テレビのカラーボリュームとは何ですか?

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色域(色空間)と色量を混同しないことが重要だ。簡単に言うと、色域とはテレビが再現できる色の範囲のことで、色量とは輝度レベルを変えて表示できる色の数のことだ。

深く掘り下げる前に、こう考えてみよう:なぜリンゴは赤く見えるのか?それは、リンゴが赤い波長の光を反射し、他の波長の光を吸収するからである。では、これをテレビ画面に置き換えてみよう。テレビが正確な色を表現するためには、適切な波長の光を放射しなければなりません。

画面の輝度が低いと色数が少なく見えるが、輝度を上げると色数が広くなることにお気づきだろうか。しかし、明るさを最大にすると、色が薄くなってしまいます。

それは、色のボリュームが他の要素に依存するからだ。しかし、明るさとコントラストもその役割を果たす。

つまり、カラーボリュームは他のディスプレイパラメーターの微分である。したがって、ディスプレイが明るければ明るいほど、また色域が広ければ広いほど、カラーボリュームは深くなる。

関係する寸法:色の範囲(幅×高さ)と深さ(明るさ)が含まれる。

これは、テレビやディスプレイがさまざまな輝度レベルでどのように色を再現するかを表している。これは、さまざまな輝度レベルで正確な色精度が要求されるHDRコンテンツでは特に重要である。

色量、色域、色深度

色域(または色空間)とは、テレビが再現できる色の範囲のことです。色の数として定義されることもあるが、色とはスペクトルのことなので、それは少し正しくない。

色域は赤、緑、青の空間として表すことができる。これらの原色の組み合わせによって、他の色、その色合い、色合い、色調が作り出される。

このCIE 1931色空間を見てみよう。これは最大彩度の色を表します。その品質に応じて、ディスプレイが再現できるさまざまなスペースを定義できる:Rec.709、sRGB、DCI-P3、Rec.2020です。

しかしここで、異なる輝度レベルがこの範囲にどのような影響を与えるかを見てみよう。異なる明度レベルのカラーレンジは、明度が最も低いもの(左)から最も高いもの(右)へと配置される。

輝度が色量にどのように影響するか見てみよう。輝度が低いと色域が劣化することがわかる(RGB色空間はかなり貧弱になり、末端の輝度レベルでは、ほぼ基本3色まで劣化する)。

もちろん、上の画像は精密で正確なものではない(実際のテレビではこのような輝度差の配列は得られないからだ)。それでも、基本的な理解は得られるだろう。もしテレビが高いカラーボリュームに対応していなければ、ピーク時や低輝度時に色が劣化する。薄暗すぎると、色がポップにならない。明るすぎると、色彩が損なわれる。高輝度レベルでは、画像が白っぽくなり、鮮やかさとディテールが失われる。逆に輝度レベルが低いと、映像は濁ってしまう。粗悪なテレビ画面はそのような振る舞いをする。

色の深さ

さて、色の濃さについて話そう。色深度とは、色域のことではありません。色深度は、写真をズームアウトしようとするときと同じように機能する。サイズが十分大きければ、ズームアウトしても画質は落ちない。あるいは、個々の正方形やピクセルが表示され始める?それぞれのピクセルには色がありますよね?その色がどれだけ豊かで変化に富んでいるかは、色深度によって決まります。

色深度は、各色(赤、緑、青)の色合い、つまり各色の異なるバリエーションの数によって決まります。8ビットの画像では、2の8乗と定義されるため、各色は256通りの色合いを持つことになる。24ビットと8ビットは同じで、10ビットと30ビットも同じです(8ビットまたは10ビットの色深度は1つのチャンネルに対して与えられ、24ビットまたは30ビットと言うときは、すべての基本チャンネルを考慮しています)。

  • 8ビットは赤、緑、青をそれぞれ256階調で表現する。計算すれば、1670万色(256×256×256)だ。
  • 一方、10ビットでは10億7000万色になる。

私たちの目が認識できる色が1000万色程度であることを考慮すると、8ビットと10ビットの色深度の大きな違いは見えにくい。

しかし、色の濃さと色の量の相関関係に関しては、直接的な相関関係はありません。カラーボリュームを境界線、カラーデプスを内側の塗りつぶしとして見ることができる。色深度が高いほど、よりニュアンスのある色が強調されますが、新しい色空間への境界を押し広げるわけではありません。

コントラスト

コントラスト比(テレビが表示できる最も暗い黒と最も明るい白の差)は、もうひとつ複雑な要素を加える。コントラスト比の高いテレビは、シャドーやハイライトのディテールをより精細に映し出し、色のボリュームをさらに強調することができる。

この広大な輝度範囲が、色を描くキャンバスとなる。十分なコントラストがなければキャンバスは限られ、色のボリュームは圧縮される。

コントラストが高くなると、明るさの範囲が広がり、さまざまな輝度レベルでより多くの色を楽しむことができる。これは、夜明けの太陽に照らされた風景や、薄明かりに照らされた街明かりのきらめきなど、複雑な照明のシーンでは特に重要です。

コントラストが低いディスプレイは、その色彩能力に関係なく平坦に見える。理論的には広色域をカバーできても、それを支えるコントラストがしっかりしていなければ、シーンの奥行きや豊かさが不足する。

画家が2セットの絵の具パレットを持っているとしよう。1つ目のパレットには様々な色があるが、どれも似たような淡いトーンだ。2つ目のパレットは、同じ色でありながら、それぞれの色合いに明暗の差がある。

より深いコントラストを持つ2番目のパレットは、アーティストが奥行き、影、ハイライト、複雑なニュアンスを持つシーンを作り出すことを可能にする。コントラストの幅が広がったことで、色彩のボリュームが十分に生かされている。

カラーボリュームとHDR

HDRとカラーボリュームは直接関係している。ハイダイナミックレンジは、その名が示すように、画像の最も暗い暗部と最も明るい明部の間の広い範囲を提供する。従来のディスプレイは、ダイナミックレンジの狭さに苦しみ、日の出の微妙なニュアンスや月夜の深い影を表現できないことが多い。

これらすべてを再現するために、HDRテレビはハイダイナミックレンジを正しく表示できるよう、広いカラーボリュームを持つ必要がある。

HDRテレビについて詳しく知る

その言葉通り、色のボリュームは、さまざまな明るさレベルで異なる色を再現できるかどうかを測定するもので、色のボリュームのあるテレビは、より詳細な情報を見せることができる。

そのようなテレビがHDRをサポートしており、HDRコンテンツを視聴している場合、そのメタデータを暗号化し、より正確な色を再現する。ほとんどのHDR対応テレビはワイドカラーボリュームディスプレイを搭載しており、高品質なディスプレイがなければ、HDRメタデータを暗号化してコンテンツを表示しようとしてもうまくいかないからだ。

カラーボリュームと異なるディスプレイ:LED、OLED、QLED

カラーボリュームはディスプレイの種類に直接関係しないが、依存する。カラーボリュームは異なる輝度レベルの色空間であるため、ディスプレイが使用するバックライトの種類と発光技術に影響される。

  • LEDディスプレイ

従来のLEDテレビは、実際にはLEDで照らされたLCDパネルであり、長い間ディスプレイ市場の主力製品であった。色のボリュームという点では、LEDディスプレイはかなりの色の範囲をカバーすることができる。しかし、バックライトシステムのため、深い黒とピーク輝度に苦労することが多い。パネル全体が照らされるため、個々の明るさの正確なコントロールが難しい。その結果、さまざまな輝度レベルで色を表現する能力は高いが、素晴らしいものではない。

  • 有機ELディスプレイ

LEDから飛躍的に進歩したOLEDは、電流を流すと有機的に発光する。このユニークな特性により、各ピクセルが独自に発光し、バックライトの必要性がなくなる。このことは、色のボリュームに何を意味するのだろうか?まず、個々のピクセルを完全にオフにすることができるため、劇的な深い黒が実現する。また、OLEDは広色域を誇る。しかし、ピーク輝度は一般的にQLEDより低く、高輝度域での性能に影響を与える可能性がある。色量に関しては、より低い輝度レベルで鮮やかな色を表現することに優れている。

  • QLEDディスプレイ

QLEDは基本的に、明るさと色を劇的に向上させるナノサイズの半導体粒子である量子ドットで補強されたLEDテレビである。色量に関しては、QLEDは明るく輝く。ピクセルは、より優れた光透過性と色選択性を持つ材料で作られている。このようなテレビは10ビットの深さの画像を表示することができる。QLEDの輝度はピークに達し、この分野ではOLEDを上回ることもある。この輝度は、広色域と相まって、低輝度でも高輝度でも幅広い色を表現できることを意味する。ただし、バックライト方式を採用しているため、OLEDのような無限のコントラストと深い黒は実現できない。

カラーボリュームの評価とテスト方法

カラーボリュームのテストには、測色計、分光光度計、輝度の異なる写真をテレビに映す方法が必要だ。

やはり、色のボリュームは色域(色空間)に依存します。最近のテレビはRec.709を完全にカバーしているので、Rec.709を考慮する理由はない。

テレビの輝度を変え、異なる輝度レベルで利用可能な色域を測定する必要がある。そうすれば、異なる輝度レベルに対して多くの色域が得られ、それらの組み合わせがカラーボリュームとなる。これを、テレビのディスプレイが異なる輝度レベルで再現できる色空間の割合として表すことができる。

2016年以降、UHDアライアンスは、UHD解像度を持つプレミアムテレビはDCI-P3色空間の少なくとも90%をカバーしなければならないという要件を採用している。しかし、これは色域の数値であり、色量ではないので、現在でも、同じような色域のテレビであっても、色量という点では大きく異なる場合がある。

テレビのDCI-P3カラーボリュームをチェックするのは誰か?

メーカーは、そのテレビがDCI-P3(他の色域と同様)をサポートしていると書くことができるが、これは完全には正しくない。そのため、製品が規格に準拠しているかどうかは、独立した機関がチェックすることができる。そのような組織のひとつが、製品認証を扱うVDE協会である。

VDE認証を取得したサムスンの携帯電話、モニター、テレビのリスト

この機関は、さまざまなパラメータについてデバイスをテストし、認証しています。どのサムスン製品がこの機関の認証を受けているかを調べるには、VDEをご覧ください。製品を選択した場合は、サムスンがそのデバイスを認証しているかどうか(認証は任意です)と、どのパラメータについて認証されているかを確認してください。

証明書番号会社概要製品最初のタイプ
40051053サムスン電子株式会社カラーテレビQ9シリーズ 55、65、75、85
40051054サムスン電子株式会社カラーテレビQ8シリーズ 55、65、75、85
40051055サムスン電子株式会社カラーテレビQ6シリーズ 43、50、55、65、75、Q8シリーズ 55、65、75、85、Q9シリーズ 55、65、75、85
40051056サムスン電子株式会社カラーテレビQ8シリーズ
40051057サムスン電子株式会社カラーテレビQ8シリーズ49、Q7シリーズ55、65、75、85、ライフスタイルLSシリーズ43、49、55、65、75
40051058サムスン電子株式会社カラーテレビライフスタイルLSシリーズ 43、49、55、65、75
40051059サムスン電子株式会社カラーテレビSQ9シリーズ75、85、SQ9シリーズ65、Q8シリーズ65、75、82
40051060サムスン電子株式会社カラーテレビSQ9シリーズ75、85、SQ9シリーズ65、Q8シリーズ65、75、82
40051061サムスン電子株式会社カラーテレビSQ9シリーズ75、85、SQ9シリーズ65、Q8シリーズ65、75、82
40051152サムスン電子株式会社カラーテレビSQ9xxシリーズ(75インチ、85インチ)、SQ9xxシリーズ(65インチ)、Q8xxシリーズ(65インチ、75インチ、82インチ)
40051153サムスン電子株式会社カラーテレビQ9xシリーズ(55インチ、65インチ、75インチ、85インチ)、Q8xシリーズ(49インチ、55インチ、65インチ、75インチ、85インチ)
40051530サムスン電子株式会社カラーテレビLSTシリーズ、BHTシリーズ
40051752サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズQ700
40051753サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズQ700
40052605サムスン電子株式会社カラーテレビQN900シリーズ
40052606サムスン電子株式会社カラーテレビQN800シリーズ、QN700シリーズ
40052607サムスン電子株式会社カラーテレビQN90シリーズ
40052608サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズQN90、QN80、Q80
40052609サムスン電子株式会社カラーテレビLSシリーズ
40052610サムスン電子株式会社カラーテレビQ60/QX1Aシリーズ、Q70/QX2Aシリーズ
40052611サムスン電子株式会社カラーテレビQN900シリーズ
40052612サムスン電子株式会社カラーテレビQN900シリーズ
40052613サムスン電子株式会社カラーテレビQN800シリーズ、QN700シリーズ
40052614サムスン電子株式会社カラーテレビQN90シリーズ
40052615サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズQN90、QN80、Q80
40052755サムスン電子株式会社カラーテレビ作品名 Galaxy S21/S21+
40052812サムスン電子株式会社カラーテレビギャラクシーS21シリーズ(S21/S21+/S21U )
40052889サムスン電子株式会社カラーテレビQN90シリーズ、QN900シリーズ
40052981サムスン電子株式会社カラーテレビQ80シリーズ、Q50シリーズ
40052982サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズQ80
40053022サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズLST
40053046サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズMS1
40053050サムスン電子株式会社カラーテレビQ90シリーズ、Q85シリーズ
40053051サムスン電子株式会社カラーテレビQN900シリーズ、QN800シリーズ、QN700シリーズ
40053129サムスン電子株式会社カラーテレビQN900シリーズ、QN800シリーズ
40053130サムスン電子株式会社カラーテレビQN85シリーズ、QN80シリーズ、QN70シリーズ、QN60シリーズ
40053282サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズQPA-8K
40053283サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズQPA-8K
40053364サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズMS1
40053416サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズG95NA
40053417サムスン電子株式会社カラーテレビHQ60シリーズ、HLS03シリーズ
40053421サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズQ70
40053422サムスン電子株式会社カラーテレビQN90シリーズ; QN80シリーズ; Q80シリーズ
40053425サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズQN900; シリーズQN800; シリーズQN700
40053611サムスン電子株式会社カラーテレビギャラクシーS21 FE / S21 FE 5G / SM-G990
40053612サムスン電子株式会社カラーテレビZフリップ2
40053613サムスン電子株式会社カラーテレビZ Fold3
40054246サムスン電子株式会社カラーテレビQ60シリーズ; Q70シリーズ(QX3); Q80シリーズ
40054291サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズQN900
40054292サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズQN900
40054293サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズQN800; QN700
40054294サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズQN900; シリーズQN800; シリーズQN700
40054335サムスン電子株式会社カラーテレビギャラクシーS22シリーズ; ギャラクシーS22+シリーズ;
40054359サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズQN90
40054360サムスン電子株式会社カラーテレビQN90シリーズ、QN80シリーズ、Q80シリーズ
40054361サムスン電子株式会社カラーテレビQN90シリーズ、QN80シリーズ
40054362サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズ LS
40054363サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズS95/S9x
40054364サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズS95/S9x
40054365サムスン電子株式会社カラーテレビギャラクシーS22シリーズ; ギャラクシーS22+シリーズ;
40054445サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズQN900; シリーズQN800; シリーズQN700
40054446サムスン電子株式会社カラーテレビQN90シリーズ; QN80シリーズ; Q80シリーズ
40054447サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズQN90; シリーズQN80/Q80;
40054448サムスン電子株式会社カラーテレビ4K UHDスマートテレビ / QS90シリーズ
40054497サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズQN900
40054498サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズQN90
40054505サムスン電子株式会社カラーテレビセリエ/Q80シリーズ(50インチ)
40054507サムスン電子株式会社カラーテレビQN800シリーズ、QN90シリーズ、QN85シリーズ
40054508サムスン電子株式会社カラーテレビQN900シリーズ、QN95シリーズ、QN90シリーズ
40054509サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズQN700
40054555サムスン電子株式会社カラーテレビライフスタイルシリーズ(LS0B、LS01B、LS05B)
40054588サムスン電子株式会社カラーテレビLSシリーズ(32インチ)
40054734サムスン電子株式会社カラーテレビG85シリーズ、G75シリーズ
40054736サムスン電子株式会社カラーテレビQN90シリーズ(QN900、QN800、QN700)
40054748サムスン電子株式会社カラーテレビQN90B、QN85B、Q8xB、Q7xB、Q6xB
40054923サムスン電子株式会社カラーテレビS95
40055102サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズG97
40055142サムスン電子株式会社カラーテレビMS1シリーズ(89インチ)
40055143サムスン電子株式会社カラーテレビMS1シリーズ(89インチ)
40055243サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズQN100B
40055244サムスン電子株式会社カラーテレビ 
40055291サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズHQ60B
40055308サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズQN100B
40055327サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズQN100B
40055328サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズQN100B
40055329サムスン電子株式会社カラーテレビ作品名 Galaxy Z Fold4
40055330サムスン電子株式会社カラーテレビ作品名 Galaxy Z Flip4
40055458サムスン電子株式会社カラーテレビQN100B
40056062サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズ LS
40056063サムスン電子株式会社カラーテレビQ80、Q70、Q60シリーズ
40056064サムスン電子株式会社カラーテレビQN90シリーズ、QN80シリーズ
40056065サムスン電子株式会社カラーテレビQN900シリーズ、QN800シリーズ、QN700シリーズ
40056066サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズ ギャラクシーS23、シリーズ/シリーズ ギャラクシーS23+、シリーズ/シリーズ ギャラクシーS23ウルトラ
40056145サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズQN95/90;Q80;Q70
40056146サムスン電子株式会社カラーテレビ8K UHDスマートテレビ/QN900シリーズ;
40056147サムスン電子株式会社カラーテレビ4K UHDスマートテレビ / QN90シリーズ;
40056148サムスン電子株式会社カラーテレビ8K UHDスマートテレビ / QN700シリーズ
40056149サムスン電子株式会社カラーテレビ4K UHDスマートテレビ / QDシリーズ
40056160サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズQN900
40056161サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズS95
40056162サムスン電子株式会社カラーテレビQN90シリーズ、QN95シリーズ
40056181サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズQN700
40056182サムスン電子株式会社カラーテレビQN800シリーズ、QN90シリーズ、QN85シリーズ
40056183サムスン電子株式会社カラーテレビQN900シリーズ、QN90/95シリーズ、S90/95シリーズ
40056275サムスン電子株式会社カラーテレビライフスタイル
40056313サムスン電子株式会社カラーテレビ8K
40056351サムスン電子株式会社カラーテレビ4K
40056398サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズMS1
40056418サムスン電子株式会社カラーテレビQD
40056504サムスン電子株式会社カラーテレビ8K
40056505サムスン電子株式会社カラーテレビ4K
40056506サムスン電子株式会社カラーテレビQD
40056702サムスン電子株式会社カラーテレビS95シリーズ、S9xシリーズ
40056703サムスン電子株式会社カラーテレビS95シリーズ、S9xシリーズ
40056830サムスン電子株式会社カラーテレビベーシック11,プラス12.4,ウルトラ14.6インチ,ギャラクシーZフォールド5(Q5メイン,サブ; B5メイン),バータイプ…
40056881サムスン電子株式会社カラーテレビシリーズLST
40056965サムスン電子株式会社カラーテレビUHDゲーミングモニターシリーズ G97NC
  • ウラジスラフ・マシレンコはビジュアライゼーションとテストを手伝ってくれた。彼はまた、いくつかの作品や解説を書いている。
  • Valeriy ArtamonovHDRとSDRの比較を行い、サムスンS90Cのグレーとブラックの色均一性テストを行った。

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