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2017年4月30日 (日)

・HDRモニターは輝度じゃなく表現できる色が広がる

以前にHDRモニターについて、簡単に記事を書きました。
HDRモニタになると扱える輝度が
これまでのディスプレイ(SDR)の数十倍にもなります。
扱える輝度が広がる、つまりダイナミックレンジが広がるので
HDRディスプレイといわれます。


なんでそのようなディスプレイが必要かというと、
自然界で人間の眼に入ってくる光の輝度差に合わせるためです。
8_

今まではせいぜい300カンデラ/㎡くらいの輝度しか出せず、
太陽など明るいものが映し出されたときには
脳内で「太陽だから明るいはず」と補正されていた状況です。
そのため、HDRディスプレイで映像を見ると
補間が必要ないので脳がつかれません。
(最近だとヨドバシやビックカメラにもHDRディスプレイが売っているので見れます)

ただし、単純に液晶パネルの輝度を上げただけでは
白とびしたところは戻ってきません。

普通に撮影
Resize160665

輝度アップ。白飛びした看板の文字は戻ってこない。
Resize160668

これを救うためには、ハイライト補正と同じような原理で、
アンダーで撮影して、後で持ち上げる
「専用のγカーブ」が必要です
代表的な二つのカーブがHLG(ハイブリッドログガンマ)とPQカーブです。
HLGはNHKなど放送系が規格したもので、下方互換を重視しています。
PQカーブは絶対値方式でドルビーなどの映画関係が規格化しています。

ただし、一般的な画像や映像の8bit情報を、HLGなどで、
無理に持ち上げると、暗い部分のノイズや諧調破綻が発生します。
Resize160664
東京タワーが白飛びしないようにアンダーで撮影。

Resize160667
カーブで持ち上げたが、お寺の部分がノイジーかつ色がなくなっている。
空の階調も破綻している。

そのため、10bitや12bitの映像で処理をする必要があります。
10bitでの映像データを出力したり、扱えるPCやソフトやディスプレイが必要になります。
ここのシステムを組むのがレベルが高い。

また、HDRの規格では色域がsRGBではなく、BT.2020と呼ばれる
広色域です
8__2

HDRモニタでは輝度だけでなく色域も広がります。
ただし、色域が広がるのと同時に、輝度も広がるので
表現できる色がものすごく広がります。
8__3
三次元的に表現できる色が広がるのです。

この、今までのモニターではカバーできなかった部分に
自然界の「きれいな色」がたくさん存在します。
太陽光越しのほのかな桜の色や、玉虫の色、オーロラの色とか。

HDRディスプレイの規格では、この領域に、たくさんの情報を持つため、
輝度値が200以上の部分だけで写真が成り立ちます。
光で写真を作ることができます。

Resize160663
この写真は輝度200位上だけの値しか無いが、
海のきれいな青が表現できていない。

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