クリエイティブワーク

よくわかる、HDR徹底解説！　ガンマカーブの違い

HDRとは

新たなHDR国際規格BT.2100

　2016年7月、HDRの国際規格「ITU-R BT.2100」が制定されました。これにより、コンテンツ制作・伝送の基準が定まったため、今後さらにHDRの普及が加速していくことが期待されます。

　下図の通り、前ページで紹介した5つの要素が、現行フルHD規格であるBT.709から徐々に進化しているのが分かります。BT.2020とBT.2100はほぼ同等の内容ですが、表現できるダイナミックレンジが異なります。

■HDR国際規格

	BT.709 現行のフルHD	BT.2020 4K/8K	BT.2100 4K/8K、HDR
解像度	フルHD	4K、8K	HD、4K、8K
ビット深度	8-bit	10または12-bit	10または12-bit
フレームレート	最大60p	最大120p	最大120p
色域	BT.709	BT.2020	BT.2020
輝度（ダイナミックレンジ）	SDR	SDR	HDR

■見え方のイメージ
SDR	HDR

2つのガンマカーブ

　HDR映像を正しく表示するためには、単純に輝度を上げるだけではなく、人間の視覚特性に合わせた「色」と「階調」を表現することが重要です。この色と階調を左右するものに、入出力装置それぞれが持つ入出力特性「ガンマ（EOTF）」があります。
　「BT.2100」では、制作用の規格として用途に合わせた2つのガンマカーブが制定されています。

＜Web配信、映画コンテンツ向け＞
PQ方式（Perceptual Quantization）

＜テレビ放送番組向け＞
HLG（ハイブリッドログガンマ）方式（Hybrid Log Gamma）

　PQ方式は、人間の視覚特性に合わせたガンマ（EOTF）で、再現性が重視される映画やWeb配信コンテンツ制作に適しています。
一方、HLG方式は、従来のSDRテレビでも違和感なく表示できることを重視するため、テレビ放送やライブ中継に適しています。

■HDR　PQ方式、HLG方式の特長

		PQ (Perceptual Quantization)	HLG (Hybrid Log Gamma)
用途		Web配信、映画	放送、ライブ中継
特長		人間の視覚特性に基づく新たなガンマカーブ	SDRテレビと互換性のあるガンマカーブ
輝度値の扱い		ピーク輝度（最大輝度）は10000cd/m² 絶対値で扱うため、表示デバイスによらず一定	相対値で扱うため、表示デバイスによって変動
黒レベル		0.005cd/m²以下	0.005cd/m²以下
提案団体		Dolby	BBC／NHK
関連規格		SMPTE ST 2084、ITU-R BT.2100	ITU-R BT.2100
互換性	人間の視覚特性に近い見え方	◎	○
	SDRテレビでの見え方	×	△
	Live放送	△	◎

　下図は、HDR PQ方式、HLG方式のガンマカーブを図式化したものです。
　PQ方式の場合、ピーク輝度は10000cd/m²と規定されており、表示デバイスで再現できる輝度までは常に同じガンマカーブを描くので、表示デバイスの最大輝度までの階調領域においては、正確に再現した映像を楽しめます。
　一方、HLG方式の場合、ピーク輝度は表示機器の最大輝度と一致します。つまり、表示機器側の最大輝度に依存してガンマカーブが変化するため、従来のSDRテレビに表示した場合でも大きく画崩れすることなく、HDR映像を堪能できます。

■HDR PQ方式、HLG方式ガンマカーブの違い

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