hdr（高ダイナミックレンジ）とは何ですか？

高ダイナミックレンジ（HDR）ビデオは、最大の4Kテレビ機能の弾丸ポイントの1つです。 放送やその他のメディア標準が何十年も守​​ってきた（現在は存在しない）制限を超えてビデオコンテンツをプッシュできます。 それを扱うことができるテレビで見るのは印象的ですが、あまり確立されていない違いを持ついくつかのバリエーションを持つかなり混乱した技術的な機能でもあります。 だからこそ、私たちはあなたにそれらを説明するためにここにいます。

テレビのダイナミックレンジ

テレビのコントラストは、暗さと明るさの違いです。 ダイナミックレンジは、その違いの極値と、その間にどの程度の詳細を表示できるかを表します。 基本的に、ダイナミックレンジはディスプレイのコントラストであり、HDRはそのコントラストの拡大を表します。 ただし、明るい部分と暗い部分の範囲を広げるだけでは、画像の細部を改善するには不十分です。 パネルが100 cd / m ² （比較的薄暗い）または1, 000 cd / m ² （信じられないほど明るい）に達し、黒レベルが0.1（色あせた、ほぼ灰色）または0.005（信じられないほど暗い）に達するかどうか、最終的に受信している信号に基づいて大量の情報のみを表示します。

テレビのテスト方法をご覧ください

テレビ放送やBlu-rayディスクを含む多くの一般的なビデオ形式は、古い技術によって提示された物理的な境界を中心に構築された標準によって制限されています。 クリストファー・ゲストが雄弁に書いたように、「黒はこれ以上黒にならない」ため、黒は非常に黒のみに設定されています。 同様に、白はディスプレイ技術の制限内でしか明るくなりません。 現在、有機LED（OLED）と新しいLCDパネルのローカル調光LEDバックライトシステムにより、その範囲は拡大しています。 それらはさらに極端に達することができますが、ビデオ形式はそれを利用できません。 信号には非常に多くの情報のみが表示され、これらの制限を超えて到達できるテレビは、現在の情報を引き伸ばして操作する必要があります。

HDRとは

そこで、HDRビデオが登場します。これは、古いビデオ信号によってもたらされる制限を取り除き、はるかに広い範囲にわたる輝度と色に関する情報を提供します。 HDR対応ディスプレイは、その情報を読み取り、より広い色域と明るさから構築された画像を表示できます。 広い範囲に加えて、HDRビデオには単純に、より多くのデータが含まれており、両極端の間のより多くのステップを説明しています。 これは、同じ画面上の非常に明るいオブジェクトと非常に暗いオブジェクトが、ディスプレイでサポートされている場合、非常に明るいオブジェクトと非常に暗いオブジェクトを表示できることを意味します。

もっと簡単に言えば、HDR対応テレビのHDRコンテンツは明るく、暗くなり、中間にグレーの陰影をより多く表示できます（テレビに信号の正しさを行うのに十分な明るさ​​と暗さができるパネルがあると仮定します;一部の予算のテレビは受け入れますHDR信号ですが、HDR以外の信号と比べてそれほど改善されません）。 同様に、より深く、より鮮やかな赤、緑、青を生成し、その間に多くの色合いを表示できます。 深い影は単なる黒いボイドではありません。 写真は非常に暗いままですが、暗闇ではより詳細に見ることができます。 明るいショットは、単に晴れた鮮やかな写真ではありません。 最も明るい表面の細部は鮮明なままです。 鮮やかなオブジェクトは単純に飽和していません。 より多くの色合いを見ることができます。

これにはより多くのデータが必要であり、超高解像度ビデオのように、Blu-rayはそれを処理できません。 幸いなことに、より多くのデータを保持できるディスクタイプ（名前とは異なり、Blu-rayとは異なる）のUltra HD Blu-rayがあり、4Kビデオ、HDRビデオ、さらにはオブジェクトベースのサラウンドサウンドを含むように構築されていますドルビーアトモス。 通常のブルーレイプレーヤーでは再生できないことに注意してください。 専用のUltra HD Blu-rayプレーヤーまたはXbox One SまたはXbox One Xが必要です。

オンラインストリーミングもHDRコンテンツを提供しますが、それを取得するには確実に高速な接続が必要です。 幸いなことに、帯域幅が4Kビデオを取得するのに十分高い場合、HDRを取得できます。 Amazon VideoおよびNetflixの推奨する4Kコンテンツの接続速度は、コンテンツがHDRであるかどうかに関係なく、それぞれ15Mbpsおよび25Mbpsです。

HDRの種類

HDRは普遍的ではなく、現在2つの主要な形式に分割されています。

HDR10

HDR10は、UHD Allianceによって推進された標準です。 これは、コンテンツとディスプレイがそれを使用する資格を得るために満たさなければならない特定の定義された範囲と仕様を持つ技術標準です。 HDR10は、すべてのディスプレイで一貫した静的メタデータを使用します。 つまり、HDR10ビデオは、表示されている画面に関係なく、光と色のレベルを絶対値で設定します。 これはオープンスタンダードであるため、コンテンツのプロデューサーやディストリビューターは自由に使用できます。

ドルビービジョン

ドルビービジョンはドルビー独自のHDRフォーマットです。 ドルビーでは、メディアとスクリーンがドルビービジョンに対応していると認定する必要がありますが、HDR10ほど明確で絶対的なものではありません。 ドルビービジョンのコンテンツは動的メタデータを使用します。 静的メタデータは、視聴するコンテンツに関係なく特定のレベルの明るさを維持します。 ダイナミックメタデータは、各シーンまたは各フレームに基づいてこれらのレベルを調整し、非常に明るいシーンまたは非常に暗いシーン間の詳細を保持します。 テレビがオンザフライで消すように指示される光の最大レベルと最小レベルを調整することにより、映画やショー全体が使用する光の全範囲にわたって割り当てられるのと同じ量のデータを、より具体的に設定することができます。対象スパン。 暗いシーンはシャドウの詳細を保持でき、明るいシーンはハイライトの詳細を保持できます。これは、次のシーンまで表示されない反対の極端を表示する準備ができていることをテレビに伝えないためです。

ドルビービジョンでは、ビデオのマスタリング方法に基づいた絶対値を扱うのではなく、特定のディスプレイの機能に合わせて調整されたメタデータも使用します。 これは、特定のテレビの機能を考慮したテレビメーカーとドルビーの間で設定された値に基づいて、ドルビービジョンビデオが使用する光と色のレベルをテレビに伝えることを意味します。 テレビでHDR10よりも詳細を表示できる可能性がありますが、それは最終的にコンテンツがどのようにマスターされたか、そしてテレビが光と色の点でどのように処理できるかによって異なります。 ドルビービジョンはライセンスされた標準であり、HDR10のようなオープンなものではないため、そのマスタリングの側面は重要です。 最終ビデオでドルビービジョンが利用できる場合、それはおそらくドルビーワークフローが最後まで使用されたことを意味します。

HDR10 +

HDR10 +は、サムスンが開発した標準です。 ドルビービジョンのような動的なメタデータを追加することにより、HDR10上に構築されます。 画面ごとに個別のメタデータを使用しませんが、各シーンまたはフレームごとに表示するようテレビに指示する光の範囲を調整します。 HDR10が示すものよりも写真に詳細を追加できる可能性があり、HDR10と同様に、非常に具体的な制作ワークフローでのライセンスを必要としないオープンスタンダードです。

HDR10 +がハイエンドのSamsungテレビに搭載されていることを期待できますが、米国内の他の多くには搭載されていません。 TCLはHDR10 + Allianceに参加していますが、そのHDR対応テレビはまだHDR10（4シリーズの場合）またはHDR10とDolby Vision（5シリーズおよび6シリーズの場合）のみです。

ハイブリッドログガンマ（HLG）

Hybrid Log-Gamma（HLG）はHDR10やDolby Visionほど一般的ではなく、一部のBBCおよびDirecTV放送以外ではコンテンツがほとんどありませんが、HDRをより広く利用できる可能性があります。 これは、放送局がHDR（およびSDR、HLGは後方互換性）を送信するために使用できるビデオ形式を提供するためにBBCと日本のNHKによって開発されたためです。 メタデータをまったく使用しないため、技術的にはるかに普遍的です。 代わりに、SDRコンテンツの輝度を計算するためにテレビが使用するガンマ曲線と、HDR対応テレビが生成できるはるかに高い輝度レベルを計算するための対数曲線の組み合わせを使用します（そのため、Hybrid Log-Gammaという名前です）。

HLGはメタデータをまったく使用しないため、SDRおよびHDR TVで動作できますが、それでもはるかに幅広い範囲のライトデータを保持します。 それに関する唯一の問題は採用です。 これは放送局向けに開発されたもので、放送波、ケーブル、衛星サービスで4Kビデオを表示している放送局はまだ多くありません。 HLGは、コンテンツに関してはまだまだ先があります。

どちらの形式が優れているかについては、まだ明確ではありません。 それぞれが標準のダイナミックレンジを大幅に改善できますが、それぞれに長所と短所があります。 採用に関しては、HDR10とDolby Visionが、豊富なコンテンツと互換性のあるテレビを利用できる唯一の重要な標準です。 ドルビービジョンは、より良い画像を提供する可能性がありますが、ライセンスされたワークフローベースの標準であり、オープンなものではないため、HDR10よりも一般的ではありません。 HDR10 +は公開されていますが、Samsungが実際に使用を開始するよりも多くの企業を確認し、より多くのコンテンツを利用できるようにする必要があります。 HLGは、そのメタデータのない性質のために最も普遍的な標準になる可能性がありますが、ここでも、最初に見るべきいくつかの物を実際に見つける必要があります。

色域とは

これは、HDRがもう少し混乱するところです。 広色域は、ハイエンドテレビに備わっているもう1つの機能であり、HDRよりも定義が劣っています。 また、HDRにも接続されていますが、直接接続されていません。 HDRは、テレビに消すように指示されている光の量、または輝度を処理します。 色とは別に定義される色の範囲と値は、色度と呼ばれます。 これらはいくつかの方法で相互に作用する2つの個別の値ですが、それでも区別されます。

技術的には、HDRは特に輝度のみを対象としています。これは、ダイナミックレンジとは、画面上の明るい部分と暗い部分の違いだからです。 色は、ビデオの形式に関係なく、絶対的な赤、緑、青のレベルに基づいた完全に独立した値です。 しかし、それらは私たちがどのように光を知覚するかによって結びついており、より広い範囲の光は、より広い範囲の色を知覚することを意味します。 そのため、HDR対応テレビは、「ワイドカラーガマット」と呼ばれるもの、または放送テレビで使用される標準の色値（Rec.709と呼ばれる）以外の色の範囲を表示できることがよくあります。

これは、HDRがより広い範囲の色を保証したり、一貫性があることを意味するものではありません。 それが、コントラストと色の両方についてすべてのテレビをテストする理由です。 今日のほとんどのテレビはRec.709の値に達する可能性がありますが、目には見えますがそれらのテレビには表示できない色がたくさん残っています。 DCI-P3はデジタルシネマの標準色空間であり、はるかに広いです。 Rec.2020は4Kテレビの理想的な色空間であり、さらに広くなっています（これらのレベルに到達できるコンシューマーテレビはまだありません）。 キッカーは次のとおりです。Rec.2020は、SDRとHDRの両方に適用されます。HDRは色レベルを直接処理しないためです。

上記のチャートは、人間の目がアーチとして検出できる色の範囲と、三角形として言及した3つの色空間を示しています。 ご覧のとおり、それぞれが以前のものと比べてかなり大きくなります。

これはすべて混乱を招くように見えるかもしれませんが、これは要約すると、HDRはより多くの色が得られることを保証しません。 多くのHDRテレビには広い色域がありますが、すべてではありません。 テレビレビューでは、テレビがHDR対応かどうかと、その色の全範囲がどのように見えるかがわかります。

HDRに必要なもの

HDRは単なる4Kではありません。 4K画面 は HDRをサポートする場合がありますが、すべてのセットに適用されるわけではありません。 お使いのテレビがHDRをサポートしていない場合、信号の追加情報を利用できず、適切に読み取られたとしても、パネルはその情報を処理するように調整されません。 テレビが信号を処理できる場合でも、特に安価なテレビの場合は、特に優れた画像が生成されない場合があります。

ほとんどの主要なメディアストリーマーは、何らかの形式でHDRもサポートしています。 Amazon Fire TV Stick 4Kは、HDR10、Dolby Vision、HLG、およびHDR10 +をサポートしています（ただし、Fire TV Cubeは奇妙なことにHDR10およびHDR10 +のみをサポートしています）。 Apple TV 4KとGoogle Chromecast Ultraは、HDR10とDolby Visionもサポートしています。 一方、Roku UltraおよびPremiere +はHDR10のみをサポートします。 Xbox One SとXbox One Xは両方ともHDR10とDolby Visionをサポートし、ストリーミングアプリとUHD Blu-ray再生をサポートします。

何を見るかについては、Amazon、Google Play、iTunes、Netflix、Vudu、YouTubeなどのいくつかの主要なストリーミングサービスが、4Kコンテンツの一部でHDRをサポートするようになりました。 HDR10はこれらのサービス全体でかなり普遍的ですが、一部はドルビービジョンも備えています。 これらのサービスの視聴方法については、お使いのテレビがHDRをサポートしている場合、おそらく前述のストリーミングアプリとサービスの少なくとも一部にアクセスできます。 もちろん、UHD Blu-Rayディスクもあります。

HDRは価値があるのか​​？

4Kは現在テレビの効果的な標準であり、HDRは新しいテレビを購入する際に考慮すべき最も重要な機能の1つです。 まだ普遍的ではありませんが、HDR10とDolby Visionの両方は、標準解像度を超えるコントラストと色の魅力的な改善を提供することが証明されており、両方で見るべきコンテンツがたくさんあります。 4Kへのジャンプを目指しており、予算がある場合、HDRは必須の機能です。