高ダイナミックレンジ (HDR) 動画
高ダイナミックレンジ (HDR) 動画とは何ですか？
高ダイナミックレンジ (HDR) 動画テクノロジーは、裸眼で確認できる最も明るいホワイトと最も暗いブラックの間の色とコントラストを再現するための次に起こる大きな飛躍的進歩になるでしょう。HDR 動画は、ポスト制作から配信、表示に至るまで、カメラの臨場感ある画像を再現します。
技術的に言えば、HDR 動画標準には、より高いピークの明るさとより低いブラックレベルを定義する以上の意味があります。HDR は、より幅広いカラーパレット、新しい伝達関数、より深いビット深度、静的/動的メタデータもサポートしているのです。
うれしいことに、HDR 動画は広く普及しています。困ったことは、HDR 動画形式に関する業界のコンセンサスの不足が、今後もしばらく続くであろうということです。
現在の HDR の状況には、複数の形式、標準、シングル、デュアルレイヤーの実装、複数の表示オプションがあり、厳格なルールが少なく、さまざまな可能性があります。私たちの目的は、HDR が提供する可能性を示すマップからお客様が何らかの実用的で有効な要素を抽出できるようにすることです。
HDR が動画の品質を向上させる方法
百聞は一見にしかずとは言いますが、その視線はウェブページに注がれ、最先端の動画環境の研究に基づくモニターには向けられていません。おそらく、HDR 動画を言葉で説明する最も簡単な方法は、それで何ができるのかの概要を示すことです。ここでは次に示す HDR 動画テクノロジーの機能について説明します。
- より明確なコントラストと豊富な色彩を作成する
- ダイナミックレンジ (ピークの明るさと黒レベル) を広げる
- 色空間を拡大する (幅広い色域)
- 画像の忠実度を高める (10 ビットの色深度と 1024 の色合い)
- 光電気変換関数へアップデートする
- 静的および動的メタデータを提供する
すべてを総合し、これらが 1 つの意味のある結果になります。つまり、HDR 動画は、それを一度経験するとまた見たくなるほどの驚くべき画像品質の改善を実現します。次に示す SDR と HDR 動画間の画像品質の比較をご覧ください。
HDR 動画形式についての必須知識
HDR 動画は、独自のテクノロジー、オープンな標準、技術的な推奨事項、業界のガイドラインの組み合わせで成り立っています。HDR 形式が標準化された一方で、HDR コンテンツが提供する価値について疑問が生じています (ピークのホワイト値、中間のグレー色調値、色域/空間の問題、メタデータの搬送など)。そのことを念頭に置き、HDR 動画形式の状況を調査する際に確認することを次に列記します。
| 形式 | 提案者 | メタデータ | 伝達関数 | ターゲット |
|---|---|---|---|---|
| アドバンスト HDR | Technicolor と Philips | 動的 | HLG または PQ | ブロードキャストテレビ、Blu-ray、VOD |
| Dolby Vision | Dolby Laboratories | 動的 | PQ | ブロードキャストテレビ、Blu-ray、VOD (デジタルシネマとは別に実装) |
| HDR10 | Dolby が SMPTE ST-2084 に採用 | 静的 | PQ | ブロードキャストテレビ、Blu-ray、VOD |
| 動的メタデータに対応する HDR10 | HDR10 -10 = Dolby -20 = Philips -30 = Technicolor -40 = Samsung |
動的 | PQ | ブロードキャストテレビ、Blu-ray、VOD |
| HDR10+ | Samsung 20th Century Fox、 パナソニック |
動的 | PQ | ブロードキャストテレビ、Blu-ray、VOD |
| ハイブリッドログガンマ (HLG) | BBC と NHK | なし | HLG | ブロードキャストテレビ |
| ブロードキャストテレビ、Blu-ray、VOD |
| ブロードキャストテレビ、Blu-ray、VOD |
| ブロードキャストテレビ、Blu-ray、VOD |
| ブロードキャストテレビ、Blu-ray、VOD |
| ブロードキャストテレビ、Blu-ray、VOD |
| ブロードキャストテレビ、Blu-ray、VOD |
| ブロードキャストテレビ、Blu-ray、VOD |
LED と OLED、HDR が色に「こだわる」理由
色空間グラフィックの違いに注目します。Rec.2020 の色空間が表示される色空間の範囲を大幅に拡大した結果、HDR 動画はより鮮やかでリアルな色を表示できるようになります。Rec.2020 の色空間は LED と OLED ディスプレイの機能を利用し、私たちが実生活で見るような、より明るく、飽和した色を表示します。
現在のほとんどの HDR 動画は 1000 nits に対応します。「nits」とは何ですか? 「nits」とはピークのホワイト色のボリュームまたはカンデラ毎平方メートルで測定されるルーメンの数値表現です。標準のダイナミックレンジのディスプレイは通常 100 nits です。一方、SMPTE ST-2084 規格は 最大 10,000 nits のルーメンを定義します。
HDR 動画の市場化に関する業界の動向
HDR 動画をメインストリームに乗せるには、コンテンツ制作からプレイバックまでのメディアサプライチェーンの各ステップで利害関係者を取り込む必要があります。現状では、多くの pay TV プロバイダー、OTT サービスプロバイダー、放送局は様子見モードにあります。
一方、何社かの企業では、HDR 動画コンテンツを利用可能にしている多くのストリーミングビデオプロバイダーやスタジオの場合と同様に、既に大きな進歩を遂げています。
その間に、次に示すいくつかのことが、現状における HDR 動画の本格的な市場参入に影響を与えています。
- 利用可能な HDR 対応ディスプレイの数
- これらのディスプレイがサポートする HDR 動画形式の種類
- Rec.709 の色空間を使用する従来のディスプレイとの後方互換性
- スタジオや OTT サービス、放送局、pay TV オペレーターなどのさまざまなディストリビューターからの HDR コンテンツの提供状況
HDR 動画は魅力的で必然的なテクノロジーですが、ロールアウトは段階的になるでしょう。たとえば、米国では、Dish、DirecTV、Comcast が 2018 年平昌冬季オリンピック大会の放送を 4K と HDR で配信しましたが、それは
- 特定の機器を使用した、
- いくつかのイベントだけの
- 時間遅延を伴う配信にすぎませんでした。