4K UHD の解像度 や 視聴距離 と HDR などのスペックについて
2018年12月から BS / CS で開始された 4K 放送 は、地デジ放送よりも 解像度 や 輝度・明度 が高く、画質が飛躍的に向上している。
画面解像度 と 画素密度
テレビに表記されている ハイビジョン・フルハイビジョン・4K は 画面解像度 を表している。
フルハイビジョン : 1920 x 1080
4K : 3840 x 2160
液晶モニタは 同じ画面解像度でも ITU ( 国際電気通信連合 ) の策定に沿って表記されている。
Full HD : 1920 x 1080
4K : 3840 x 2160
DVD や 地デジ放送 などはメディアによって 解像度が異なる。
地デジ放送 : 1440 x 1080
Blu-ray : 1980 x 1080
4K放送 : 3840×2160
UHD Blu-ray : 3840×2160
4K の画面解像度は 非常に高く 精細な描写が可能になっているが、 画質は 解像度 だけでなく 輝度・コントラスト比・発色 などの要素で左右される。
アップコンバート
4K UHD テレビ で 地デジ放送 を視聴する場合など、 解像度 が 4K に満たない 地デジ や Blu-ray は メーカー独自の技術によって 4K 相当の画質にまで引き上げられる。
4K の規格
4K には 米国の 7大映画制作スタジオ ( ウォルトディズニー / 20世紀FOX / MGM / パラマウント / ソニー・ピクチャーズ / ユニバーサルスタジオ / ワーナー ) が 2002年に設立した DCI ( Digital Cinema Initiatives ) が策定した規格 と、無線 や 電気通信の国際的な標準化を策定している国連機関 ITU ( 国際電気通信連合 ) が 2012年に 策定した 規格が存在し、DCI と ITU で 4K の解像度は 異なっている。
デジタルシネマの技術仕様 と 配給・上映方式の標準化の策定を行っている DCI では 4K の解像度が 4096 × 2160 で、ITU は 超高精細テレビ放送 Ultra High Definition Television の環境として 解像度 3840 x 2160 ( 4K )と 7680 x 4320(8K)を策定しており、映像制作の 4K は 一般的に DCI の 4K 、コンシューマー向け製品などの 4K は ITU の 4K UHD TV を指している。
解像度 と 規格
日本では 総務省が 解像度 1920 x 1080 の放送を 2K と定義しているが、ITU には フルHD を 2K とするような勧告はなく、HDTV も ITU が 1920 x 1080 としているのに対し、国内の規格では 垂直 解像度 が 720p 以上あれば HD ( ハイビジョン ) と 表記できるため 規格 と 通称 が カオス化している。
名称 | 解像度 | 垂直解像度 |
VGA ・ SDTV | 640 x 480 / 720 x 480 | 480i |
HD ( ハイビジョン ) | 1280 x 720 | 720p |
HDTV ( Full HD / 2K / フルハイビジョン ) | 1920 x 1080 | 1080p /i |
2K | 2048×1080 | – |
4K UHD TV | 3840 x 2160 | 2160p |
4K | 4096×2160 | – |
画素数
モニタの 解像度 は ピクセル ( 画素 ) が 1 インチ ( 25.4mm ) に いくつ並んでいるか ( いくつのピクセルに分割されているか ) を 基本とした ppi ( ピクセル・パー・インチ ) を 単位として使用し、一般的に 解像度 と表記されているのは 画素数 を表している。
同一サイズのモニタで 画素数が増加 ( 高解像度 ) すると 表示領域 が 広くなる。
パソコンのモニタの場合は 数十cmの距離で見るため Windows の画素密度は 96ppi が標準で、96ppi よりも極端に画素密度が高いと 表示領域が広くなる反面、フォントなどの視認性が著しく低下する。
テレビの視聴距離
テレビには 映像の細かなディテールが認識でき、迫力 と 精細さを最大限に実感できる 最適視聴距離 があり、最適視聴距離より視聴位置が伸びるのに比例して 高解像度 の持ち味は薄れていく。
https://www.sony.jp/bravia/tverabi/sp/
最適視聴距離
フルHD 32型 ( 69 ppi ) : 1.2 m
フルHD 43型 ( 51 ppi ) : 1.6 m
4K 43型 ( 102 ppi ) : 0.8 m
4K 55型 ( 80 ppi ) : 1.4 m
3 m ルール
アナログテレビの時代には 近距離で同じ箇所を見続けて発生する 偽近視 や 眼精疲労 などの 健康面から、小学校などで 3 mルール が提唱されていたが、ブラウン管テレビの 画面解像度は 640 x 480 で 画素密度が低いため、推奨視聴距離は 縦サイズのおよそ 5 ~ 7 倍 になり、 25インチの場合 1.9m ~ 2.7m になる。
UHD Blu-ray
Ultra HD Blu-ray は 4K テレビの性能 と 精細さを最大限に発揮できる 次世代メディアで、下位互換ではないため 通常の Blu-rayドライブ や Blu-ray プレーヤーでは再生できず、視聴には UHD Blu-ray 専用のプレーヤーが必要。
仕様
解像度 : 3840 x 2160
色深度 : 10 bit
フレームレート : 60 fps
ビデオコーデック : H.265
HDR : サポート
容量 : 50 GB / 66 GB / 100 GB
コピーガード : AACS 2.0
PCでの視聴条件
UHD Blu-ray は AACS 2.0 で保護されているため、パソコンでは 特定の環境下でしか再生できない仕様になっており、最新の環境では UHD Blu-ray の再生はサポートされていない。
ケーブル : HDMI 2.0
ドライブ : HDCP をサポートした UHD BDドライブ
CPU : Intel SGX をサポートしている Intel 第 7 ~ 10 世代 の Core i5/7 以降
MB : Intel SGX をサポートした GPU を搭載
Intel SGX は 2020年にリリースされた 第 11 世代 Tiger Lake からサポートされていないため、最新のインテル CPU を搭載したパソコンでは UHD BD を再生できず、AMD の CPU を搭載した モデルでは 基本的に 視聴できない。
AACS 2.0 の回避策として 特定バージョンの ファームウェア の UHD BD Friendly ドライブ と DVD Fab Passkey for Blu-ray を 使用すれば 、通常の Blu-ray と同じ環境で 視聴できるようになる。
HDR 10・Dolby Vision
人の目は 瞳孔を調整しながら 太陽光で照らされた 明るい日中から 星明りの夜間まで 幅広い ダイナミックレンジ ( 明るさの範囲 ) を見ている。
HDR10/ HDR10+
ITU で勧告された HDR の国際規格には Hybrid Log-Gamma ( HLG )と Perceptual Quantizer ( PQ )があり、HLG は 放送用に使用される HDR、 PQ は Dolby Vision で採用されている規格で、色深度を Dolby Vision の 12bit から 10bit にしたものが HDR 10 , HDR 10 を拡張したものが HDR 10+ になる。
UHD Blu-ray では HDR 10 が採用されており、Dolby Vision はオプション扱いになっている。
HDR で指定されている輝度は シーンによってハードウェアで再現できる限界を超えている場合があり、ハードウェア側で 画質を調整するトーンマッピング が行われるため、トーンマッピングの処理技術 や モニタの最大輝度・コントラスト比などでによって 表示される画質は変わってくる。
カラーチャート を表示して 33 ~ 39色 を見分けられたら 四色型色覚者、2 0~ 32色 を見分けられたら 三色型色覚者、20色未満は 二色型色覚者 で、四色型・二色型が25%、三色型が50%を占めている。
有機EL( OLED )と LED液晶
4K テレビには 有機EL と LED液晶 があり、性能は 有機EL 、コストパフォーマンスは LED液晶 が優れている。
有機EL( OLED )
4K テレビ の ハイエンドモデルで使用されている 有機EL ( OLED ) は 画素ごとに 発光ダイオード や 発光ポリマー などの 発光素子があるため、色の再現性 や コントラスト比が高く、応答反応も高いという特徴があり、 4K テレビで HDR サポートする場合に適している。
LED液晶
有機EL と比較して リーズナブルな LED液晶 は、画面の上下 または 左右に LEDバックライトを配置している エッジ型 と、液晶パネルの後ろに LED を配置している 直下型 があり、 直下型 はエッジ型に比べ 輝度が高く バックライトの部分駆動をサポートしているため 高コントラストが得られる。
IPS方式・VA方式
液晶ディスプレイは 駆動方式 によって IPS・VA・TN などがあり、一般的に IPS 方式は 広視野角、VA方式は 高コントラストが 特徴。
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