パソコンの4K (3840×2160)出力に必要な物。ディスプレイ、グラフィックボード、ケーブルスペックの違い。

動画配信サービスも4K対応となり、
デジカメやスマホで4K撮影も当たり前、
4Kテレビや、4Kディスプレイも格安に手に入る。

ただ、パソコンで4K出力するとなると、
PC本体のスペック、対応ケーブルと考えるべき点は多い。
4K対応ディスプレイを用意するだけでは駄目なわけで、
PCで4K出力で必要な物、注意すべき点をまとめておきます。

4K対応グラフィックボード

デスクトップ型のWindows PCの場合、
マザーボードのオンボードグラフィックでは性能が低いので、
別途グラフィックボード（ビデオカード）が必要となります。

デスクトップPCでグラフィック性能を上げるなら、グラボは必要不可欠。
その為に、拡張用スロット「PCI-Express×16」も付いている。

実際のところ、4K出力するだけなら、
グラフィック性能はそこまで必要も無く、
GT630(Kepler)くらいから4K出力は可能。

※参考→GeForce GT 630 | NVIDIA

4K出力だけなら、低GPUグラボでOKなのですが、
4K60Hzには、DisplayPort 1.2 or HDMI 2.0への対応が必須なわけで、
結局の所、映像出力には出力端子のスペックを確認した方が良い。

HDMIとDisplay Portが有りますが、
PCではDisplayPortが主流であり、
HDMI端子は有っても、HDMI 2.0は未対応が多い。
というわけで、Display Port端子の有無が一つの判断基準。
約1～1.5万円の価格帯のグラボが間違いない。

→グラフィックボードの売れ筋（1万円～）

「GT」「GTS」より上位「GTX」のが出力端子も多く、
現行モデルだと、GeForce GTX1650あたりがコスパ高いかなと。
私ならRadeonよりもGeForceを選ぶ。

グラボ一枚挿すだけで、グラフィック性能は大幅に上がるので、
4K限らず動画編集する人もグラボは挿した方が良い。
この価格帯のグラフィックボードなら、
多画面出力も余裕、4Kマルチディスプレイとかも全然イケるから。

→マルチディスプレイに必要な物。グラフィックボードとモニターアーム。 

ちなみに、グラフィックボードが必要となるのは、
主にデスクトップ型のWindows PCの場合。

ノートパソコンは、基本的に拡張ができない為、
元から4K対応しているモデルも増えています。
SurfaceやMacbookも、外部4K出力は当たり前。
ケーブル一本挿すだけで、4Kディスプレイに出力できるし、
専用ハブを使えば、マルチディスプレイも可能となります。

→MacBookで4K60Hz＆複数モニター出力する方法。Macのマルチディスプレイについて。

4K出力するだけなら、GPUはそこまで必要ありませんからね。

4K対応ディスプレイ（モニター）

4K出力するだけなら、4K解像度のディスプレイを選べば良い。
アスペクト比、応答速度、パネル、入出力端子・・・と、
悩むポイントは多々有りますが、
デザイン専門じゃないなら、そこまで高価格なモニターは要らない。

ただ、インチと解像度は比例しないので、
間違って「フルHD」や「WQHD」のディスプレイを買わないように。
フルHD、WQHD、4Kの解像度くらいは押さえておきましょう。

解像度の種類

	解像度
VGA	640 × 480
XGA	1024 × 768
SXGA	1280 × 1024
WXGA	1280 × 768
WXGA+	1440 × 900
HD+	1600 × 900
UXGA	1600 × 1200
FullHD	1920 × 1080
WUXGA	1920 × 1200
WQHD	2560 × 1440
QXGA	2048 × 1536
WQXGA	2560 × 1600
4K	3840 × 2160
WQUXGA	3840 × 2400
8K	7680 × 4320

Philips、LG、ASUS、DELL、BenQ・・・メーカーは多々ありますが、
適当に売れてる商品を選べば良い。
スペック差異ほど、違いも分からないってのが正直なところ。
1年も経てば廃れるし、大画面の4Kディスプレイも5～6万円で買えるから。

→4Kディスプレイ（40インチ以上）の売れ筋

4K対応ケーブル

PCとディスプレイだけでなく、ケーブルも4K対応の必要があるんだけど、
4Kディスプレイ付属ケーブルが、4K対応していない事も有るわけで、
映像出力ケーブルの違いについて、把握してないとマズイ。

4K対応グラフィックボードで、出てくる出力端子は主に3つ。
HDMI、Display Port、USB-Type-C。
いずれも、同じ形状でスペックは全然違うわけで、スンゲーややこしい。

DVI、D-Subは4K未対応

4Kディスプレイを購入すると、付属しがちのDVI端子。
4K対応グラボでもDVI出力は有るのですが、
DVIケーブルでは、4K出力はできません。

シングルリンクケーブルの場合は、フルHD（1920 × 1200）まで。
デュアルリンクケーブルも、
WQHD（2560 × 1440）or WQXGA（2560 × 1600）まで。
D-Sub15も、4K解像度には未対応となっています。

DVIケーブルの種類と違い

	シングル or デュアル	信号	対応解像度
DVI-I Dual Link （29ピン）	デュアルリンク （DVI-DL）	アナログ・デジタル兼用	2560 × 1600
DVI-I （23ピン）	シングルリンク	アナログ・デジタル兼用	1920 × 1200
DVI-D Dual Link （24ピン）	デュアルリンク （DVI-DL）	デジタル専用	2560 × 1600
DVI-D （18ピン）	シングルリンク	デジタル専用	1920 × 1200
DVI-A （17ピン）	シングルリンク	アナログ専用	1920 × 1200
VGA （ミニD-Sub15ピン）	–	アナログ専用	2048 × 1536

既に見かけなくなったDVIケーブル。
似たような見た目でスペックも違うんだけども、
今更、細かい違いを覚えるのなら、使わないで良いと思う。

DVIは、HDMIやDisplay Portとは違い、
音声データも伝送できないし、著作権保護技術（HDCP）にも未対応。
動画配信サービスや、DLNA/DTCP-IP再生でもエラーが出るからね。

HDMI

現在主流のケーブルといえば、HDMIケーブル。
HDMIも見た目が全く同じで、種類が増えまくり。
マジでわけわからない。

HDMIケーブルも4K対応となりましたが、
世に出回り尽くしたHDMIのほとんどが4K未対応。
4K60Hz出力に対応しているのは、HDMI Ver. 2.0以降です。

HDMIの種類と違い

	カテゴリー	通信速度	最大解像度 フレームレート	進化ポイント
HDMI 1.0～1.2	スタンダード （カテゴリ1）	4.95Gbps	1,920×1,200 （60Hz）	–
HDMI 1.3	ハイスピード （カテゴリ2）	10.2Gbps	2,560×1,600 （60Hz）	WQHD対応
HDMI 1.4	ハイスピード （カテゴリ2）	10.2Gbps	4,096×2,160（24Hz） 3,840×2,160（30Hz）	3D対応 4K30Hz対応
HDMI 2.0	プレミアムハイスピード （カテゴリ2）	18Gbps	3,840×2,160 （60Hz）	4K/60Hz対応
HDMI 2.0a	プレミアムハイスピード （カテゴリ2）	18Gbps	3,840×2,160 （60Hz）	静的HDR対応
HDMI 2.0b	プレミアムハイスピード （カテゴリ2）	18Gbps	3,840×2,160 （60Hz）	HLG対応
HDMI 2.1	ウルトラハイスピード （カテゴリ3）	48Gbps	7,680×4,320 （60Hz） 3,840×2,160 （120Hz）	8K/60Hz対応 動的

2021年現在、HDMI2.1も登場していますが、
HDMI 2.0も、まだまだ普及してるとは言い難く、
我が家のHDMIケーブルも1.4だらけ。
HDMI 1.4だと、4K出力はできても4K30Hzだからね。

同じ4Kでも、リフレッシュレート30Hzでは、
マウスカーソル残像も残りまくり使い物になりません。

HDMIケーブルって、Ver1.0から形状は変わらず、
HDMI2.0とも見分けが付かないから、ホント困る。
HDRや4K60Hzで出力できるか？接続して判断するしかない。

また、HDMIは、イーサネット機能やARC機能とかも付与できるわけで、
パッケージ開封時に、ケーブルにスペックを記載しておかないと駄目。

ちなみに、HDMIの形状には複数あり、
通常のHDMI（タイプA）以外にも、Mini-HDMI（タイプC）や、
Micro-HDMI（タイプD）も有るんだけど・・・

現状、Mini-HDMIは、ほとんど使われていないし、
Micro-HDMIもUSB Type-Cの登場で、あまり見かけなくなったので、
ベーシックなHDMI（タイプA）だけ把握しておけば良いかなと。

Display Port

Display Portは、基本的に4Kに対応していますが、
4K60Hzは、Display Port 1.2以降で対応になります。

HDMI同様にDisplay Portも年々進化しており、
現在では、Display Port2.0まで登場しているけども、
Display Port 1.2が普及しているのかなという印象。

家電ではHDMIが主流ですが、PCではDisplay Portが主流。
Display Portの方がデータ転送量は多い傾向に有り、
グラフィックボードもDisplay Port数のが多いからね。

Display Portの種類

	通信速度	最大解像度 フレームレート	進化ポイント
Display Port 1.0	8.64Gbps	2,560×1,440（60Hz） 3,840×2,160（30Hz）	–
Display Port 1.2	17.28Gbps	3,840×2,160 （75Hz）	4K/60Hz対応 3D対応 Mini DisplayPortサポート
Display Port 1.3	25.92Gbps	3,840×2,160 （120Hz） 7,680×4,320 （30Hz）	4K/120Hz対応 8K/30Hz対応 USB Type-Cサポート
Display Port 1.4	25.92Gbps	3,840×2,160 （144Hz） 7,680×4,320 （60Hz）	8K/60Hz HDR対応
Display Port 2.0	77.4Gbps	15,360 x 8,460 （60Hz）	16K/60Hz対応

また、ディスプレイによっては、
初期設定で「DisplayPort 1.1」となっていることも有るので気をつけて。
ディスプレイ側のメニューより「DisplayPort 1.2」へ設定できます。

Display Portは、HDMIに比べるとバージョンは少なく、
4K60Hz対応のVer.1.2も普及しているので、悩んだらDsplay Port。
基本的に4K対応している安心感が有る。

USB Type-C（オルトモード）

USB Type-A、USB Type-Bだけでなく、
新たにUSB Type-Cが登場。
USB Type-Cは、USB 3.1やUSB3.2にも対応し、
伝送できるデータ量も大幅に増えました。

従来のUSB機能だけでなく、
Alt Mode（オルタネードモード、オルトモード）で、
HDMI、DisplayPort、Thunderboltの機能も付与できるようになり、
ケーブル1本で、USB、映像&音声、給電までできる素晴らしさ。

Display Port対応のType-Cには、DPロゴ。
Thunderbolt 3対応のType-Cには、カミナリマーク。

ただ、あくまでオルトモードは、オプション的な機能であり、
USB Type-Cだから映像出力できるわけでは無いので気をつけて。
あくまで端子形状（コネクタ）の名称が「USB Type-C」というだけ。
Type-C形状でUSB2.0規格も存在するわけで、
見た目と性能がグチャグチャなのが、USBの困るところ。

USBの種類

規格名	形状	モード名称	最大転送速度	最大給電量
USB 1.0 USB 1.1	Type-A Type-B	–	12 Mbps (1.5MB/s)	2.5W (5V/500mA)
USB 2.0	Type-A Type-B Type-C	High-Speed	480 Mbps (60MB/s)	2.5W (5V/500mA)
USB 3.0	Type-A Type-B Type-C Micro USB	SuperSpeed （Gen 1）	5 Gbps (625MB/s)	4.5W (5V/900mA)
USB 3.1	Type-A Type-B Type-C Micro USB	SuperSpeedPlus （Gen 2）	10 Gbps (1250MB/s)	100W (20V/5A) ※USB PD
USB 3.2	Type-C	SuperSpeed++ (Gen 2×2)	20 Gbps (2500MB/s)	100W (20V/5A) ※USB PD

給電においても、Type-Cだから充電が速いというわけでは無く、
給電スペックは、電力オプション次第。
Type-CはUSB PD対応していますが、

Type-C=USB PDでは無いので、これも勘違いしないように。
Type-AでQuick Charge対応の方が充電が早かったりもする。
BC、QC、PDと、USB給電オプションも複数存在する。

例えば、最新のType-C USB3.2（Gen2x2）でも、
USB PDは未対応だったりするのも有るわけで、
USB Type-Cってだけなら、最大給電量も高くないのさ。

USB給電スペック

	最大給電量
USB 2.0	2.5W
USB 3.0	4.5W
USB BC 1.2	7.5W
USB Type-C	15W
USB PD （USB Type-Cのみ）	100W
Quick Charge 1.0	10W
Quick Charge 2.0	18W
Quick Charge 3.0	18W
Quick Charge 4.0 （USB PDと互換有り）	18W（QC） 27W（USB-PD）

USB PDは、最大100Wまで可能ですが、
実際は30Wや60Wの製品が多く、同じUSB PDでもバラツキも有る。

というわけで、Type-Cは、HDMIより難易度が高い。
最新USB規格、オルトモード、USB PDに対応できるけども、
対応しているかの判断は非常に難しい。
端子もケーブルも全て同じ形状、見た目だけで判断は不可能。
よくわからないメーカーの廉価USB商品も増え、
よくわからない不具合も有るわけで、
我が家も謎のType-Cケーブルばかりで困ってる。

4K対応PCの勘違い

4Kで作業領域は増えない

4Kは高精細なので、作業領域が増えると思いがちですが、
同じサイズで高精細にしても目が疲れるだけでした。

4Kで28インチの等倍表示とか、使うに耐えないです。
左から4K 3840×2160、WQHD 2560×1440、FHD 1920×1080。

28インチで3840×2160だと、文字が異様に小さすぎる。

異なる解像度を同じインチに表示しているわけで、
4Kは、フルHDの4倍、WQHDの2.25倍の解像度だからね。

文字が小さいからとはいえ、ディスプレイを近くにすれば目は疲れるし、
かといって文字を大きくすれば、4Kの意味も無くなるわけで、
4Kディスプレイだからといって、作業効率が上がるわけでもないのです。

WindowsにもMacにもスケーリング機能は有りますが、
等倍の100%解像度で使わないなら、4Kで有る意味も無い。
4Kディスプレイって150%設定がデフォルトなわけで、
同じサイズのWQHD 100%スケールと全く同じ見た目になります。
4Kの150%≒WQHDの100%ってわけ。

アプリ毎にスケーリング倍率を変更することもできますが、
アプリ自体も上手く適応できなかったり、挙動もバラバラ。
使ってる側も混乱するので、私は使いません。

じゃあ、なんで4Kが有るのかというと、
写真や動画を、より綺麗に表示する為なんじゃないかと。
4K動画や、8K写真も撮れるようになってますからね。
視る用と、使う用では、最適なdpiは異なるってことです。

人間が認識できるのは300dpi前後。
実際、デスクからディスプレイまでは距離を考えると、
100dpiくらいで十分なのかなと。

私は、24インチでフルHD解像度（91dpi）に慣れているから、
4Kだと50インチは必要なんだけど、卓上に50インチはデカすぎる。
作業範囲を増やしたいなら、シンプルに画面を増やすべき。

→仕事に最適なモニターサイズと解像度。疲れづらいディスプレイ位置。

ちなみに、自宅のテレビとかは、もっと離れて視聴するわけで、
リビングテレビは、50～60dpiで十分綺麗。
40インチでフルHDで55dpi。40インチ4Kとの違いも分かりづらいから。

※参考→動画の画質と解像度「SD、HD、フルHD、4K UHD、8K、480p、720p、1080p、HDR、Dolby Vison」の意味と違い | 俺の動画。

4K出力でPC負荷も増える

4K出力するだけなら、それほどグラフィック性能は必要ありませんが、
多少なりともPC負荷が増えるのは避けられません。

4Kとなれば表示領域は広がるわけで、PCスペックも必要となる。
広がった領域に複数のウィンドウを開けば、
更に、CPUやメモリに負荷もかかりますからね。

グラフィックボードだけ拡張して、
マルチタスクってのは中々厳しい。
メモリ足らずで強制的にPCが落ちるなんてことも有る。

スマホは2年で買い替えといいますが、
仕事で使うなら、PCも2年で買い替えるべきかと。

4Kゲーム推奨スペックは更に上

上記はあくまで4K出力するための最低要件となり、
4Kゲームができるということでは有りません。
4Kゲームには、グラフィック処理も必要となるので、
映像出力と、GPU処理は、また別というわけ。

4K最高スペックでゲームプレイは、
グラフィックボード1枚だと最新モデルが必要になります。

最新ゲームだと、フルHDや、WQHDの最高設定の時点で、
かなりの高スペックGPU、CPU、メモリが求められる。
4K最高スペックなら、SLIとかも検討することになる。

※参考→SLI構築方法と注意点。GTX1080のグラフィックボードで挑戦してみた。 | ツカツカCAMP

Macには、外付けグラフィック（eGPU）もありますけども、
ゲームソフトもWindowsメインであり、
拡張できないMacで敢えてゲームをする理由も無いです。

→WindowsからMacへ移行して気づいた違い。Macのメリット・デメリット。

GPU処理をクラウドで行う、GeForce NOWも登場しましたが、
最高速度50Mbpsで対応できるのは1080p/60Hzまで。
4Kゲームというのは、まだまだ敷居の高いものなのさ。

※参考→GeForce NOWレビュー。Steam Linkと比べたメリット・デメリット。 | ツカツカCAMP

4Kストリーミング動画には高速回線が必要

4Kを用意する理由として、外せないのが4K動画を楽しむ事。
動画コンテンツの主流は、ブルーレイからVODサービスへ。
Youtube、Netflix、Amazonプライムビデオ・・・
いずれも、4Kストリーミング再生には、
高速通信が必要で光回線も欠かせない。
4K再生は20～25Mbpsの通信速度が必要となります。

※参考→インターネットの動画視聴に必要な通信速度とデータ通信量 | 俺の動画。

自宅で無線LAN（WiFi環境）を構築している場合は、
無線ルーターの転送速度も影響してくるわけさ。
メッシュネットワーク対応ルーターがオススメです。

→NETGEAR Orbi WiFi6（RBK852）レビュー。Google Nest WiFiから買い替えた理由。

最近では、4K対応のブルーレイ（4KUHD BD）も登場しましたが、
PCでブルーレイディスクを再生するには、
ブルーレイドライブやブルーレイ再生アプリも必要になります。
ブルーレイは、PCで再生処理をするので、
PC側のスペックもある程度必要になるかと。

PCの4K出力まとめ

4K解像度って、なかなか必要性は感じませんが、
画像、動画と扱うのであれば、
4Kへの対応は避けられないと感じています。
4K解像度の写真や動画を、等倍表示で確認する。
あんまり出番は無くても、たまの出番に使えないと困るわけ。

WEBサイトで画像の占める割合が多くなり、
Youtube等の動画コンテンツ制作もしなければなりませんからね。
エディターのレイアウトも悩まない。
たくさんのアプリも常駐しておける。
プログラムコード、エクセルも解像度が多い方が使いやすい。

ただ、これは大画面前提の話。
4Kは大画面でこそ使いやすので、
高精細使うなら、できるだけ大きいディスプレイ選びましょう。
40インチオーバーの4Kディスプレイも格安で登場してます。

ワイド液晶の4Kディスプレイは、オールマイティの娯楽用。
仕事メインで使うなら、縦設置のフルHDの方が使いやすい。
結局、両方必要になるのですけども。

→仕事に最適なモニターサイズと解像度。疲れづらいディスプレイ位置。

マルチディスプレイも意外と簡単。4Kよりも敷居も低い。

→マルチディスプレイに必要な物。グラフィックボードとディスプレイアーム。

マルチディスプレイの方が、見た目が良いってのも有る。

→モニターアームを使って気づいたメリット・デメリット。モニターアームの選び方、正しい使い方。

低インチのモニタなら、ディスプレイアームも選び放題。
なんだかんでエルゴトロンが最強ですけども。

→エルゴトロンモニターアームLX、HX、MX、MXV、NX、OEMの比較。デュアルモニターモデルの違い。

ディスプレイって、デスクサイズも大きく関わっており、
デスクが大きくなければ、ディスプレイ作業領域も広くできないので。
パソコンデスクも広い方が良いと思うのです。

→パソコン用オフィスデスクの選び方。仕事に最適な天板サイズとデスク高さ。引き出し、デスク棚の必要性。

仕事に没頭すればするほどに、不健康になる在宅ワーク。
座るも立つも続けるのは悪いわけで、電動式デスクに改良しています。

→最高の電動昇降スタンディングデスクを自作する。FlexiSpot脚フレームの選び方、おすすめ天板、鬼目ナットの活用方法。

まぁ、何事も一長一短があり、
こだわればキリも無いので・・・今回は、この辺で。