ClearType

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液晶ディスプレイの一部を拡大した画像

ClearType(クリアタイプ)とは、Microsoft Windows XP以降に搭載されている、ディスプレイ上での文字のアンチエイリアシング技術である。

解説[編集]

ClearTypeは、液晶ディスプレイの構造である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個別に発色させることで実解像度以上(横方向の解像度を3倍する)の精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[1]

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。また、Adobeが開発したCoolType英語版も同様のサブピクセルレンダリング技術である[2]

なおClearTypeによる視認性の向上は使用するフォントに依存するため、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。ヒンティングを制御する情報はフォント自体に内蔵される。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。

バージョン[編集]

大きく分けて、GDIによるClearTypeと、DirectWriteによるClearType(Natural ClearType)の2つのバージョンがある。

Windows XP[編集]

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

Windows XPは、Windowsにおいて最初にClearTypeが搭載されたバージョンである。ただし初期状態では有効になっていないため、手動でClearTypeを有効にする必要がある[3]。また日本語版Windows XPの場合、和文の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 GothicMS 明朝・MS P明朝)は、小サイズでの画面表示用にビットマップフォントを内蔵しており、ビットマップがあるフォントサイズではそれが表示されるため、ClearTypeの効果はない。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[4]をインストールしインターフェイ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イ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、メイリオをインストールしただけでは画面表示は変わらない。メイリオをシステム画面で利用するには、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ことがあるが、これはWindows XPの日本語システムフォントであるMS UI Gothicよりもメイリオの文字幅が広いためであり、ClearTypeの問題ではない。

WPFにおけるClearType[編集]

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[5]。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のインターフェイスで垂直方向のアンチエイリアスが有効になるわけではない。

なお、WPF 4では、DirectWriteを用いるように変更されている[6]

Windows Vista[編集]

Windows Vistaでは、ビットマップを含まないフォントであるSegoe UI(日本語版ではメイリオ)が新たに採用され、コントロールパネルやエクスプローラー、標準メッセージボックスなど、インターフェイスの一部ではClearTypeを使った文字が使われるようになった。しかしながらプロパティページなどの各種ダイアログボックスではMS UI Gothicが使われており、これらは内蔵ビットマップが表示されるためClearTypeは使われない。

Windows 7[編集]

Windows 7では、Windows Vista以前のGDI・GDI+に代わる2DグラフィックスAPIとしてDirect2DDirectWriteが追加されている。このうち、テキスト描画に関するDirectWriteのClearTypeでは、WPFと同様に垂直方向のアンチエイリアスが追加されたほか[7][8]、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[9]。ただしNatural ClearTypeを利用するにはWPFの場合と同様にアプリケーションがDirectWriteの機能を呼び出す必要がある。Windows 7のインターフェイス(コモンコントロール)で使われるのはGDIによる従来のClearTypeである。 Windows 7およびWindows Vistaに提供されるInternet Explorer 9では、Webページの描画にDirect2D/DirectWriteが用いられており、このClearTypeはGDIではなくDirectWriteベースとなる。 なお、機能が向上したClearType Tunerが標準搭載されている(後述の#ClearType Tunerを参照)。

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

Windows 8[編集]

Windows 8日本語版では、インターフェイスにこれまでMS UI Gothicが使用されていた部分にもMeiryo UIが大々的に使用され、全体の視認性やインターフェイスの統一感が向上している。なお、Windows 8に標準搭載され、Windows 7にも提供されているInternet Explorer 10でもインターフェイスにSegoe UI/Meiryo UIが使用されている。

Windows 10[編集]

Windows 10日本語版では、インターフェイスにYu Gothic UIが使用されるようになった。このフォントもClearTypeでの描画を前提にデザインされている。なお、スタートメニューや設定アプリなどでのテキスト描画はグレースケールレンダリングであり、描画品質が背景色に左右されるClearTypeのサブピクセルレンダリングを用いていない。

短所[編集]

非常に小さなフォントサイズでは、視認性がビットマップフォントに比べて低いことがある。

GDIのClearTypeでは、水平方向(X方向)にしかアンチエイリアス処理を施さない。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。緩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、漢字のような複雑な字体では、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。また、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てしまう。なおWPFDirectWriteのClearTypeでは、垂直方向(Y方向)のアンチエイリアス処理も施されるため[5][7]、GDIでのClearTypeが持つ上記のような問題は改善されている。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。

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(グレースケールモード)を用いている。Office 2013ではGDIに代わってDirectWriteが導入された[10]が、アンチエイリアスはグレースケールモードが使われる。

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。しかし、ブラウザ上でのWebフォントや市販のフォントなど、フォントによってはアウトラインにジャギーが目立つ、高さがバラバラになるなど表示が見にくくなることも少なくなく、ClearTypeを生かせるかどうかはフォントの造形・実装によるところが大きい。

また、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すると不自然になる。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。その他にも、画面を回転させて表示する場合も、ソフトウェアが対応していない限りサブピクセルの並びが逆になるため不自然な表示になる。

なお、ClearTypeはサブピクセルレンダリングという特性ゆえに背景色に描画品質が左右されるため、透明なDIBバッファに対してClearTypeを適用してテキストを描画したときに予期しない合成結果となることがある。WPFやDirect2Dでは、アルファモードに応じて自動的にアンチエイリアス方式をグレースケールモードに変更することでこの問題に対処している[11][12][13]

その他、メイリオやSegoe UIなどといったClearTypeに最適化されたフォントを使用する場合、ClearTypeを無効にした場合はかろうじて受け入れられるほどの表示にしかならない、ということにも留意する必要がある[14]

ClearType Tuner[編集]

マイクロソフトがWindows XP用に提供しているフリーウェアで、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)を行うことができる。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。Windows Vista・Windows Server 2003/2008でも使用可能。

Windows 7 以降にはClearType テキスト チューナーが標準搭載されており、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。

脚注[編集]

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  1. ^ Windows XPの正体 : 文字表示を滑らかにする新技術「ClearType」 - @IT” (2001年7月17日). 2017年10月23日閲覧。
  2. ^ Adobe CoolType”. 2008年5月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。2017年10月28日閲覧。
  3. ^ ClearTypeフォントの表示方法を調整する - @IT” (2006年5月20日). 2017年10月23日閲覧。
  4. ^ 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)
  5. ^ a b マイクロソフト (2007年11月). “Windows Presentation FoundationにおけるClearTypeの概要”. MSDN ライブラリ. 2009年1月18日閲覧。
  6. ^ 川西裕幸 (2008年10月31日). “PDC 2008 (10/30)”. 川西 裕幸のブログ. 2010年2月15日閲覧。
  7. ^ a b マイクロソフト (2008年12月17日). “Introducing DirectWrite” (英語). MSDN ライブラリ. 2009年1月18日閲覧。
  8. ^ 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” (2008年11月26日). 2017年10月23日閲覧。
  9. ^ Advances in typography and text rendering in Windows 7 - MSDN Blogs: Engineering Windows 7” (2009年2月13日). 2017年10月23日閲覧。
  10. ^ Office Adopts New Windows Display Technology – Murray Sargent: Math in Office”. 2017年10月23日閲覧。
  11. ^ ClearTypeHint – WPF Text Blog”. 2017年10月23日閲覧。
  12. ^ RenderOptions.ClearTypeHint Attached Property (System.Windows.Media)”. 2017年10月23日閲覧。
  13. ^ サポートされているピクセル形式とアルファ モード (Windows)”. 2017年10月23日閲覧。
  14. ^ MSDN ライブラリ - Windows ユーザー エクスペリエンス ガイドライン - フォント”. 2017年10月23日閲覧。

関連項目[編集]

外部リンク[編集]