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BenQナレッジセンター | 知識ページ

HDR とは?

BenQ
2018/09/27

ハイダイナミックレンジ(HDR)とは、明るさと暗さの間の大きな知覚可能差異から画像を生成する技術です。この機能により実物そのものの画像を実現します。様々な照明の中でも正確なディテールを維持し、画像の明暗のグラデーションをその微妙な細部まで損うことはありません。

HDR ディスプレイハイダイナミックレンジ

HDR には、ディスプレイの高速接続が必要です。HDMI 2.0 および Displayport対応 HDR などの人気のある接続は HDR をサポートしていますが、60Hz を超えるリフレッシュレートの高解像度には、高帯域幅の Displayport 1.4 が必要です。

Q1:標準ダイナミックレンジ(SDR)と HDR の違いとは?

HDR ディスプレイは、オリジナル画像を複製して実物そのまま品質の画像を生成します。この新しいダイナミックレンジ圧縮技術により、HDR ディスプレイはあるシーンの中で明暗のトーンを完全にサンプリングし、明るい画像の過度の露出や暗い画像のディテールの喪失を避けることができます。さらに、HDR ディスプレイは従来の SDR ディスプレイと異なる本物の色を表示します。SDR ディスプレイでは通常、人為的に作った強い色彩で画像を表示することで消費者の好みに応えようとします。しかし、HDR 技術はオリジナルの色彩を正確に再現し、暗部でさえも実生活で裸眼で見ているかのような真の色を再現します。完璧な品質の画像を表示するため、HDR の画像再生にはマスターテープに収められたコンテンツが欠かせません。また、コンテンツは HDR ディスプレイでの再生用に、プロの技術者によるトーンと色域の調整を必要とします。

SDR と HDR における明るい色の差異の詳述
色を HDR に関連付ける方法

ディスプレイの色域は、赤、緑、青の原色で生成できる色の全範囲です。これらの原色を混ぜ合わせ、その中にある色を生成できますが、三原色で形成されたトライアングルの外にある色は色域外であり、ディスプレイは表示できません。従来の SDR ディスプレイでは通常、Rec.709(HDTV フォーマットの国際規格)色域に限定されますが、最近の HDR ディスプレイはトライアングルを拡大し、特別にカスタマイズされた LCD によって人間の目が捉えられる全ての色範囲を内包しています。これにより、大きな DCI-P3 色域にも適応できます。ハリウッドや放送業界で広く使用されている DCI-P3 は、Rec.709 色域よりも幅広い色を提供し、対応する既存の機器やコンテンツも豊富に取り揃えています。

輝度と HDR

HDR ディスプレイは、一般的な電気光学トランスファー機能(EOTF)を用いて極端に明るいシーンを細部にわたり模倣することで、画像を人間の目を通して見たものに近づけていきます。人間の知覚にとっては、HDR の輝度のレンジが SDR よりも飛躍的に大きいということを意味します。結果的に、真に明るく変化に富んだグレイスケールのグラデーションが実現し、圧倒的に明るいシーンだけでなくほぼ暗いシーンの大半でも細部を明瞭に区別できます。

Q2:HDR は 4K と合わせて使用すべきですか?
解像度

ディスプレイの解像度の一般的な仕様には、720p、1080p、2160p、4K があります。これらの数字は、ディスプレイ上の水平線の数を表し、各水平線のドット数を含む次の解像度に対応します。


1080p 解像度(FHD またはフル HD)は 1920 x 1080 ライン = 200 万ピクセル
1440p 解像度 (QHD または Quad HD) は 2560 x 1440 = 360 万ピクセル
2160p 解像度(4K、UHD、または Ultra HD)は 3840 x 2160 = 830 万ピクセル

解像度 4k uhd 2k qhd 1080p fhd

より高い解像度にアップグレードすることにより画像品質は著しく向上し、低解像度では粗かったり、ぼやけていたりする大きいパネルサイズでも鮮明かつ明瞭に見えるようになります。

HDR

解像度とは異なり、HDR はディスプレイのコントラスト比を高めます。コントラスト比とは、ディスプレイが表示可能な最も明るい画像と最も暗い画像の輝度の違いです。コントラスト比が大きくなると、明暗の両極間でより精密に細部を表示できるようになります。さらにコントラストを大きくすることにより、HDRディスプレイは明るい純白と極めて深い黒と同様に、豊潤で鮮やかな色彩を提供します。この結果、HDR の画像はより本物らしく、突出して鮮やかに映し出されます。

輝度、コントラスト、色彩、ディスプレイの細かい機能が強化された HDR は、ディスプレイ解像度における、他にはないテクノロジーの結晶です。HD、FHD、QHD、UHD 解像度のディスプレイパネルは、HDR 規格に適用している場合のみ HDR に対応できます。

Q3:DisplayHDR 認証とは?

VESA DisplayHDR 認証は、世界初の HDR ディスプレイパフォーマンスのための公共認証試験プロトコルです。VESA DisplayHDR 認証を受けたディスプレイは、素晴らしい最大輝度とコントラスト、深みのある黒や明瞭な暗部のディテールで HDR コンテンツをよどみなくレンダリングすることができ、消費者に自然でリアルなビデオやゲームの品質を実現します。

さらに詳しい HDR の表示については次のページを参照してください。 https://displayhdr.org/performance-criteria/

Q4:HDR 10 とは?

HDR 10 は国際的なディスプレイブランドの大半で広く採用されている標準で、多くの主要企業で HDR10 プロトコルを実装しています。HDR 10 は Blue-Ray 協会、HDMI フォーラム、UHD 協会が共同で定義している HDR ビデオコンテンツの圧縮伝送をサポートするフォーマットです。HDR10 は、CEA によって、2015 年 8 月 27 日に HDR コンテンツをサポートするフォーマットとして正式に定義されています。HDR ディスプレイの主要な要件の 1 つは、HDR10 フォーマットのファイルをデコードする機能です。

HDR 10 フォーマットのファイルは、HDR フォーマットと一致させるにあたり次の基準を満たす必要があります。

1. EOTF(電気光学伝達機能):SMPTE ST 2084
2. カラーサブサンプリング:4:2:2/4:2:0(圧縮ビデオソース用)
3. ビット深度:10bit
4. プライマリカラー:ITU-R BT.2020
5. メタデータ:SMPTE ST 2086、MaxFALL、MaxCLL

**SMPTE ST 2086 「デジタルカラーボリュームマスタリング」は、ビデオストリーム内の SEI メッセージとしてエンコードされた MaxFALL(最大フレーム平均光レベル)および MaxCLL(最大コンテンツ光レベル)など、マスタリングディスプレイの色校正データを送信するための静的メタデータです。

Q5:DisplayHDR と HDR 10 の違いとは?

DisplayHDR バージョン 1.0 は液晶ディスプレイ(LCD)に焦点を当て、PC 市場全体で HDR の導入を促進するために、次の 3 つの異なる HDR システムパフォーマンスを確立します:DisplayHDR 400、DisplayHDR 600、DisplayHDR 1000 HDR 10 は、国際的なディスプレイブランドの大半で広く採用されている水準を指し、HDR ビデオコンテンツの圧縮伝送をサポートするフォーマットです。全レベルのディスプレイで HDR コンテンツを適切に表示するために、業界標準 HDR-10 フォーマットのサポートが必要です。

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