ClearType

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ClearType（クリアタイプ）は、Microsoft Windows XP以降における文字のアンチエイリアシング方式。

液晶ディスプレイの一部を拡大した画像

液晶ディスプレイが普及したことをうけ、液晶ディスプレイの構造の特徴である1ピクセルがR、G、Bの3サブピクセルで構成されるという点に着目し、R、G、Bの各サブピクセルを発色させ、その色調を微妙に変化させることで、実解像度以上（横方向の解像度を3倍する）の繊細な文字表示を可能にしている。（サブピクセルレンダリング）

Windows上でのピクセルとディスプレイ上でのピクセルが対応する液晶ディスプレイで表示するのが最も効果的であるが、階調レベルの制御によりアパチャーグリル管などの一般的なCRTディスプレイにおいても実用的な効果が得られる。なお、ClearTypeとほぼ同様の技術は1998年に登場したMac OS 8.5などでも使われている。

なお、ClearTypeによるフォントの視認性の向上は、使用するフォントそのものに大きく依存するため、従来の標準アンチエイリアス（サブピクセルを用いず単一色の中間階調で補完する）との単純な比較はできない。

ClearTypeの根幹技術として、ヒンティングとスムージングがある。ヒンティングとは文字の見た目を美しくするため、文字を構成する線の太さ・幅を調整する技術のことである。スムージングはアンチエイリアスと同様、ピクセルのぎざぎざを微妙な発色の違いによって埋める技術のことである。

ヒンティング情報はフォントに埋め込まれるため、この情報が多いフォントほど美しく表示できることになる。

目次

[編集] Windowsの各バージョンにおけるClearType

[編集] Windows XP

Image:ClearType rendering on Windows XP.png

サブピクセル別の発色により、文字の端は赤や青に色付いている。6倍に拡大。フォントはメイリオ。

日本語版Windows XPにおいては、プリインストールフォント（MS ゴシック・MS Pゴシック・MS UI Gothic、MS 明朝・MS P明朝）が低サイズではビットマップフォントを表示するためClearTypeが有効にならず、この機能の恩恵を半分も受けられない。なお、Microsoft Office付属のHGフォントにはビットマップは含まれていないためClearTypeが利用可能である。

Windows Vistaのリリース後、Windows XP向けにも配布されたメイリオフォント[1]をインストールし、インターフェースのフォントとして指定すればWindows Vistaと同様にClearTypeが有効な日本語インターフェースが実現可能である。

なおWindows XPは設計当初メイリオが存在しなかったので、必然的にメイリオ5.0をインストールしただけでは、画面表示の高画質化は達成しない。これを実現するにはテーマの詳細設定を慎重に修正してデザインを変更する必要がある。またデフォルトフォントをメイリオ5.0に切り替えてしまうと、メニューが長くなりすぎてスクロールするようになったり、ダイアログボックスが画面からはみだしてしまう事がある。これも設計が前後した故の問題であり、ClearTypeの欠陥ではない。

[編集] WPFにおけるClearType

Windows Presentation Foundationでは、従来の水平方向のサブピクセルレンダリングに加えて垂直方向のアンチエイリアス処理も施される[2]。ただしWPFの新しいClearTypeを利用するにはアプリケーション側でAPIを呼び出す必要があるため、WPFを含む.NET Framework 3.0以降をインストールしても従来のアプリケーションやWindowsのインターフェースで垂直方向のアンチエイリアスが可能になるわけではない。

[編集] Windows Vista

Windows Vistaではビットマップを含まない日本語フォントであるメイリオが新たに採用され、インターフェースの表面上はClearTypeを使った美しい文字が使われるようになった。しかしながらコントロールパネルなどの各種ダイアログボックスでは依然としてMS UI Gothicが使われており、これらではClearTypeが有効にならない。

Windows VistaではXP以前の「標準アンチエイリアス」が削除され、ClearTypeを使用するか全くアンチエイリアスを行わないかの二択となった。

[編集] Windows 7

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Windows 7ではVista以前のGDI・GDI+に代わってDirect2D・DirectWriteが2Dグラフィックスの描画を担当するため、WPFと同様にClearTypeに垂直方向のアンチエイリアスが追加される[3][4]。文字間隔の最適化などの調整も行われており、従来のClearTypeに対して「Natural ClearType」と呼ばれる[5]。ただしNatural ClearTypeを利用するには上記のWPFと同じくアプリケーション側で呼び出す必要がある。Windows 7のインターフェースで使われるのは従来のClearTypeである。また機能が向上したClearType Tunerが標準搭載されている（後述）。

またメイリオを元にした字幅の狭いフォント「Meiryo UI」が新たに搭載されるが、MS UI Gothicを完全に置き換えるものではない上、インターフェースのごく一部でしか使われていない。

[編集] 画像処理ソフトでの応用

ClearTypeの技法は、文字だけでなく画像処理にも応用できる。Adobe Photoshopなどカラーチャンネル別に編集ができるレタッチソフトを持っているのであれば次の手順で実験できる。

  1. 画像を取得する。表示したい画像の縦横2倍から3倍程度の大きさがよい。画像モードはRGBカラー。
  2. 赤チャンネル、青チャンネル（もしくは緑）をそれぞれ反対方向に1ピクセル横にずらす。
  3. 画像を縦横1/2から1/3に縮小する（バイリニア法またはバイキュービック法）
  4. 液晶ディスプレイ（たとえば携帯電話）に表示して効果を確認する。
  5. 画像が毛羽立っているように見える場合は (2) においてずらす方向をそれぞれ反対にしてみる。

原理的には原画像の解像度は表示したい画像の縦横3倍が望ましい。縦横2倍でも垂直方向の画素が畳み込まれるのである程度の効果は得られる。

実用的には、ディスプレイ固有のガンマ特性を考慮して各チャンネルの輝度を補正しなければ、文字の縁が滲んで見えたり、あるいは擦れて見えたりする。ClearTypeはRGB一括でのガンマ値補正が可能となっている。

[編集] 長所と短所

[編集] 長所

ClearTypeは、Cooltypeはもとより、単純なアンチエイリアシングよりもレンダリングの負荷が軽い（これは、水平方向のサブピクセルのみの擬似的なアンチエイリアシングであるため）。画面上に表示されるすべての文字を処理した場合を考えると、負荷が比較的に軽いことは大きな利点といえる。

[編集] 短所

あまりにも小さなフォントの視認性は、ビットマップフォントに比べて低いことがある。

ClearTypeは、GDIの実装では水平方向にしかアンチエイリアス処理を施さない。そのため、小さいポイントでは水平方向の解像度に対して縦方向の解像度が著しく低い。ラテン文字は画数が少なく、高さが揃っているため、垂直方向のアンチエイリアスを行わなくとも問題が少ない。また、主に斜め線や曲線による造形で、文字幅も狭く、イタリック表記も一般的など、水平方向でのサブピクセルレンダリングの恩恵を受けやすい。また、ゆるやかな曲線の多いブラーフミー系文字との親和性も高い。

一方、漢字のように複雑な字体をClearTypeで表示する場合、垂直方向のアンチエイリアスが全く効かないため、線分が接合、もしくは表示されないといった問題が生じる。漢字等の字体では、Cooltypeのような「水平方向のサブピクセルレンダリング ＋ 垂直方向のアンチエイリアシング」といった、組み合わせ方式のレンダリングの方が効果が高い。なお、WPFやDirectWriteのClearTypeでは、垂直方向のアンチエイリアス処理も施される[2][3]。

メイリオでは、膨大なヒンティング情報を格納することにより、ほぼデザイナーの意図する字形で表示されるようになっている。ただし現行バージョンでは、小ポイント表示において高さがバラバラになっている、字形が不自然など、チューニング不足の感も否めない。

結局のところ、ClearTypeを生かせるかどうかはフォントの造型によるところが大きい。

一方、大きなポイントの文字では、フォントの造型にかかわらず緩やかな曲線などでジャギーが生じる短所がある。このためMicrosoft Office System 2007では、大きなポイントのフォントではClearTypeを使わず標準アンチエイリアスを用いるようになっている。

また、あくまで画面上の表示を前提としているため、スクリーンショットをプリントアウトした時などは不自然な結果となる。また液晶ディスプレイを本来とは異なる解像度（拡大または縮小表示）で使用した場合も不自然な表示となる。

[編集] ClearType Tuner

マイクロソフトがWindows XP用に提供しているフリーウェア。ClearTypeの微調整（文字の濃淡を調節したりR・G・Bの並び順をディスプレイに最適化）が可能。インストールしてコントロールパネル内に表示されるものと、ActiveXを利用してブラウザ（Internet Explorer）上から実行できるタイプがある。Vista・Server 2003/2008でも使用可能。

Windows 7にはClearType テキスト チューナーが内蔵されている。上記の機能に加えてサブピクセルの発色の微調整など、より細かい設定が可能となっている。サブピクセル発色を使わずモノクロのスムージングにすることも可能だが、縦方向のスムージングは行われないため標準アンチエイリアスとは異なる。

[編集] 関連

[編集] 脚注

  1. ^ Windows XP 向け ClearType 対応日本語フォント - マイクロソフト ダウンロード センター（WGA認証が必要）
  2. ^ a b マイクロソフト (11月 2007年). "Windows Presentation FoundationにおけるClearTypeの概要". MSDN ライブラリ. 2009-01-18 閲覧。
  3. ^ a b マイクロソフト (2008-12-17). "Introducing DirectWrite" (英語). MSDN ライブラリ. 2009-01-18 閲覧。
  4. ^ 元麻布春男の週刊PCホットライン ついにGDIがレガシーサポートになるWindows 7、Impress PC Watch、2008年11月26日
  5. ^ Advances in typography and text rendering in Windows 7、MSDN Blogs: Engineering Windows 7、2008年2月13日
"http://ja.wikipedia.org/wiki/ClearType" より作成