HDRフォーマットについて知っておくべきこと
4Kの解像度を誇るテレビの数は爆発的に増加しました。なぜなら、誰が詳細なテレビ画像を望まないのでしょうか？
Ultra HD - 4K以上の解像度
4Kの解像度は今現在Ultra HDと呼ばれているものの一部に過ぎません。 解像度を向上させることに加えて、ビデオをより良く見えるようにするために、色の改善は多くのセットで実装された追加要因の1つですが、画質を大幅に向上させるもう1つの要因は、 HDRと呼ばれるビデオ処理システムと併せて使用される。
HDRは何ですか？
HDRが動作する方法は、劇場用または家庭用ビデオプレゼンテーション向けの選択されたコンテンツのマスタリングプロセスにおいて、撮影/撮影プロセス中に捕捉された完全な輝度/コントラストデータがビデオ信号にエンコードされることである。
ストリーム、放送、またはディスクにエンコードされると、信号はHDR対応TVに送信され、テレビの輝度/コントラスト能力に基づいて情報がデコードされ、高ダイナミックレンジ情報が表示されます。 テレビがHDR対応でない場合（SDR - スタンダードダイナミックレンジTVと呼ばれる）、ハイダイナミックレンジ情報なしの画像が表示されます。
4K解像度と広色域、HDR対応テレビ（適切にエンコードされたコンテンツとの組み合わせ）に加えて、現実世界に近い明るさとコントラストレベルを表示できます。 これは、咲きや洗い流しのない明るい白、泥や砕けのない深い黒を意味します。
たとえば、夕日のように、同じフレームに非常に明るい要素とより暗い要素を持つシーンがある場合、Sunの明るい光と残りの画像の暗い部分の両方が同じ明瞭さで表示されますその間にすべての輝度レベルがあります。
白から黒まで幅広い範囲があるため、通常のテレビ画像の明るい部分と暗い部分の両方に通常は見えない細部は、HDR対応テレビでより簡単に見ることができ、より満足のいく視聴体験を提供します。
HDRの実装が消費者に与える影響
HDRは確かにテレビの視聴体験を向上させる進化のステップですが、消費者はテレビや関連する周辺機器のコンポーネントやコンテンツに影響を及ぼす4つの主要なHDRフォーマットに直面しています。 これらの4つの形式は次のとおりです。
- HDR10
- ドルビービジョン
- HLG（ハイブリッドログガンマ）
- テクニカラーHDR
ここに各形式の簡単な概要があります。
HDR10
HDR10は、すべてのHDR対応テレビ、ホームシアターレシーバー、Ultra HD Blu-rayプレーヤー、および選択されたメディアストリーマーに組み込まれたオープンロイヤリティフリーの規格です。
HDR10は、パラメータが特定のコンテンツ全体に均等に適用されるため、より一般的なものと見なされます。 言い換えれば、平均輝度範囲がコンテンツ全体にわたって適用される。
マスタリング処理中に、ムービーの最も明るい点と最も暗い点が決定されるため、HDRコンテンツが他のすべての輝度レベルで再生されるとき、どのようなカットやシーンが最小輝度と最大輝度に関連して設定されても映画全体。
しかし、2017年に、サムスンはHDRにシーンごとにアプローチしました。これはHDR10 +と呼ばれます（この記事の後半で説明するHDR +と混同しないでください）。 HDR10と同様に、HDR10 +には免許があります。
2017年現在、すべてのHDR対応デバイスはHDR10を使用していますが、Samsung、Panasonic、20th Century FoxはHDR10とHDR10 +を排他的に使用しています。
ドルビービジョン
Dolby VisionはDolby Labsが開発し販売しているHDRフォーマットで、実装時にハードウェアとメタデータの両方を組み合わせています。 コンテンツ制作者、プロバイダ、デバイスメーカーはDolbyにライセンス料を支払う必要があるという要件が追加されました。
ドルビービジョンはHDR10よりも正確です。HDRパラメータは、シーン単位またはフレーム単位でエンコードされ、TVの機能に基づいて再生されます（後で詳しく説明します）。 換言すれば、再生は、映画全体の最大輝度レベルに限定されるのではなく、所与の基準点（フレームまたはシーンなど）に存在する輝度レベルに基づいている。
一方、ドルビービジョンとそのフォーマットをサポートするライセンス付きのテレビをDolby Visionで構築する方法では、Dolby Vision信号とHDR10信号の両方をデコードすることもできます（この機能が関与する特定のテレビメーカーを購入する場合）。 HDR10にのみ準拠したテレビではDolby Vision信号をデコードできません。
言い換えれば、Dolby VisionテレビにもHDR10をデコードする機能がありますが、HDR10のみのテレビではDolby Visionをデコードできません。 ただし、コンテンツにDolby Visionエンコーディングを組み込んだ多くのコンテンツプロバイダには、Dolby Visionと互換性のないHDR対応テレビに対応するために、HDR10エンコーディングも含まれることがあります。 一方、コンテンツソースにDolby Visionのみが含まれ、テレビがHDR10との互換性がある場合、テレビはDolby Visionエンコーディングを無視してSDR（標準ダイナミックレンジ）画像として表示します。 言い換えれば、その場合、視聴者はHDRの利益を得ることはできない。
Dolby Visionをサポートするテレビブランドには、LG、Philips、Sony、TCL、Vizioの一部のモデルが含まれています。 Dolby VisionをサポートするUltra HD Blu-rayプレーヤーには、OPPO Digital、LG、Philips、Cambridge Audioの一部のモデルが含まれています。 ただし、製造日によっては、購入後にファームウェアのアップデートでDolby Visionの互換性を追加する必要があります。
コンテンツ側では、Netflix、Amazon、Vudu、Ultra HD Blu-rayディスク上の限られた数の映画で提供されている選択されたコンテンツをストリーミングすることでDolby Visionがサポートされます。
SamsungはDolby Visionをサポートしていない米国でのみ販売されている主要なテレビブランドです。 Samsung TVとUltra HD Blu-rayディスクプレーヤーはHDR10のみをサポートしています。 このステータスが変更されると、この記事はそれに応じて更新されます。
HLG（ハイブリッドログガンマ）
HLG（techie名は別名）は、ケーブルテレビ、衛星テレビ、地上波テレビ放送用に設計されたHDR形式です。 日本のNHKとBBC放送システムによって開発されましたが、ライセンスは無料です。
TV放送事業者および所有者にとってのHLGの主な利点は、後方互換性があることです。 つまり、HDR10やDolby VisionなどのHDRフォーマットを使用すると、HDRを搭載していないテレビ（非HDテレビを含む）の所有者はHDRでエンコードされたコンテンツを視聴できなくなるため、帯域幅のスペースはテレビ放送事業者にとって重要です。費用対効果の高いHDRコンテンツを放送するためだけに別のチャンネルを必要とする場合があります。
しかし、HLG符号化は、現在のTV信号の上に置くことができる特定のメタデータを必要とせずに、輝度情報を追加した別の放送信号層に過ぎない。 その結果、どのテレビでも画像を見ることができます。 HLG対応のHDRテレビをお持ちでない場合は、追加されたHDRレイヤーは認識されませんので、追加された処理の利点は得られませんが、標準のSDR画像になります。
しかし、このHDR方式の限界点は、SDRとHDRテレビの両方が同じ放送信号と互換性がある方法を提供しますが、HDR10またはDolby Visionエンコーディングで同じコンテンツを表示するとHDR結果が正確ではないことです。
HLGの互換性は、2017年モデルで始まるほとんどの4K Ultra HD HDR対応テレビ（サムスンを除く）とホームシアターレシーバに含まれています。 しかし、HLGでコード化されたコンテンツは利用できませんでした。この記事は、このステータスが変化するにつれて更新される予定です。
テクニカラーHDR
4つの主要なHDRフォーマットのうち、Technicolor HDRは最も知られておらず、ヨーロッパではマイナーな用途しか見ていません。 Technicolor HDRは、技術的な詳細に悩まされることなく、記録型（ストリーミングおよびディスク）とテレビ放送の両方のテレビアプリケーションに使用できるため、おそらく最も柔軟なソリューションです。 また、フレームごとの参照点を使用してエンコードすることもできます。
さらに、HLGと同様に、Technicolor HDRはHDRおよびSDR対応TVとの下位互換性があります。 もちろんHDRテレビで最高の視聴結果を得ることができますが、SDRテレビでもその色、コントラスト、明るさの機能に基づいて品質の向上が得られます。
Technicolor HDR信号をSDRで見ることができるという事実は、コンテンツ作成者、コンテンツプロバイダ、およびテレビ視聴者の両方にとって非常に便利です。 Technicolor HDRは、コンテンツプロバイダやテレビメーカーがロイヤリティフリーのオープンスタンダードです。
トーンマッピング
テレビに様々なHDRフォーマットを実装する際の問題の1つは、すべてのテレビが同じ光出力特性を有するわけではないという事実である。 たとえば、ハイエンドのHDR対応テレビでは、1000 nitsの光（一部のハイエンドのLED / LCDテレビなど）を出力する可能性がありますが、他のものは最大600または700 nitsの光出力（OLED中規模LED / LCDテレビ）、一部の低価格HDR対応LED / LCD TVは約500ニットしか出力できません。
結果として、トーンマッピングとして知られる技法が、この分散に対処するために使用される。 何が起こるかは、特定の映画または番組に配置されたメタデータがTV機能に再マッピングされることである。 これは、TVの輝度範囲が考慮され、TVの範囲に関連して元のメタデータに存在するディテールおよび色と共に、ピーク輝度およびすべての中間輝度情報が調整されることを意味する。 その結果、メタデータに符号化されたピーク輝度は、光出力能力が低いテレビに表示されたときに洗い流されない。
SDRからHDRへのアップスケーリング
HDRでエンコードされたコンテンツの入手可能性はまだ十分ではないので、いくつかのテレビブランドは、消費者がHDR対応テレビに費やす余分な金額がSDRからHDRへの変換を含めて無駄にならないようにしています。 サムスンはHDR +（前述のHDR10 +と混同しないでください）というシステムにラベルを付け、Technicolorはインテリジェントトーン管理としてシステムにラベルを付けます。
ただし、 解像度のアップスケーリングや2D / 3D変換と同様に、HDR +およびSDからHDRへの変換では、ネイティブのHDRコンテンツとして正確な結果が得られません。 実際には、一部のコンテンツが場面ごとに洗い流されていたり不均一に見える場合がありますが、HDR対応TVの輝度機能を利用する別の方法があります。 HDR +およびSDR-HDR変換は、必要に応じてオンまたはオフに切り替えることができます。 SDRからHDRへのアップスケーリングは、逆トーンマッピングとも呼ばれます。
SD-to-HDRアップスケーリングに加えて、LGはアクティブHDR処理と呼ばれるシステムを、HDR対応テレビの中から選択し、HDR10とHLG両方のコンテンツにシーンごとの輝度分析をオンボードで追加します。これら2つの形式の精度
ボトムライン
HDRの追加は確かにテレビの視聴経験を高め、フォーマットの違いが対処され、コンテンツがディスク、ストリーミング、およびブロードキャストソース全体で広く利用できるようになると、消費者は以前の進歩（ 3Dの場合を除いて）と同じように受け入れる。
HDRは4K Ultra HDコンテンツとの組み合わせでのみ適用されますが、技術は実際には解像度とは無関係です。 つまり、技術的には、480p、720p、1080i、1080pなど、他の解像度のビデオ信号にも適用できます。 これはまた、4K Ultra HDテレビを所有していても、それがHDRと互換性があるということを自動的に意味するわけではありません。テレビメーカーは、それを組み込むという積極的な決定をしなければなりません。
しかし、コンテンツクリエイターとプロバイダーの重点は、4K Ultra HDプラットフォーム内にHDR機能を適用することでした。 4K超でない超高画質テレビ、DVD、標準Blu-rayディスクプレーヤーの利用が減少し、豊富な4K Ultra HDテレビと、今後の実装に伴いUltra HD Blu-ray Playerの数が増えたATSC 3.0テレビ放送のうち、HDR技術の時間と財政的投資は、4K Ultra HDコンテンツ、ソースデバイス、およびテレビの価値を最大限に高めるのに最適です。
現在の実装段階では混乱が多いようですが、慌てないでください。 注意すべき主な点は、各フォーマット間に微妙な品質差があるにもかかわらず（Dolby Visionはそれまでのところわずかなエッジしかないと考えられています）、すべてのHDRフォーマットがTV視聴体験を大幅に改善します。