4Kの解像度を誇るテレビの数が爆発的に増加しています。誰が詳細なテレビ画像を望んでいないのですか？
Ultra HD：4K以上の解像度
4K解像度の標準は、今現在Ultra HDと呼ばれているものの一部に過ぎません。解像度の向上に加えて、画質を向上させる重要な要素は、HDRと呼ばれるビデオ処理システムと共に光出力を増加させる結果、適切な輝度および露出レベルである。
HDRとは何ですか？
HDRはHigh Dynamic Rangeの略です。
劇場または家庭の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の間に、撮影プロセス中にキャプチャされた完全な輝度およびコントラストデータがビデオ信号にエンコードされる。コンテンツがストリーム、放送、またはディスクにレンダリングされると、その信号はHDR対応TVに送信されます。テレビの明るさと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（「 標準ダイナミックレンジ TV）を選択すると、高ダイナミックレンジの情報を含まない画像が表示されます。
適切にエンコードされたコンテンツと組み合わせた4K解像度と広色域、HDR対応テレビに加えて、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は、太陽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。その間のすべての輝度レベルと一緒に表示されます。
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で通常は見えない詳細は、HDR対応テレビでより簡単に見られ、より満足のいく視聴体験が得られます。
HDRの実装が消費者に与える影響
HDRは、テレビの視聴体験を向上させる進化的なステップですが、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
各フォーマットには独自の特殊属性があります。
HDR10および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標準です。
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。例えば、平均輝度範囲は、フィルム全体にわたって決定される。
マスタリング処理中に、映画内の最も明るい点と最も暗い点がマークされるので、HDRコンテンツが再生されると、他のすべての輝度レベルがこれらの点にインデックスされる。
しかし、2017年、サムスンはHDRにシーンごとにアプローチし、HDR10 +と呼んだ（HDR +と混同しないようにする）。 HDR10と同様、HDR10 +にはロイヤリティフリーが適用されますが、採用には初期費用がかかります。
すべてのHDR対応デバイスはHDR10を使用しますが、Samsung、Panasonic、および20th Century FoxのテレビとコンテンツはHDR10とHDR10 +を排他的に使用します。
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。
Dolby Visionは、HDRパラメータがシーンごとにまたはフレームごとにエンコードされ、TVの機能に基づいて再生できるという点で、HDR10よりも正確です。換言すれば、再生は、フィルム全体の最大輝度レベルに限定されるのではなく、フレームまたはシーンなどの所定の基準点に存在する輝度レベルに基づいている。
一方、Dolby VisionがDolby Visionを構築しているように、そのフォーマットをサポートするすべてのライセンス供与型テレビは、この機能がTVメーカーによって「オン」になっている場合はHDR10信号をデコードできますが、HDR10 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。コンテンツソースにDolby Visionのみが含まれ、テレビがHDR10と互換性がある場合、テレビはDolby Visionエンコーディングを無視し、標準ダイナミックレンジ画像として画像を表示します。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、Sony、Panasonic、Cambridge Audioの一部のモデルが含まれています。ただし、デバイスの製造日付によっては、Dolby Visionの互換性はファームウェアのアップデート後にのみ有効になることがあります。
コンテンツ側では、Netflix、Amazon、Vuduで提供されている一部のコンテンツや、Ultra HD Blu-rayディスク上の限られた数の映画でストリーミングされてDolby Visionがサポートされています。
Samsungは、米国で販売されている主要なテレビブランドのみです。ドルビービジョンをサポートしていません。 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。
ハイブリッドログガンマ（HLG）
ハイブリッドログガンマは、ケーブルテレビ、衛星テレビ、地上波TV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。言い換えれば、HDR10やDolby VisionなどのHDRフォーマットを使用すると、HDR以外のテレビ（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、ほとんどの4K Ultra HD HDR対応テレビ（Samsungモデルを除く）とホームシアターレシーバー（2017年モデルの年）から始まります。これまでのところ、BBCとディレクTVはHLGを使ったプログラミングを提供してきました。
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、録画された（ストリーミングとディスクの両方）テレビ放送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。
SDRでTechnicolor HDR信号を見ることができるため、コンテンツクリエイター、コンテンツプロバイダー、テレビ視聴者にとって便利です。 Technicolor HDRは、コンテンツプロバイダー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LED / LCDテレビなど）を出力する機能と、最大600または700 nitsの光出力を持つ機能OLEDおよびミッドレンジLED / LCD TV）、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、光出力能力がより少な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利用可能性はまだ十分ではないため、いくつかのテレビメーカーは、SDRからHDRへの変換を含めて消費者がHDR対応TVに費やす余計な費用を無駄にし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、HDR +およびSDからHDRへの変換では、解像度のアップスケーリングおよび2Dから3Dへの変換と同様に、ネイティブのHDRコンテンツほど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以下とも呼ばれます。 逆トーンマッピング .
SDとHDRの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TVの選択された数に組み込み、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するこれらの2つのフォーマットの精度を向上させます。
ボトムライン
HDRを追加すると、テレビの視聴体験が向上し、フォーマットの違いが解決され、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でコンテンツが広く利用できるようになり、消費者は以前の進歩と同じように受け入れることになります。
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多くの混乱が生じているように見えますが、最終的にはすべて整理されます。各フォーマット間に微妙な品質の違いがあるにもかかわらず（Dolby Visionはこれまで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フォーマットはTV視聴体験を大幅に改善します。
