VGA端子(アナログRGB) についてメモ の続き。

パソコン用ディスプレイのタイミング基準についての規格はVESA(Video Electronics Standards Association)が策定したDMT、CVTと、CEA(Consumer Electronics Association)が策定したCEA-861がある。

○VESA DMT (Display Monitor Timings, 独立モニタタイミング)
1990年にガイドライン策定。1994年に採択。
Windows普及以前のDOS・Win3.x時代から使われてきた古い規格。
GTFやCVTは画面解像度や垂直同期周波数を元に計算式でタイミングの規定値を求めるのに対し、DMTは画面モードごとに個別に規定値を定めている。
現在も800x600、1024x768、1280x1024などの画面モードではこの基準が使われている。

○VESA GTF (Generalized Timing Formula, 一般タイミング公式)
1998年に採択。2003年にCVTに置き換えられた。
DMTは画面モードごとに規則性のないタイミングを定めており、ディスプレイが複数の画面モードをサポートする上で不都合だったことから新基準を定めた。

○VESA CVT (Coordinated Video Timings, 調整ビデオタイミング)
2003年に採択。現在の標準規格。
GTFをもとに垂直同期周波数(リフレッシュレート)やアスペクト比、ピクセルクロックの調整についての規定を加えた。
また、GTFのタイミング公式はブラウン管ディスプレイに最適化されており、電子ビームの移動に必要な空白期間を多めにとるようになっている。
液晶ディスプレイではそれほど空白期間を必要としないため、空白期間を短くしたタイミング公式 CVT RB(Reduced Blanking) を新たに制定した。
(空白期間を短くした分だけピクセルクロックを落としてディスプレイへの負荷が減らせる。)
ワイド画面など最近にサポートされるようになった画面モードではこの基準が利用されており、将来の新たな画面モードもこの基準をもとにサポートされる予定である。
ちなみにVESAの公式サイトからGTFとCVTの計算シートを無料で入手できる(要登録)

○CEA-861
5回の改訂を経て現在の正式名はCEA-861-E。
HDMIなどAV関連のデジタルインターフェイスのための画面モードやタイミングを規定している。
いくつかの画面モードを定めているが、PC用ディスプレイでは1920x1080のみが利用されることが多い。
第3版にあたるEIA/CEA-861-Bで1920x1080が制定されたため、こちらの名前で呼ばれることもある。

○解像度の命名法
640x480は"VGA"、1024x768は"XGA"などとよく呼ばれているが、これらはIBM Personal System/2の表示機構に由来する俗称でありVESAの各規格では一切使われていない。
その代わりにCVT規格において画素数(ピクセル数)と画面比(アスペクト比)の縦の16進数値を用いた命名法を定めている。
(例: 1024x768は786,432画素で画面比が4:3であるから、"0.79M3"。
1920x1200は2,304,000画素で画面比が16:10であるから、"2.30MA"。)

○代表的な画面モードと水平同期・垂直同期信号の極性
詳細なタイミング規定については各規格書を参照すること。
基準元規格に"VESA"と付けた画面モードはDMT規格においてVESA標準として定められている。(ここでは便宜上の都合でそう記述しただけであって、公式ではそのような記述はない。)
同期信号の極性はCVT規格にて、タイミングがCVT公式に適合(H-負,V-正)、CVT RB公式に適合(H-正,V-負)、不適合(H-正,V-正またはH-負,V-負)と定めている。

俗称 解像度@VFreq H Freq V Freq ピクセルクロック H極性 V極性 基準元規格(採択年)
VGA 640x480@60Hz 31.469kHz 59.940Hz 25.175MHz 業界標準(IBM PS/2)
640x480@75Hz 37.500kHz 75.000Hz 31.500MHz VESA DMT(1993)
640x480@72Hz 37.861kHz 72.809Hz 31.500MHz VESA DMT(1992)
SVGA 800x600@56Hz 35.156kHz 56.250Hz 36.000MHz VESA DMT(1990)
800x600@60Hz 37.879kHz 60.317Hz 40.000MHz VESA DMT(1990)
800x600@75Hz 46.875kHz 75.000Hz 49.500MHz VESA DMT(1993)
800x600@72Hz 48.077kHz 72.188Hz 50.000MHz VESA DMT(1990)
XGA 1024x768@60Hz 48.363kHz 60.004Hz 65.000MHz VESA DMT(1991)
1024x768@75Hz 60.023kHz 75.029Hz 78.750MHz VESA DMT(1993)
WXGA 1280x800@60Hz 49.306kHz 59.910Hz 71.000MHz VESA CVT RB(2007)
SXGA 1280x1024@60Hz 63.981kHz 60.020Hz 108.000MHz VESA DMT(1996)
1280x1024@75Hz 79.976kHz 75.025Hz 135.000MHz VESA DMT(1993)
WXGA+ 1440x900@60Hz 55.935kHz 59.887Hz 106.500MHz VESA CVT(2003)
WSXGA+ 1680x1050@60Hz 65.290kHz 60.000Hz 146.250MHz VESA CVT(2003)
UXGA 1600x1200@60Hz 75.000kHz 60.000Hz 162.000MHz VESA DMT(1996)
Full HD 1920x1080@60Hz 67.500kHz 60.000Hz 148.500MHz CEA-861(2002)
WUXGA 1920x1200@60Hz 74.038kHz 59.950Hz 154.000MHz VESA CVT RB(2003)
WQHD 2560x1440@60Hz 88.787kHz 59.951Hz 241.500MHz CVT RB
4K UHD 3840x2160@60Hz 133.313kHz 59.997Hz 533.250MHz CVT RB

○かつてよく使われていた画面モード
VESAによる標準化が進む前は、機種や表示装置ごとに固有の画面モードが使われることが珍しくなかった。
その中でも代表的なものを挙げておく。
なお、画像メモリ上の解像度とディスプレイ表示上の解像度は必ずしも一致するとは限らない。

解像度@VFreq H Freq V Freq ピクセルクロック H極性 V極性 採用例
512x256@61Hz 15.980kHz 61.460Hz 4.858MHz Sharp X68000(256x256)
640x200@61Hz 15.980kHz 61.226Hz 14.318MHz NEC PC-8801
640x350@70Hz 31.469kHz 70.086Hz 25.175MHz IBM PS/2 VGA(EGA互換モード)
640x400@56Hz 24.827kHz 56.424Hz 21.053MHz NEC PC-9801,PC-9821
640x400@70Hz 31.469kHz 70.086Hz 25.175MHz IBM PS/2 VGA(CGA互換モード)
640x400@70Hz 31.469kHz 70.086Hz 25.175MHz NEC PC-9821 (31kHz)
720x400@70Hz 31.469kHz 70.086Hz 28.322MHz IBM PS/2 VGA(テキストモード)
640x480@60Hz 31.469kHz 59.940Hz 25.175MHz IBM PS/2 VGA(グラフィックモード)
640x480@67Hz 35.000kHz 66.667Hz 30.240MHz Apple Macintosh 13" Display
768x512@55Hz 31.500kHz 55.460Hz 34.775MHz Sharp X68000(768x512)
832x624@74Hz 49.725kHz 74.500Hz 57.283MHz Apple Macintosh 16" Display
1024x768i@43Hz 35.522kHz 43.479Hz 44.900MHz 8514/A,XGA/A
1024x768i@58Hz 46.083kHz 58.139Hz 58.000MHz PS/55 ディスプレイアダプターⅡ
1024x768@75Hz 60.241kHz 74.927Hz 80.000MHz Apple Macintosh 19" Display
1152x870@75Hz 68.681kHz 75.000Hz 100.000MHz Apple Macintosh 21" Display

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