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🚗|シトロエン ベルランゴ EV、乗用ミニバンにも設定…航続は最大280km


写真 シトロエン e ベルランゴ

シトロエン ベルランゴ EV、乗用ミニバンにも設定…航続は最大280km

 
内容をざっくり書くと
高解像度の10インチデジタルパッドとヘッドアップディスプレイが、オプションで選択できる。
 

シトロエンは2月23日、『ベルランゴ』(Citroen Berlingo)のEVの乗用モデル、『eベ… →このまま続きを読む

 レスポンス


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ヘッドアップディスプレイ

ヘッドアップディスプレイ英語: Head-Up Display、略称: HUD、ハッド)は、人間の視野に直接情報を映し出す手段である。

この技術は軍事航空分野において開発され、実験的にではあるがさまざまな分野に応用されている。類似のものにヘッドマウンテッドディスプレイ (HMD、「ハムド」と発音する) がある。

概要

ヘッドアップディスプレイには以下の特徴がある。

  • このディスプレイは大きく透明で、情報はヘッドアップディスプレイ利用者の通常の視界と重なって表示される。
  • 情報は無限遠の点に結像する。この事により、コンマ数秒程度かかる「焦点を合わせ直す」という生理現象が、ヘッドアップディスプレイ利用者が外界から映像に視点を切り替える際に生じない。

ヘッドアップディスプレイを実現する最も一般的な手段は、透明な光学ガラス素子に画像を投影することである。以前はF-14戦闘機のように、風防に直接映像を投影する機種(改修前のA型など)も存在した。

もともとは、画像を投影する装置はブラウン管 (Cathode Ray Tube, CRT) だった。投影装置として小型ディスプレイの技術が導入されている。小型ディスプレイは液晶ディスプレイ (LCD) 、反射型液晶パネル (LCOS) 、ホログラフィック光学素子などで構成されている。

当初、ヘッドアップディスプレイは戦闘機で導入され、後に低空飛行するヘリコプターなどにも導入されるようになった。パイロットには自機の速度や進行方向などの重要な情報が重なって見えるようになっており、飛行中に計器盤の計器に視界を切り替えることにより発生する、空間識失調や致命的なミスを防げるようになっている。

大型の輸送機や一部の旅客機などでも使用されている。戦闘機ではヘッドアップディスプレイと同様の情報をヘルメットに直接映し出すヘッドマウンテッドディスプレイ(例えばJHMCSなど)に切り替わってきているが、ヘルメットの重量増加による首への負担増加が懸念されている。

また、銃器のダットサイトの中には、EOTech社やBushnell社のホロサイトなど、ヘッドアップディスプレイと同じ構造の物も登場している。

応用

ヘッドアップディスプレイの応用として以下のようなものが実現、或いは提案されている。

自動車

フロントガラスに運転者向けの基本的な情報の(無限遠の点に結像するような)画像を提供するもので、既に発売している自動車メーカーもある[1]

通常は速度計が表示されるが、日本国内において、テレビの映像などを運転中に注視すると道路交通法違反になる(第71条第5号の5)。日本の乗用車ではトヨタ・クラウンマジェスタが全車標準装備し、速度表示やカーナビゲーションガイド、ナイトビューで使用されているほか、マツダ・アテンザの全グレード、及びマツダ・デミオマツダ・CX-3マツダ・アクセラマツダ・CX-5の一部グレード、ホンダ・レジェンドインテリジェント・ナイトビジョンシステムに使用している。かつては日産・シルビアにも採用されていた。

パイオニアのカーナビ、カロッツェリアサイバーナビでは、2012年7月からHUD対応モデルが市販されている。

2017年1月、コニカミノルタは、世界初の車載用3D拡張現実ヘッドアップディスプレイを開発した。コニカミノルタの説明によると、ドライバーの視点が動いても、AR(拡張現実)表示が運転速度も考慮して可変で動き、表示ずれがなくなることで、正確な映像情報を伝えることが可能になる[1]

軍事

F-15以降の戦闘機などに、従来の光学照準器などに代わり装備されている。

医療

医師に対してX線CTスキャンの映像を患者と重ね合わせて表示する。これにより、通常は見ることができない体の構造を見ることができるようになる。

コンピュータゲーム

コンピュータゲームでは画面に重ねて表示される情報を「HUD表示」という(なお、ヘッドマウンテッドディスプレイ内での表示のことも便宜上としてこう呼ぶことがある)。また、通常のゲーム画面にプレイヤーキャラクターの体力、弾薬残量、地図、点数などいろいろな情報を重ねて表示する目的で、ヘッドアップディスプレイが利用されている。ただ、無限遠の前方を注視しつつ各種状態表示を同時に見るためのヘッドアップディスプレイなので、これを通常のコンピューターディスプレイに用いてもあまり意味がない。なお、ディスプレイの呼称については「ヘッドマウンテッドディスプレイ」との混同も一部で見られる。

脚注

[脚注の使い方]

関連項目

解像度

解像度(かいぞうど)とは、ビットマップ画像における画素密度を示す数値である。

すなわち、画像を表現する格子の細かさを解像度と呼び、一般に1インチをいくつに分けるかによって数字で表す。

単位

単位は一般にドット・パー・インチ(dpi)である。類似の概念にピクセル・パー・インチ(ppi)、ライン・パー・インチ(lpi)があり、前者は走査線によるスキャナ等の性能表記で、後者2つは微細な線の集合により面として印刷や表示をする物において主に使用される。それぞれの単位については各項目を参照。これらの値を直接に比較することは出来ない。これらの単位の他に一般に目にする事はないがピクセルズ・パー・メートル(ppm)という単位が存在する。こちらは、ビットマップ画像PNGといった画像形式の内部で使用される。大半の画像表示ソフトではppm単位をppi単位に変換して表示する事が殆どであるため、目にすることは稀である。

本来の解像度(物理的解像度)

本来の解像度とは観測対象がどこまで詳しく測定(描写)されているか、別の言い方をすれば、異なる対象がどこまで分離されているかを意味する。dpiは明確に定義された物理量であるドットの密度を表す単位であり、画面の大きさによる相対的な密度としての意味を持つ解像度という用語の使用は本来の使用方法ではない。上図「解像度の違い」を例に、その問題点を明らかにしておく。

この図「解像度の違い」は一見して明らかに、右端の図が最も物理的解像度が高い。しかしながら、我々は画面上で同一 dpi での表示を観ており、画面の大きさによる(相対的)画素数は(物理的)解像度とは意味が異なる。この図を、アナログ銀塩写真(右側ほどピントが合っている)をイメージスキャナの同一 dpi で取り込んだビットマップ画像と考えてもよい。右端以外の画像をどんなに高 dpi でモニタ表示印刷しても右端以上の(物理的)高解像度にはならない。

このような紛らわしさは物理的な解像度と画像の大きさに関与する相対的解像度について、「解像度」が使用されていることによる。しかしながら、物理的解像度は dpi、画像の大きさに関与する相対的解像度については画素数と画面の物理的大きさを示す単位(インチ)の組み合わせが用いられている。

メディアの解像度

ディスプレイ(Display resolution)

かつてのコンピュータディスプレイは、インパクトプリンターからCRT(ブラウン管)を用いる表示に移行し、CRTの技術的な制約から、画面の中央部は画面の左右端に比べ、解像度が低かった。このように一様ではない表示解像度が主流の時代には、文字列表示(キャラクターディスプレイ)が中心であったので、物理的な解像度の差は問題とされなかった。また、一様性のもとめられるグラフィックディスプレイには、ベクタースキャン型の特殊な装置を用いていた。その後、グラフィカルユーザインタフェースに用いるため、縦横が正方形となるドット表示性能がCRTに求められた。消費者向けディスプレイでは、Apple Macintoshがグラフィカルユーザインタフェースを先導し、80-100dpi程度の性能をもつCRTに余裕をもった設定で、「1ポイント=1ドット」の割り当てをおこない、72dpiの正方形ドットを表現することとした。現在でもディスプレイ表示は、正方形表示を基本に作られる事が多い。しかし、CRTの最終期には性能が上がり、コンピュータディスプレイは100〜150dpiの解像度を持つようになった。Microsoft Windowsは、96dpiの性能を前提とした設定となった。近年は、液晶ディスプレイが主流となったため、画面上均一の解像度を得ることが可能となったことから、あらためて解像度の高さが着目されている。OSXiOSといったOSでは、GUIの制御にドット単位(物理単位)ではなくポイント単位(論理単位)を使用している(どのディスプレイでもGUIを物理的に同程度の大きさに出来る)。このためディスプレイのdpiの違いにより同じ大きさの文字が明瞭であったり荒くなるといった事が起きる。同様に、androidやwindows8以降では、論理的なドット単位を設定している。

印刷物(Image resolution)

印刷物の解像度は印刷方式などにもよるが、一般的な家庭用では300〜600dpi程度、商業印刷物では600dpi~2400dpiの解像度を持つ事が多い。ただし、プリンタでは解像度とはドットの中心のずれ量をあらわしているため、その解像度で印刷しても分離した個々のドットを見ることができるとは限らない。

解像度は、本来は画像を表示したり印字したりするデバイスの特性により定まるパラメータである。このため、画像データそのものに付加される解像度の情報は、「この解像度で表示してほしい」または「この解像度で表示すると原寸になる」などという補助情報でしかない。

通信と放送

多くの場合、横方向の解像度と縦方向の解像度は同じであるため、解像度は一つの数値で示されるが、印刷用の画像データや通信用の画像データなどでは横方向と縦方向で解像度が異なる事がある。つまり、1個の画素の横幅と縦の長さが異なる状態で表示する事により意図した画像の形状になるのである。この時の横と縦の解像度の比率を「ピクセルアスペクト比pixel aspect ratio)」と呼ぶ。

放送分野で多く用いられているYUVフォーマットでは、各画素の色は輝度情報Yと色差情報Cr、Cbという3つのパラメータで示されるが、通信上のデータ量を減らすために色差情報は輝度情報の半分の解像度にするということがしばしば行なわれている。

色解像度

また、1点ごとに何種類の色を持つ事ができるかを色深度色解像度または色分解能と呼ぶ。色解像度は多くの場合、光の三原色である「赤・緑・青」のそれぞれの基本色の強さを何段階で表現できるかによって示される。また、この段階数の2の対数を用いてビット数として表現する事が多い。例えば、色解像度の高いデータとして現在広く用いられている24ビットトゥルーカラーと呼ばれるビットマップ画像の場合、各色256段階の色解像度を持つ。これは各色8ビット、合計24ビットの色解像度であると表現される。

人間の目

人間の三原色のうち青に対する感度が弱い事が知られている。このため、赤・緑に較べて青の色分解能は低くても画質に与える影響が少ない。このことより、赤・緑に6ビットずつと青に4ビットの計16ビットで色を表現したり、赤・緑に3ビットずつと青に2ビットの計8ビットで色を表現するという事もしばしば行なわれる。これらの色表現は16ビットトゥルーカラー、8ビットトゥルーカラーと呼ばれる事がある。また、赤と青に5ビットずつ、緑に6ビットを割り当てたものや赤・緑・青に5ビットずつ割り当てたものはハイカラー (high color)と呼ばれる。

一般には、人間の目はおよそ1000万色を見分ける能力があると言われている。色解像度が24ビットあると、224=16,777,216色を表現できる事になり、これは人間の目の特性を超える。しかし、上記のように色によって人間の目の色分解能は異なり、赤は10ビット程度無いと足りないとする研究結果もある。このため、映画用の画像作成などの色再現性を重視する場合には、赤・緑・青それぞれに10ビットずつを割り当てた30ビットの色解像度をもつデータを用いる事もある。

備考

解像度とは本来は上記の通り画素密度を示す値であるが、画像の画素数を示す言葉としても使れている。これは、テレビの水平解像度の概念に由来するためである。画面解像度を参照。

外部リンク


 

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