テレビからスマートフォンまで、多くのデバイスが HDR コンテンツを表示できる機能を宣伝していますが、形式や名前が異なるため、混乱を招く可能性があります。こちらですAppleInsiderのさまざまな HDR ビデオ規格があなたとあなたのビデオにとって何を意味するのかについてのガイドです。
長年にわたり、HDR はテレビの 4K や Mac やその他のコンピューティング デバイスの高解像度画面と同じくらい注目すべき機能に成長しました。しかし、一般的なユーザーは、HDR によってより優れた画像が得られるという漠然とした考えを持っていますが、HDR10、ドルビー ビジョン、HLG などの用語の導入は、ハードウェアの選択には当初の考えよりもはるかに重要な意味があることを示唆しています。
基本的には、ほとんどの場合、見たい HDR コンテンツを視聴できるため、一般の人はそれほど心配する必要はありません。
の略称ハイダイナミックレンジ, HDR はもともと写真に適用される概念で、HDR 画像は異なる露出の画像を組み合わせて、単一の露出で許可されるよりも広範囲の色と明るさのレベルをカバーします。静止画像の場合、これにより、通常は暗すぎて撮影できないため明るい露出で見ることができないコンテンツを画像に表示することができ、またその逆も可能です。
たとえば、標準的な画像では、明るい夏の日の正午に洞窟の入り口を撮影した露出の高い写真でも、暗い入り口の中にあるものを映すことができます。 HDR を使用すると、視聴者は明るい要素と暗い部分の両方を通常よりも詳細に見ることができます。
同じ原理が HDR ビデオにも当てはまります。HDR でキャプチャされたビデオでは、明るいレベルと暗いレベルの両方で幅広い輝度が可能になります。
HDR が一般的な 4K ビデオよりも画像をどのように改善するかを示す Apple の図
色の明るさを制御する必要があるということは、光出力を十分に操作する機能が HDR の重要な要素であることを意味しますが、これについては多くの人はあまり考えていません。これは、色の明るさが、より低い明るさの同じ色と比べてどのように見えるかに影響を与える可能性があるためです。
一般的な標準ダイナミック レンジ コンテンツは、100 ニトの輝度のピークに合わせてマスタリングされます。 HDR コンテンツは、色表現のためにより広範囲の潜在的な輝度レベルが必要ですが、1,000 nit より高いレベルでマスタリングでき、フォーマットによってはさらに高いレベルでもマスタリングできます。
同時に、HDR ビデオではカラー パレットも拡張され、より多くの色を使用して画像を表示できるようになり、ユーザーにとってより明るく鮮やかな画像を表示できるようになります。 HDR ビデオは、輝度、より高いコントラスト レベル、および一般に優れた画像忠実度を組み合わせることで、通常の標準ビデオ形式よりもかなり優れた画像を提供できます。
より具体的には、通常の HD ビデオは 8 ビット仕様を使用します。これは、国際電気通信連合が Rec.709 またはBT.709一方、HDR コンテンツの 10 ビットおよび 12 ビット画像は Rec.2020 またはBT.2020、はるかに広い色域を占めます。
SDR (Rec-709、左)、DCI-P3 ディスプレイ (中央)、および HDR ディスプレイ (Rec-2020、右) のカバーエリアを示す色域チャート
実際、標準のダイナミック レンジ画像では、画像の作成に使用できる色は約 1,600 万色しかありませんが、10 ビット以上の HDR ビデオ形式では、10 億色以上を使用できます。
それは難問を形成します
VHS やベータマックス、あるいは Blu-ray と HD-DVD などの主要な新技術の場合と同様に、業界では覇権を争うさまざまな標準やフォーマットが存在します。この説明では、HDR10、HDR10+、Dolby Vision、Advanced HDR、HLG など、一般に使用されている主なものに焦点を当てます。
HDR10
4 つの規格のうち、HDR10 は、HDR ビデオを調べるときに誰もが遭遇する最も一般的な規格です。 HDR10 はデバイス メーカーによって開発されたオープン スタンダードであり、ハードウェア メーカーは持株会社にライセンス料を支払うことなく無料で使用できるため、HDR 機能を提供する最新のハードウェアのほぼすべてに搭載されています。
その遍在性は、ハードウェア メーカーにとって可能な限りアクセスしやすいように作られているため、必ずしも市場で最高であるとは限りません。
たとえば、コンテンツは 1,000 nit のピーク輝度でマスタリングできますが、これは他の規格を簡単に上回りますが、それでも SDR 標準の 2 倍の明るさです。名前の 10 は 10 ビット色深度のサポートも指しますが、これも 12 ビットの競合製品の一部と比較して不足しています。
HDR10 対応 LG UltraFine Ergo ディスプレイと MacBook Pro
HDR10 では、「動的メタデータ」ではなく「静的メタデータ」も使用されます。静的メタデータは、コンテンツ全体に適用される単一の定義された画像の明るさ曲線を提供しますが、動的メタデータは、個々のショットまたはシーンごとにこれと同じ曲線を提供し、常に変化するビデオ全体で完全に最適化された画像を可能にします。
HDR10 の限界、およびその遍在性とオープン スタンダードの施行の欠如を考慮すると、メーカーが同じコンテンツ ソースに対して競合他社よりも優れたディスプレイを製造する必要があるということは、HDR10 互換デバイス間にはかなりの差異があることも意味します。フォーマットがどのように解釈され実装されるか。 2 つの画面は HDR10 準拠であると主張できますが、まったく異なる結果が得られます。
これらの一見制限があるにもかかわらず、HDR10 は依然として SDR よりも全体的に優れた画像を提供するため、鼻で笑う必要はありません。これは、より優れたサポート標準が利用可能な場合、ハードウェアは可能な限りその標準を HDR コンテンツに使用しますが、特定のビデオで他の標準のサポートが利用できない場合は、ほぼ確実に HDR10 にフォールバックすることを意味します。
HDR10+
問題を混乱させるために、次もあります。HDR10+、サムスン、パナソニック、20世紀フォックス、アマゾンが支持しています。 HDR10 の上に構築された HDR10+ は、動的メタデータを含めるようにフォーマットを変更し、最大 4,000 nits のマスタリングをサポートし、映画全体でより明るく、より最適化された画像を実現します。
HDR10 と同様に、HDR10+ もオープン スタンダードであるため、デバイス メーカーはライセンス料やロイヤルティを支払うことなくサポートを含めることができます。これは、実装の点でデバイス間のばらつきという同じ罠に陥ることも意味します。
HDR10+ は出遅れた後、他のメーカーからの支持を集めており、2020 年 1 月時点での採用企業の総数は 94 社に達していますが、市場に存在する AV 関連企業の数を考えると、これはまだ低い数字であるように見えます。
ドルビービジョン
その名の通りドルビー社が開発したもので、ドルビービジョンこれは、同社の HDR 標準に対する考え方であり、現代のテレビが表示できるものをはるかに超えて、ある程度の将来性を持たせることを目指しています。
まず、この標準では 10 ビットではなく 12 ビットカラーが選択されており、これにより利用可能な色の数が 10 億色から 680 億色以上に大幅に増加しました。視聴者にとって、これは事実上、10 ビット標準や SDR では依然として表示される可能性のある色の縞模様がほとんど目立たなくなり、実物に近い画像を生成できることを意味します。
Dolby Vision が画像の外観をどのように変更できるかの例。
ドルビー ビジョンは、より高いレベルでマスタリングすることもできます。コンテンツは現在約 4,000 nit でマスタリングされていますが、理論上の最大サポートは 10,000 nit で、動的メタデータもサポートされます。現時点では、これは学術的な最大値であり、現代のテレビの輝度能力の何倍も高い値です。
HDR10 や HDR10+ とは異なり、Dolby Vision を使用するコンテンツやハードウェアを作成するには企業がライセンスを支払う必要があるため、Dolby Vision はオープンスタンダードではありません。さらに、ハードウェアは最初に規格をサポートする前にドルビーの承認を受ける必要があり、そのためには特定の最小限の機能を備えた構築が必要になる可能性があり、これにより製造コストが上昇する可能性があります。
これにより、消費者にとっては、Dolby Vision をサポートするデバイス間である程度の均一性が保証されるというメリットが得られます。明るさやコントラストなど、コンポーネントの機能により多少の違いはあるかもしれませんが、ドルビーの承認は、ドルビービジョンに精通している人が期待するものと大きく異なるものではないことを意味します。
ドルビー ビジョンのサポートは幅広いデバイスで提供されており、追加コストにもかかわらず、デバイス ベンダーの間では HDR10+ よりも人気があります。
HLG
BBCとNHKが開発した、ハイブリッドログガンマは、一般的なストリーミング ビデオ サービスやローカル メディアの使用よりもブロードキャストでの使用を目的とした無料で使用できる形式です。
HLG は SDR テレビと下位互換性のある HDR 標準であるため、HLG の機能は放送局にとって魅力的です。消費者にとってはほとんど意味がありませんが、放送局にとっては、HDR フィードと SDR フィードを別々に送信する必要がなく、1 つのビデオ信号だけを放送すればよいことになります。
BBC の HLG テストには、プラネット アース II の放送も含まれていました。
HLG が使用するトリックは、画像の明るさを決定するために使用される複数のガンマ カーブの使用にあります。 2 つのガンマ曲線が提供されており、標準曲線は SDR スクリーンで低照度のコンテンツを表示するために使用できますが、画像の明るい部分に対数曲線を追加することで、HDR スクリーンでそれらの領域をより適切に調整できるようになります。
HLG は 10 ビット深度に制限されており、色域の点で HDR10 と同等になります。
HLG が一般的なオンライン コンテンツ配信に使用される可能性は低いですが、この規格のハイブリッドな性質により、テレビ チャンネルのオンライン バージョンなど、ライブ ブロードキャストを提供するサービスにとって HLG が魅力的になります。
多くのテレビはすでに HLG のサポートを提供しており、この規格を利用する将来の放送をサポートできるようになっていますが、HLG が広く使用されるまでにはまだ時間がかかるようです。
高度な HDR
テクニカラー社が開発した、高度な HDR実際には 1 つではなく 3 つの HDR フォーマットをカバーしています。
シングルレイヤー HDR1 (SL-HDR1) は、SDR と HDR 互換のコンテンツを 1 つのストリームに結合するという点で、HLG に似た放送局中心のバージョンです。実際、SDR 信号には動的メタデータが追加されており、これにより、より高いビット レートを使用する品質は得られませんが、表示用に HDR 信号に変換できるようになります。
SL-HDR2 は概念としては HDR10 と非常に似ていますが、シーン間の画質を向上させるための動的メタデータが追加されています。 SL-HDR1 とは異なり、SDR 互換バージョンがないため、放送局にとってはあまり望ましくありません。
SL-HDR3 についてはほとんど知られていませんが、動的メタデータと組み合わせた Sony Hybrid Log Gamma が使用されていると考えられています。
Advanced HDR は、HLG などのテスト放送を除いて実際にはあまり使用されていませんが、業界で広く採用される可能性はまだあります。 Advanced HDR の SL-HDR1 と SL-HDR2 は両方ともATSC 3.0規格、将来のテレビチャンネルの放送方法を決定するのに役立つ開発中の本。
モニターとDisplayHDR
HDR の規格とサポートはテレビでは比較的よく知られており、理解されていますが、モニターの場合は多少異なります。一般的に、モニターは少なくとも HDR10 をサポートしますが、単にどの規格が画面で機能するかということ以上に差別化が行われています。
ディスプレイHDRおよびそのコンパニオンである DisplayHDR True Black は、HDR 品質を指定するためのディスプレイ業界初のオープン標準と呼ばれる VESA の高性能モニターおよびディスプレイ準拠テスト仕様です。輝度、色域、ビット深度などの要素を測定するために使用されます。
さまざまなパフォーマンス層に必要な DisplayHDR の仕様。
考え方としては、モニターがテストされ、条件を満たしているかどうかに応じて、いくつかのパフォーマンス層のいずれかで認定が与えられるということです。特定の基準。この階層には、Display HDR 400、500、600、1000、1400 に加えて、400 True Black と 500 True Black が含まれており、True Black は OLED ディスプレイ用に予約されています。
性能基準には、最小輝度レベル、黒レベル、チェッカーボードでのアクティブな調光、色域と最小輝度のテスト、最小ビット深度、黒から最大輝度までの「立ち上がり時間」、および白色点の精度が含まれます。ディスプレイのパフォーマンスが優れているほど、上位の階層に進むことができ、メーカーはモニターの箱に認定を宣言するロゴを入れることができます。
VESA では、リストDisplayHDR 認定に合格したすべてのモニターとノートブックをレベル別に並べて表示します。
DisplayHDR テストはメーカーが純粋に自主的に実施するものであり、2017 年末に導入されたばかりであるため、認定ディスプレイのリストは業界全体を網羅しているわけではありません。モニターのメーカーは、テストを行わずにディスプレイを HDR サポート付きとして販売することができるため、購入するモニターを選択する際には、DisplayHDR を追加のガイドとして扱うことが最善です。
たとえば、LG ウルトラファイン エルゴ 32 インチ モニターDisplayHDR 認定は取得していませんが、HDR10 は引き続きサポートされています。 350 nit のピーク輝度により、HDR10 ビデオは、より多くの光を生成でき、HDR10 がサポートする 1,000 nit のピーク輝度に近いテレビとは異なって見える場合があります。
また、Mac をテレビに接続することを妨げるものは何もないので、Dolby Vision をサポートする可能性が高くなる可能性があることを覚えておいてください。
Apple の HDR ビデオのサポート
Apple は、ビデオ再生に関して主に 2 つの HDR 規格のサポートを提供しており、通常、互換性のあるハードウェアで HDR10 または Dolby Vision が提供されます。
iPhone の場合、iPhone 11 世代のすべてのモデルは、第 2 世代に加えて、HDR10 および Dolby Vision コンテンツを再生できます。iPhone SE、iPhone XS、iPhone XR、iPhone X、 そしてiPhone8。
iPad では第 2 世代からサポートが延長されますiPad Pro以降の iPad モデルには適用されません。
Appleはサポートページを提供しています組み合わせを提案するHDR サポートを備えた Mac または MacBook の有無、および外部ディスプレイに接続されているか内部ディスプレイを使用しているか。
のためにiMac プロ、2018 MacBook Airまたはそれ以降、そして2018 MacBook Pro以降のモデルでは、内蔵ディスプレイで HDR を利用できます。 2018 年以降の MacBook Pro、iMac Pro、2018マックミニ、2019年マックプロ互換性のある外部ディスプレイに接続すると、すべて HDR サポートが提供されますが、MacBook Air は SDR サポートのみを提供します。
HDR コンテンツの視聴を検討するときに、ほとんどの人が注目するのは Apple TV 4K です。
のApple TV 4Kは、HDR10 と Dolby Vision の両方をサポートする HDR 再生を提供する唯一のモデルですが、4K をサポートするテレビも必要です。のApple TV HDはいかなる形式でも HDR をサポートしません。
Apple のデジタル ストアフロント内では、Apple は HDR で映画やテレビ番組を販売しており、一部は追加でドルビー ビジョンをサポートしています。どちらもロゴで識別されるHDR またはドルビー ビジョンのいずれかに対応します。
HDRフォーマット戦争ではない
勝者を決定しなければならない以前のフォーマット戦争とは異なり、私たちは複数の規格が共存できる状況にあります。多くの場合、これは HDR10+ と HDR10、または Dolby Vision と HDR10 のいずれかの形式となり、HDR10 はより高品質のバージョンへのバックアップとなります。
HLG と Advanced HDR は考慮に値しますが、現時点では必須ではありません。放送局中心の傾向を考えると、ユーザーがテレビでこのフォーマットをサポートする可能性はおそらく高いでしょうが、小型デバイスではすぐにサポートされるとは限りません。
ホームシネマに真剣に取り組んでいる人にとって、ドルビービジョンの魅力は、多くのデバイスで Apple エコシステムに投資している人なら誰でも、より高品質のフォーマットのサポートを享受できることを意味します。テレビで広くサポートされているため、多くの場合、Apple TV 4K があればドルビー ビジョンを楽しむことができます。
の利用可能なコンテンツApple のデジタル店頭には、ドルビー ビジョンと HDR10 の両方をサポートするストリーミング サービスが多数あるということは、消費できる HDR コンテンツが十分すぎるほど存在していることも意味します。たとえそれが HDR10 だったとしても、非 HDR の映画やテレビ番組で見るよりも優れており、よほどこだわりのある人以外にとっては、それで十分です。
Isamu 
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