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4Kテレビ選びの重要ワードHDR=「HDR10」「Dolby Vision」「HLG」って何?

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有機ELテレビが各社から登場し、ますます盛り上がりを見せる高画質テレビの世界。このタイミングで新しいテレビの購入を検討している方も多いことだろう。今テレビを買うなら「4K」は当たり前だが、もうひとつの重要キーワードが「HDR」である。

HDR対応するLGの4K有機ELテレビ「LG SIGNATURE」シリーズ

HDR対応するLGの4K有機ELテレビ「LG SIGNATURE」シリーズ

HDRの基本については当連載の過去記事「テレビのHDRとは?」で取り上げたが、HDRにはいくつかの方式があり、テレビなどの映像装置、ディスクプレーヤーやメディアプレーヤー、コンテンツまで、すべてを同じ方式で揃えないとその魅力を最大限に楽しむことができないので注意が必要だ。そこで今回は、HDRの3大方式と言える「HDR10」「Dolby Vision」「HLG」について解説し、それぞれの違いや対応製品・コンテンツを紹介していこう。

HDRのメリットを簡単におさらい

「HDR」とは「High Dynamic Range」(ハイ・ダイナミック・レンジ)の略で、旧来の方式に比べ、明暗の差をよりダイナミックに表現できる新しい映像技術だ。そもそも人間の視覚は、洞窟の中も日中の明るい風景も同時に見ることができるほど、非常に広大な明暗差を知覚できる。しかし、旧来のテレビは撮影カメラ、伝送、表示装置の技術的な限界から、明部を大幅に圧縮していた。

これはどういうことかというと、光り輝く太陽も、太陽に照らし出されるその他の物体も、テレビ画面上では、最大輝度が同じ明るさで表示されていたのだ。しかし、明部が圧縮されると飽和して、ディテールや色情報が失われるという問題があった。これに対してHDRでは、この明部の圧縮が弱まり、輝度差や色彩をより豊かに表現できるようになって、実際の風景を目の当たりにしたときのようなリアルさを感じられるようになる。

SDRとHDRの違いイメージ(写真はHDR効果のイメージを分かり易く表現できよう加工したものです)

SDRとHDRの違いイメージ(写真はHDR効果のイメージを分かり易く表現できよう加工したものです)

その効果は絶大で、フルHDが4Kに高解像度化するよりも、HDR化の方が高画質に貢献すると考える専門家も多いほどだ。ちなみに、HDRの登場後、旧来の方式を「SDR(=Standard Dynamic Range)」と呼んで区別するケースが多い。それでは以下より、3つのHDR方式とそれぞれの違いを解説していこう。

解説! HDRの3大方式と特徴

【1】基本と言える「HDR10」

HDR対応メディアとして先行したUltra HD Blu-ray(UHD BD/4Kブルーレイ)で採用されているのが「HDR10」だ。数字の「10」はデジカメ撮影で用いられるHDRと混同しないように加えられたもの。色深度は10bit(明暗差を1024段階で表現)で、SDRの8bit(同256段階)に比べると、明暗差を4倍きめ細やかに表現できる。

実際のところ、SDRの最高輝度設定は100nits(100cd/m2相当、1cdはローソク1本相当の明るさ)だったのに対し、HDR10では作品により1,000nits〜10,000nitsへと拡大している。この明部の輝度差に階調を割く必要があるため、HDR10をSDRと同じ8bitで表現しようとすると、グラデーションにバンディングと呼ばれる等高線のような擬似輪郭が目に付く不具合が生じる。10bitでも足りないのだが、いっぽうで容量に限りのあるBlu-rayディスクへの収録を考えると、データ量を適度にコンパクトに収める必要も出てくる。

階調が不足することで、バンディングが目立ってしまうイメージ

階調が不足することで、バンディングが目立ってしまうイメージ

そこで採用されたのが、ドルビー社の研究に基づき「ST.2084」として規格化された「PQ(Perceptual Quantizer/知覚量子化)カーブ」だ。ヒトの視覚は、暗部の輝度差に敏感で、明部の輝度差に鈍感という特性を持つ。こうした知覚特性を応用し、HDR10では明部よりも暗部により多くの階調を割くことで、色深度を10bitに抑えつつも、暗部から明部までバンディングの目立たない高画質を実現している。

PQカーブのイメージ図。グレーの点線が「バーテン曲線」と呼ばれるもので、これより粗いステップ(赤い領域)だとバンディングが発生する。HDR10のカバーする色深度は10bitだが、明部より暗部により多くの階調を割くことで、目立たないように工夫している(画像提供元:Dolby Japan)

HDR10は、多くのUHD BD作品、配信サービス、プレーヤー、テレビで採用されている。「HDR対応」の表記があれば、基本はHDR10に対応していると考えてよいだろう。

【2】より高画質なDolby Vision

HDR10と同じく最大10,000nitsの輝度に対応し、PQカーブを採用するDolby Vision(ドルビービジョン)。さらにこちらは、12bit(明暗差を4096段階で表現)の色深度も扱うことができる。つまり、階調を10bitの4倍も緻密に表現できるのだ。バンディングは人間の視覚で知覚できないとされる「バーテン曲線」を越える領域に達する。

12bitの色深度をサポートするDolby Visionは、バーテン曲線を超える領域に達している。滑らかな色階調を実現可能(画像提供元:Dolby Japan)

図の1番上が、人間の目が自然に知覚している色の領域。真ん中が、SDR映像がカバーする領域。1番下がDolby Vision映像のカバーする領域。Dolby Visionは、ポスプロからディスプレイまで一貫したシステムにより、人間の目が知覚する色域に近づけた表現ができるようにしている(画像提供元:Dolby Japan)

また、HDR10は1つの動画全体に対し1,000nitsや4,000nitsといった数値で最大輝度を指定するのに対し、Dolby Visionではフレームごとにメタデータを持たせてシーンごとに輝度を動的に設定することが可能。対応テレビでは、それぞれの輝度能力に応じた最適な表示ができる仕組みになっている。

つまり、コンテンツクリエイターの表現がより自由になり、またテレビもそれぞれの性能に応じて最大限のコントラスト表現ができるというわけだ。特に今後は、テレビが1,000nitsを超える高輝度化に向かうのは確実で、その際にHDR10の1,000nitsで制作されたコンテンツはテレビ側で拡張処理をすることになりそうだが、Dolby Visionで制作されたコンテンツなら、制作者の意図に基づいた再現ができる可能性を秘めている。

なお、日本国内で購入できるDolby Vision対応のテレビは、現時点でLGと一部のソニー製モデルのみ。日本メーカーの多くは、Dolby Visionの採用に関しては様子見の状態だ。Ultra HD Blu-rayではDolby Visionはオプション規格として採用されていて、LGとOPPOから対応するUltra HD Blu-rayプレーヤーが発売されている。

Dolby Visionに対応するLGの有機ELテレビ「OLED65E6P」

Dolby Visionに対応するLGの有機ELテレビ「OLED65E6P」

ソニーの有機ELテレビ「A1」シリーズは、今後のアップデートでDolby Visionをサポート予定

ソニーの有機ELテレビ「A1」シリーズは、今後のアップデートでDolby Visionをサポート予定

アップデートでDolby Vision対応予定のLGのUHD BDプレーヤー「UP970」

アップデートでDolby Vision対応予定のLGのUHD BDプレーヤー「UP970」

同じくOPPOのUHD BDプレーヤー「UDP-203」もアップデートでDolby Visionに対応する

同じくOPPOのUHD BDプレーヤー「UDP-203」もアップデートでDolby Visionに対応する


Dolby Visionがオプション規格になっているUltra HD Blu-rayには、すでに対応作品も登場している。ディスクにはベースレイヤーにHDR10(10bit映像)を、エンハンスメントレイヤーに追加2bit分のデータを収録しているので、プレーヤーとテレビがDolby Visionに対応している場合は12bitのDolby Vision 映像を、非対応の場合はHDR10として再生することができるようになっている。

いっぽうで映像配信では、Netflixなど各社が積極的にDolby Visionを採用している。配信の場合は、サーバーにHDR10とDolby Visionのファイルを両方置いておくことも難しくなく、再生装置がDolby Visionに対応していれば、自動でDolby Vision版を再生するといった具合だ。

【3】放送用の「HLG」

放送にもHDR化の波がやってくる。放送でもっとも重要なのは、従来のHDR非対応受像機でも問題なく表示できる互換性。そうした特性を踏まえ、NHKと英BBCが生み出したのが「HLG」(Hybrid Log-Gamma/ハイブリッド・ログ・ガンマ)方式である。

暗部から中間までをSDRと同じ領域(0〜0.5)に設定するのがHLG。従来のHDR非対応テレビで表示した場合にも互換性を保てる

HDR10やDolby VisionなどPQカーブを採用する方式は、映像の明るさを絶対値(nit)で指定するのに対し、HLGではもっとも明るいピーク輝度を上限にして、中間分の輝度値は相対的に決まる。また、暗部から中間(0〜0.5)までは従来のガンマカーブと同じ領域、中間から最明部を信号の0.5〜1の領域に設定することにより、同じ映像をSDRテレビに入力した場合でも互換性を保てるようにしているのだ。もちろん、HLG対応のHDRテレビに入力すれば、明部の情報量が豊富になり、空の色や雲の様子をより克明に表現できるというわけ。

現在、HLGは「スカパー!4K」のHDR放送で採用されている。また、BS衛星による4K/8K放送にも今後採用される見通しだ。

結局、今から4Kテレビを購入するときはどうしたらいい??

今後の映像コンテンツは、HDR制作が主流になると考えられる。そこでこれからテレビを購入するなら、HDRにしっかり対応した製品を選びたい。HDRの方式は、今回紹介した「HDR10」「Dolby Vision」「HLG」のほかに「Philips」方式も存在するが、日本ではコンテンツが「Philips」方式を積極的に採用する理由はないので、考慮しなくてもよいだろう。

必須は「HDR10」で、できれば「HLG」への対応が理想だが、現在発売中の日本メーカー製品の場合、高い確率で「HDR10」に対応済みで、新製品なら「HLG」アップデート対応できる製品がほとんどなので、それほど心配することはないだろう。

考えるべきは「Dolby Vision」だ。対応しているに越したことはないが、そうなると現状ではLG製品とソニーの一部製品という、非常に限られたラインアップからしか選べない。気に入った製品がほかにあるのに、Dolby Visionのためだけに断念するというのも考えモノだ。

理由としては、現時点でDolby Visionで制作されたコンテンツが豊富ではないこと。また、現在発売されているHDR対応テレビの輝度は700nits〜1,000nits程度なので、HDR10とDolby Visionの間で、決定的な画質差が認められないからだ。(LGの対応テレビで、同じコンテンツをHDR10版とDolby Vison版で比較視聴すると、Dolby Vision版の優位性は明らかだが……)

やはりポイントとなるのは、日本メーカーが様子見しているDolby Visionへの対応

やはりポイントとなるのは、日本メーカーが様子見しているDolby Visionへの対応

というわけで現状では、今後テレビの輝度が1,000nitsを大きく上回り、Dolby Vision制作されたコンテンツが増えたとき、テレビをDolby Vision対応製品に買い替える、あるいは買い増しするような心構えでよいだろう。配信コンテンツは、モバイル用も含めてHDR化が急速に進むと考えられ、柔軟なDolby Visionが勢力を伸ばす可能性は十分にありそうだ。

ちなみに参考情報として、Amazonとサムスンが、HDR10をベースにシーンやフレームごとに輝度を設定できる「HDR10+」を発表し、今後全世界で導入を予定しているなど、新しい動きも見えてきている。テレビ機器、放送、パッケージメディア、配信の各面から本格的な4K時代に入っている今、引き続きHDRの動向に注目したい。

鴻池賢三

鴻池賢三

オーディオ・ビジュアル評論家として活躍する傍ら、スマート家電グランプリ(KGP)審査員、家電製品総合アドバイザーの肩書きを持ち、家電の賢い選び方&使いこなし術を発信中。

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2018.1.16 更新
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