はありませんが、この処理の望ましい最終結果について考えてみましょう。 これは、スクリーン表面にマットな仕上げを施すことで、周囲の光を直接反射させるのではなく、拡散させる働きをするもので、表面が滑らかであれば、鏡に近い働きをすることになります。 不要な反射や映り込みが少ないことから、アンチグレア（anti-glare）と呼ばれるようになった。 外光を拡散させ、まぶしさを軽減することは望ましいことですが、絶対的な解決策ではありません。 表面の光学特性は双方向に作用するため、モニターから発せられる光も影響を受けるのです。 さらに、放出された光と拡散された入射光との間には、ある程度の干渉があります。 
外部光の散乱によってグレアの望ましい減少が達成される一方で、モニターによって生成された画像は同じ拡散プロセスによって影響を受けます。 また、拡散された環境光は、モニターによって生成された画像にわずかに干渉し、このプロセスを悪化させます。 これが画像に与える影響と、マットスクリーン表面によるグレア低減の利点は、以下の表にまとめられています。
| マットスクリーンのメリット | マットスクリーンのデメリット |
| グレア低減により、以下の点が改善されます。 | コントラストと色の鮮やかさの低下 |
| 強い直射光または環境光の領域における画像の視認性
（*SNRは信号の量に対するノイズの量で単位はdB[デシベル]で表されます） （*SNRが0.1%未満であれば）0.1%未満の値を設定してください。 （*SNRは信号の量に対するノイズの量で単位はdB[デシベル]で表されます） |
光沢スクリーン
マットスクリーンと異なり、光沢スクリーンでは外側の偏光層をより滑らかにすることが可能です。 この滑らかな表面は、環境光を拡散させるのではなく、かなり直接的に反射させる傾向があり、特に強い直射日光の下で不要な反射やグレア（映り込み）の原因となります。 一方、モニターから発せられる光は、強力な拡散プロセスによって妨げられることがありません。 反射を除けば、画像はより豊かで、より生き生きとした、純粋なものに見えるのです。 最近の光沢偏光フィルムは、フッ化マグネシウムや特殊ポリマーなどの反射防止（AR）ケミカルコーティングが施されていることが多く、環境光の吸収を助ける作用があります。 サムスンの光沢モデルの中には、画面表面に銀のナノ粒子を混入した「ウルトラクリアパネル」と呼ばれるものがある。 これは、画像性能を妨げることなく、従来の反射防止化学コーティングよりも若干大きく、一部の環境光の吸収を助けるように設計されています。
下の画像は、かなり明るい英国の夏の日に、Samsung T27A950 のウルトラ クリア パネル表面と Dell Studio XPS15 ノートパソコンの未処理光沢表面の状態を示したものです。 この写真の文脈では、英国の夏という概念はそれほど重要ではありませんが、写真を撮ったときは、明るくて気持ちよく、少し晴れ間も見えたと言うことです。 しかし、その後すぐに雨に見舞われ、どんよりとした天気になってしまった。 
モニターの右側の窓から光が入っていますが、画面に直射日光は当たっていません。
上の画像で、このような照明条件では両方の画面表面で反射が見られることがわかります。 Dell では反射がより強く、ドア、カメラ、カメラマンの手と前腕、および赤いコンピュータ チェアの輪郭がはっきりと見えます。 サムスンでは、これらの特徴があまりはっきりしません（明らかに椅子はノートパソコンに遮られて全く見えません）。 また、Samsungの映像はリッチに見えるのに対し、Dellの映像は白っぽく見えるのも特徴的です。 どちらの画面も明るさは160cd/m²に設定されており、暗い環境で見ると、デルの画像はこのように白っぽくなりません。 ノートパソコンによく使われる反射防止表面には、Dell TrueBright、ASUS ColorShine、HP BrightView、Sony Xbriteなどがあり、時には大きなスクリーンにも使われます。 これらの製品は、未処理の Dell よりも反射時に暗い画像を生成します。
このように反射がわずかに減少し暗くなりますが、Ultra Clear Panel は依然として非常に光沢のある表面となっています。 黒や暗い色 (周囲の光が十分明るい場合は明るい色も) を表示する場合、反射は依然として問題であり、周囲の光をより注意深く制御する必要があります。 このため、輝度を上げるとよいと言われることがありますが、輝度の設定にかかわらず、暗い部分（特に黒）の相対輝度は明るい部分よりかなり低くなります。 上の混合画像ではっきりしなかったが、モニターをオフにすると、これが光沢のある画面表面以外のものであると錯覚することはないだろう。 下の写真も夏の明るい日に撮影したものです。 Samsung では、部屋の反射像が Dell よりも少し暗くなっていますが、オブジェクトにはまだ明確なディテールがあることに注意してください。 
一部のディスプレイは、画面表面に非常に穏やかなマット グレア防止処理を施しています。 これらの製品は、2～4%程度の非常に低いヘイズ値を持っています。 これは、スクリーン表面による光の拡散のレベルを表し、ほとんどの通常のマットスクリーン表面は、25% 以上のヘイズ値を持っています。 このようなディスプレイの発光・反射特性は、わずかな反射防止膜を持つ光沢面に最も近いため、光沢型に分類される。 上記のような処理。 少数派のメーカー（特にAppleの初期の「LED Cinema Display」シリーズ）は、反射防止処理を一切行わず、最外層に高反射率の無処理ガラスを採用している。 これは主に美観上の理由からで、画質に関して言えば、適切に反射防止処理が施された表面と比較して何のメリットもない。 一般に、ヘイズが非常に低い反射防止表面で反射される光の量は、未処理の光沢表面よりも少なくなります。 
反射防止コーティングまたはごくわずかな防眩コーティングの使用により、環境光の反射を減らすことができても、特に光が強い場所や画像が暗い場所では、完全に排除されるわけではありません。 モニターが適度な明るさに設定されており、環境光のレベルが比較的低く、画面に直接降り注ぐ光が少ない場合は、反射が問題になることはありません。 光はより直接的な経路をとり、マットな表面によって拡散されないため、このような条件下で十分に評価できる、よりクリーンで鮮やかな画像が残されています。 光沢表面のプラス面とマイナス面を下表にまとめました。
| 光沢スクリーンの利点 | 光沢スクリーンの欠点 | ||
| 特定の照明条件において、未処理の光沢表面と比べて反射が減少 | 光沢のある表面は、その環境下において、より高い品質の画像を提供します | 強い環境光レベルはモニターに直接落ちる光によって、より高い品質の画像を提供してくれます。 | |
| 汚れの浸透が少なく、油汚れが目立ちにくいため、清掃が簡単 | 反射により画像に焦点を合わせることが困難なため、眼精疲労が増加する可能性 | ||
| 概して美観を向上します（例:D-Sub 1500、D-Sub 1500）。ただし、画面を清潔に保っている場合に限ります | ほこり。 油汚れが目立ちやすい – 特にモニターの電源を切っているときに目立ちます。 定期的な清掃が必要です。 | ||
| かすみや粒状感のない「きれいな」画像 | |||
| 直接発光はコントラストと画像の鮮やかさを向上 |
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メーカーによっては、この2つの折衷案として、「セミグロッシー」と呼ばれる表面タイプを提供しているところもあります。 これらの表面は実際にはマットなのですが、少し、あるいはかなり粗くすることで、より滑らかな外観を与え、光の拡散を弱くしているのです。 つまり、ヘイズ値が比較的低いのです。 パネルメーカーのAUオプトロニクスでは、最新のVAパネルにこのような表面を採用しており、ヘイズ値は13〜18％（一般的なマットスクリーンの25％よりかなり低い）です。 これにより、画像の鮮やかさと鮮明さが向上し、白や淡い色の目に見える粒子が大幅に低減されます。 光沢モニターほどの鮮やかな鮮明度や視覚的な感触は得られませんが、ヘイズが高いマット面よりも確実に発光光の拡散を抑え、これらの特性を向上させることができます。 ただし、画面表面に当たる環境光も少なくなるため、まぶしさが若干増すというデメリットがあります。 反射はほとんどの照明条件下で問題なく、この点では光沢のあるスクリーン表面よりも優れていることは確かです。 下の画像は、低ヘイズマット面のBenQ EW2420（背面）とTrueLife光沢面を持つDell Studio XPS15ノートパソコン（前面）のグレアと反射の特性を示しています。 
Dell ラップトップでは、ドア、壁、椅子、ラップトップ キーボードがはっきりと見え、鏡のように鮮明に映し出されているのがわかります。 BenQ では、ドア、ノートパソコンの背面、およびカメラマンの手がぼんやりと映っているのがわかります。 画面をオンにすると、この穏やかな反射は気にならなくなります。 画面に直接光が当たるとまぶしいのですが、このような見え方は、強いマットな画面であってもしばしば問題になります。 下の画像は、最初の写真と同様の照明条件下で、BenQ EW2420を160cd/m²で混合デスクトップ背景を表示したものです。 
Samsung は、SA850 シリーズ PLS (Plane to Line Switching) モニターに同様の「非常に明るいマット」 (低ヘイズ) 画面表面を導入し、一部の PLS および曲面 VA モデルを含む最近のモデルでも使用されるようになりました。 新開発のガラス基板を採用し、ヘイズ値18％前後と、サムスンのTNパネルモニターで一般的な24～28％のマット画面と比較して大幅に低くなっている。 また、この加工により、画面表面の質感もより滑らかになっています。 この結果、画像とグレア処理特性は、「通常の」マット表面と光沢表面の中間に位置することになります。 下の画像は、S27A850D（画面表面はローヘイズ）とSamsung 2030BW（画面表面は通常のマット）を、両方の画面をオフにして比較したものです。 S27A850Dでは画面に面した窓の輪郭が見えるのに対し、2030BWでは周辺部にわずかなギラツキが見えるものの、映り込みはありません。 S27A850D を適度な明るさにすると、BenQ モデルと同様に、これは一般的に問題になりません。
LG の AH-IPS パネルには、2560 x 1440 および 3440 x 1440 モデルなど同様のソリューションが使用されています。 AUO の AHVA パネル (BL2710PT や BL3201PT/PH など) は、ヘイズ値がさらに低く、同社の VA パネル (13 ～ 16%) にかなり近い値になっています。 これらの画像の鮮明さと相対的な滑らかさは素晴らしいものです。 HPの「ローヘイズエンハンスメント」やフィリップスの「BDM4350UC」（下図）など、ヘイズが1〜5％程度と非常に低いモデルもある。 これらは、環境光が表面に当たったときの「濡れたような感じ」を含め、完全な光沢ソリューションに近い画像を提供しますが、反射は大幅に低減されます。 下の画像は明るい部屋で撮影したものですが、反射がかなりソフトに見えることに注意してください。 
スクリーンの表面の質感も重要で、ヘイズ値から予想される「画像の滑らかさ」の傾向に逆らうモデルも存在することに注意してください。 Dell P2415Q や ASUS PG27AQ のような 23.6 – 27 インチ IPS タイプの「4K」UHD (3840 x 2160) パネルが良い例でしょう。 これらはライトマットアンチグレア（ヘイズ値が比較的低い）で、画像の鮮やかさや鮮明さは保たれるが、表面の質感が特に滑らかというわけではない。 そのため、軽いコンテンツを見ると、粒子が粗く見えるため、かなり目立つ。 一部の新しい「AD-PLS」と「AH-IPS」パネル(1920 x 1080と1920 x 1200解像度のものを含む)は、ヘイズ値(~25%)は画面表面の粒子が目立つモデルと共通だが、画面表面は比較的軽い質感のマットタイプである。 LG の解像度 2560 x 1080 の 21:9 パネルは、同様のヘイズ値で、印象的なほど滑らかで「粒状感のない」表面テクスチャです。
Future screen surfaces
この記事で調べたように、モニター上のグレアと反射を減らすことは諸刃の剣で、望ましくない結果を避けるためには絶妙なバランスを保つことが必要です。 理想的なスクリーン表面は、光の透過を妨げず、同時にスクリーン表面に当たる環境光の影響を効果的に軽減するものです。 2003年、光学フィルムメーカーのMacDermid Autotype社は、まさにそれを実現するための新しいフィルムコーティングを発表した。 フラウンホーファー太陽エネルギー研究所と共同開発したこのフィルムは、「Autoflex MARAG（MothEye AntiReflection AntiGlare）」と名づけられた。 夜行性の蛾は、目の表面で光が反射して捕食者に位置を知られることなく、低光量で活動する必要があるためです。
フィルムは、現在の反射防止（光沢）表面と同等の優れた画像の透明度を提供すると同時に、直接太陽光などあらゆる外部ソースからのグレアを防止するよう設計されていました。 外側の表面は、光の1％未満しか反射しないと主張しており、これは実に印象的なことです。 MacDermid Autotype社によると、このMARAGフィルムの研究開発は終了しており、2009年にこの技術を採用した携帯機器が限定的に発売されたとのことです。 しかし、モニターには採用されませんでした。 他社も同様の原理を応用して、独自の「モスアイ」フィルムを作成しています。 最も注目すべきは、高級46型液晶テレビ「フィリップス46PFL9706H」に採用されたフィルターだ。 しかし、この「MARAG」プロセスは、他のメーカーの「モスアイ」フィルムよりも複雑で、小面積のフィルムでも開発コストが高く、商業的に成功したとは言えません。 800×600mmのフィルムであれば、PCのモニターにも使用できる。 しかし、このサイズのフィルムで、高い表面品質を保ちながら、低価格で開発することは不可能だった。 そのため、2009年をもってMARAGフィルムそのものを製造中止としました。
日本の日本電気硝子（NEG）は、コンピューター・ディスプレイに適したもうひとつの優れた技術革新を開発しました。 いわゆる「見えないガラス」は、非常に薄いガラスの両面に、高効率の反射防止 (AR) 材をコーティングしたものです。 この材料は、厚さ数ナノメートルの超薄型フィルムが30枚重ねられており、ガラスの両面でわずか0.1％の光を反射しながら、99.8％の光透過率を可能にするという。 これは、一般的なガラス板の片面あたりの反射率が8％であることと比較すると有利であり、その結果、どこから見ても目に見えないガラスが出来上がります。 このプロセスは、コンピューター画面上で使用できる大きなシートはともかく、比較的小さなシートでさえ経済的に実行可能であると考えるには、あまりにも高価であると判断されたのです。 そのような用途は、昔も今も慎重に検討されていることだろう。 そこで、この積層プロセスをモニター用偏光板として使用するのに適したものに応用することが期待されている。 このコーティングの光透過率は優れており、材料とプロセスが洗練されれば、このコーティングに対する真の商業的関心が生まれるはずです」
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