HDRは、過去数年間でWeb上で最も議論されたテクノロジーの1つです。テレビや映画(TVs and movies)、コンピューターのモニターやゲームなど、HDRは多くのデバイスで足場を固めています。HDRとは何か知りたいですか？HDRのさまざまなタイプ、標準、および認証が何であるかを知っていますか？HDRに関して、一部の画面が他の画面よりも優れている理由を理解し、 HDR10、HDR10+、Dolby Vision、DisplayHDR 400、DisplayHDR 1000などの用語が何であるかを知りたい場合は、次の記事をお読みください。
HDRとは何ですか？
HDRはHighDynamicRangeの頭字語であり、画像を可能な限り現実の世界に近づけるように設計されたテクノロジーです。(HDR is an acronym for High Dynamic Range, and it is a technology designed to make images resemble the real world as closely as possible.) HDRは、写真だけでなく、画面に関連するすべてのもので耳にすることができる用語です。
画像を可能な限り本物にするために、HDR(HDR use)を備えたデバイスは、より広い範囲の色、より明るい明るい領域、およびより暗い黒を色合いに使用します。これらすべてが、はるかにバランスの取れたコントラスト比とともに、画像をよりリアルで正確に見せ、人間の目が現実の世界で見るものに近づけます。
モニター、テレビ、またはその他の同様のデバイスに表示されるデジタル画像の場合、HDRは、色の複雑な組み合わせ、明るい領域と暗い領域を持つ写真やビデオで特に目立ちます。そのような例としては、日没と日の出、明るい空、雪景色などがあります。
さまざまなHDR(HDR)フォーマットは何ですか： HDR 10、HDR+、ドルビービジョン(Dolby Vision)、およびHLG？
画面に関しては、3つの主要なHDR形式、または必要に応じてプロファイルがあります。HDR10、HDR+、およびDolbyVisionです。これらのメディアプロファイルはすべて、ビデオコンテンツの記録またはレンダリング方法と、HDR画面を備えたデバイスによるそのコンテンツの表示方法の両方に適用されます。それらはすべて同じことを目指していますが、よりリアルな画像を表示するために、要件、仕様、およびプロパティが異なります。
さまざまなHDR(HDR)プロファイルを定義する重要な基準は、画質(image quality)に関連しています。比較については、以下の表を参照してください。
これらの基準を1つずつ説明しましょう。
ビット深度。(Bit depth.)通常、モニター、ラップトップ画面、TV(TVs)、およびスマートフォンの画面を含む他のほとんどの画面は、8ビットカラーを使用します。それは彼らが1670万色を表示することを可能にします。HDR画面の深度(bit depth)は10ビットまたは12ビットであるため、それぞれ10億7000万色または687億色を表示できます。HDR10とHDR10+の色は10ビットですが、ドルビービジョンは(Dolby Vision)ビット深度(bit depth)12をサポートしています。すべてが印象的で膨大な数です。ただし、少なくとも当面の間、市場には10ビット画面（HDR and HDR+）しかないため、ドルビービジョンであっても(Dolby Vision)素晴らしいですね。今のところ、消費者向けの画面で楽しむことはできません。
ピーク輝度。(Peak brightness.)これは、 HDR(HDR)を備えた画面で達成可能なピーク輝度の最小量を指します。画面でHDR(HDR)画像を表示できるようにするには、通常のSDR（標準ダイナミックレンジ(Standard Dynamic Range)）画面よりも高い輝度レベルが必要です。ピーク輝度(Peak brightness)はcd/m²で測定され、通常は少なくとも400cd/m²に等しくなければなりません。このチュートリアルの次のセクションを読んで、ピーク輝度(peak brightness)に基づくさまざまなHDR標準を確認してください。
黒の最大輝度。(Maximum black brightness.)ご存知のように、HDR画面は、可能な限り現実に近い画像を表示することを目的としています。そのためには、明るい画像領域の高いピーク輝度(peak luminance)に加えて、非常に暗い黒を使用して暗い領域を表示できる必要があります。ここで、最大の黒レベルの輝度(maximum black level luminance)が作用します。この属性の一般的な値は0.4cd/m²未満ですが、HDRプロトコルに関する限り要件はありません。ただし、VESA DisplayHDR規格には、最大黒レベル輝度の特定の値があります(level luminance)、この記事の次のセクションでわかるように。0.0005cd /m²未満の明るさで黒を表示できる画面はすべて、真の黒(True Black)と見なされます。
トーンマッピング。(Tone mapping.)映画やゲームなど、HDRで作成されたコンテンツは、 HDR画面(HDR screen)が実際に表示できるよりもはるかに高い輝度値を持つ可能性があります。たとえば、映画の一部のシーケンスの輝度レベルは1000 cd /m²を超える場合がありますが、視聴しているHDR画面(HDR screen)のピーク輝度は400cd/m²です。それではどうなりますか？400cd/m²より明るい画像の部分が失われていると思われるかもしれません。少なくとも完全にではありません。HDRスクリーンが行うことは、(HDR screen)トーンマッピング(tone mapping)と呼ばれるもので、基本的にアルゴリズムを使用して、撮影された画像の明るさを減らし、ピークの明るさを超えないようにします。もちろん(Sure)、一部の情報はこの方法で失われ、コントラストは実際にはSDR(SDR)（標準ダイナミックレンジ(Standard Dynamic Range)）画面よりも悪く見える可能性があります。ただし、画像にはSDR(SDR)画面よりも詳細な情報が含まれています。
メタデータ。(Metadata.)HDR画面(HDR screen)でHDRコンテンツ(HDR content)を表示できるようにするには、映画かゲームかに関係なく、そのコンテンツをHDRで作成する必要があります。たとえば、 SDR(SDR)（標準ダイナミックレンジ(Standard Dynamic Range)）で映画を撮影して、テレビのHDRで表示されることを期待することはできません。HDRで作成されたコンテンツ(Content)には、表示方法に関するメタデータと呼ばれる情報が格納されます。その情報は、コンテンツを再生するデバイスで使用され、コンテンツを正しくデコードします。たとえば、適切な明るさを使用します。問題は、すべてのHDRがそうではないということです(HDR)フォーマットは同じ種類のメタデータを使用します。HDR10は静的メタデータを使用します。つまり、コンテンツの表示方法に適用される設定は最初から最後まで同じです。HDR10+ and Dolby Visionは動的メタデータを使用します。つまり、表示される画像をオンザフライで調整できます。つまり、HDRコンテンツ(HDR content)は、さまざまなシーンで、またはビデオのフレームごとに、さまざまな範囲の明るさを使用できます。
HLGについてはまだ何も言及していないことに気づいたかもしれません。HLGはHybridLogGamma(Hybrid Log Gamma)に由来し、テレビ会社などのコンテンツディストリビューターが単一のストリームを使用してSDR（標準ダイナミックレンジ(Standard Dynamic Range)）とHDR（高ダイナミックレンジ(High Dynamic Range)）の両方のTVコンテンツをブロードキャストできるようにする(TV content)HDR標準(HDR standard)を表します。そのストリームがテレビに到達すると、コンテンツは、テレビの機能に応じて、SDRまたはHDRのいずれかで表示されます。(HDR)
DisplayHDRとは何ですか？
さらに、 HDR(HDR)形式の他に、もう少し複雑にするために、DisplayHDRと呼ばれる(DisplayHDR)HDRパフォーマンス(HDR performance)仕様もあります。DisplayHDR認定を取得したデバイスは、 HDRを使用して特定の品質で画像を表示できることを保証する一連の基準を満たしています。インターネットや電気店で購入する新しいテレビやモニターを検索した場合、DisplayHDR 400、DisplayHDR 600、DisplayHDR1000などの用語に出くわした可能性があります。それらはどういう意味ですか？
(VESA)世界中の200社を超える企業の国際協会であるVESA（Video Electronics Standards Association ）は、テレビやコンピューターモニターを含む、あらゆる種類のビデオディスプレイの技術標準を作成および維持しています。(Video Electronics Standards Association)彼らがそのような標準を確立した分野の1つはHDRです。HDRディスプレイ(HDR display)の標準はDisplayHDRと呼ばれ、すべてが少なくともHDR10をサポートする画面に適用されます。DisplayHDR認定を受ける(DisplayHDR-certified)には、テレビ、モニター、およびHDRディスプレイ(HDR display)を備えたその他のデバイスが、その他の技術仕様の中でも特に、次の輝度基準を満たしている必要があります。
Windows 10 PCでHDRを有効にするにはどうすればよいですか？
HDRの最後の注意として、HDRとWindows10(HDR and Windows 10)について少しお話ししたいと思います。Windows 10コンピューターまたはデバイス(computer or device)を使用している場合、興味深い事実は、このオペレーティングシステム(operating system) がHDR10のみをサポートしている(supports only HDR10)ことです。
さらに、 Nvidia GTX 900(Nvidia GTX 900)シリーズ、GTX 10シリーズ、GTX 16シリーズ、またはRTX 20シリーズのグラフィックスカードを使用している場合にのみ、PCでゲームや映画のHDRコンテンツ(HDR content)を楽しむことができます。AMDユーザー(AMD user)の場合は、 AMD RadeonR938または39シリーズのグラフィックカードまたはRadeonRX460以降が必要です。PCがこれらの基準を満たし、HDRモニターも使用している場合は、 (HDR monitor)HDRを有効にする方法を学習することをお勧めします。Windows10コンピューターでHDRをオンにするにはどうすればよいですか。
HDRについて他に知りたいことはありますか？
HDRとは何か、なぜ画面にHDRが必要なのかについて、少し光を当てることができたと思います。HDRサポート(HDR support)を提供するモニターまたはテレビを購入するつもりですか？すでに1つ以上持っていますか？ご意見やご質問がございましたら、下のコメント欄でお知らせください。できる限りサポートさせていただきます。
What is HDR? What's different between HDR formats?
HDR is one of the most discussed teсhnologies on thе web in the рast few years. Whether it's about TVѕ and movies, or computer monitors and games, HDR is gaining a fооthold on many of our devices. Do you want to know what HDR is? Do yоu knоw what the different types, standаrds, and certifications of HDR are? If you want to undеrstаnd whу some screens аre better than others when it comes to HDR, and to see what terms such as HDR10, HDR10+, Dolby Vision, DisplayHDR 400 or DisplayHDR 1000 are all about, read this article:
What is HDR?
HDR is an acronym for High Dynamic Range, and it is a technology designed to make images resemble the real world as closely as possible. HDR is a term that you can hear of in photography, as well as in everything that's screens-related.
In order to make images as authentic as possible, devices with HDR use wider ranges of colors, brighter light areas, and darker blacks for shades. All these, together with much more balanced contrast ratios, make images look more realistic and accurate, closer to what the human eye would see in the real world.
When it comes to digital images displayed on a monitor, TV, or any other similar devices, HDR is especially noticeable in pictures or videos that have complex combinations of colors, and light and dark areas. Such examples can be sunsets and sunrises, bright skies, snowy landscapes, etc.
What are the different HDR formats: HDR 10, HDR+, Dolby Vision, and HLG?
In terms of screens, there are three major HDR formats, or profiles if you prefer: HDR 10, HDR+, and Dolby Vision. All these media profiles apply both to how video content is recorded or rendered, and to how that content is displayed by devices with HDR screens. Although all of them aim for the same thing - to display more realistic images - they have different requirements, specs, and properties.
The essential criteria that define the different HDR profiles are related to image quality. See the table below for a comparison:
Let's cover these criteria one by one:
Bit depth. Usually, monitors, laptop screens, TVs, and most other screens, including those on smartphones, use 8-bit colors. That allows them to show 16.7 million colors. HDR screens have a 10-bit or 12-bit depth, which allows them to display 1.07 billion colors, or 68.7 billion colors respectively. HDR 10 and HDR10+ have 10-bit colors, while Dolby Vision supports a bit depth of 12. All are impressive, huge numbers. However, you should know that, at least for the time being, there are only 10-bit screens on the market (HDR and HDR+), so even if Dolby Vision sounds fantastic, you don't get to enjoy it on any consumer screens for the moment.
Peak brightness. This refers to the minimum amount of peak luminance attainable by a screen with HDR. For screens to be able to display HDR images, they need higher brightness levels than regular SDR (Standard Dynamic Range) screens. Peak brightness is measured in cd/m² and usually has to be equal to at least 400 cd/m². Read the next section of this tutorial to see the different HDR standards based on peak brightness.
Maximum black brightness. As you know, HDR screens aim to display images that are as close to reality as possible. To do that, besides a high peak luminance for bright image areas, they must also be able to display dark areas using very dark blacks. That's where the maximum black level luminance comes into play. The typical values for this attribute are less than 0.4 cd/m², but there is no requirement as far as HDR protocols are concerned. However, VESA DisplayHDR standards do have specific values for the maximum black level luminance, as you can see in the next section of this article. Any screen that can show blacks at a brightness of less than 0.0005 cd/m² is considered to be True Black.
Tone mapping. Content that was created with HDR, such as movies or games, can have much higher brightness values than what an HDR screen can actually display. For instance, some sequences in a movie might have brightness levels of over 1000 cd/m², but the HDR screen on which you're watching it has a peak brightness of 400 cd/m². What happens then? You might be tempted to think that any parts of the image that are brighter than 400 cd/m² are lost. They're not, at least not entirely. What HDR screens do is something called tone mapping, basically using algorithms to reduce the brightness of the filmed images, so that it doesn't go beyond their peak brightness. Sure, some information is lost this way, and contrast can actually look worse than on an SDR (Standard Dynamic Range) screen. However, images still have more details than on SDR screens.
Metadata. In order for an HDR screen to be able to display HDR content, regardless of whether it is a movie or a game, that content must be created with HDR. You can't just film a movie in SDR (Standard Dynamic Range) and expect it to be displayed in HDR on a TV, for example. Content that's created with HDR stores information called metadata about how it should be displayed. That information is then used by the devices on which you play the content to decode the content correctly, and use just the right amount of brightness, for example. The problem is that not all HDR formats use the same kind of metadata. HDR10 uses static metadata, which means that the settings applied to how the content is displayed are the same from beginning to the end. HDR10+ and Dolby Vision, on the other hand, use dynamic metadata, which means that the images displayed can be adjusted on-the-fly. In other words, HDR content can use different ranges of brightness on different scenes, or even for each frame of a video.
You might have noticed that we didn't mention anything about HLG yet. HLG comes from Hybrid Log Gamma and represents an HDR standard that allows content distributors, such as television companies, to broadcast TV content that's both SDR (Standard Dynamic Range) and HDR (High Dynamic Range) using a single stream. When that stream reaches your TV, the content is displayed either in SDR, or in HDR, depending on what your TV is capable of.
What is DisplayHDR?
Furthermore, to make things a bit more complicated, besides HDR formats, there's also the HDR performance specification called DisplayHDR. Devices that bear the DisplayHDR certification meet a series of standards that ensure that they can display images with HDR at a certain quality. If you've searched the internet or electronic shops for a new TV or a monitor to buy, you might have stumbled across the terms DisplayHDR 400, DisplayHDR 600 or Display HDR 1000, or others like that. What do they mean?
VESA (Video Electronics Standards Association), which is an international association of over 200 companies all over the world, creates and maintains technical standards for all kinds of video displays, including TVs and computer monitors. One of the fields in which they have established such standards is HDR. Their standards for HDR displays are called DisplayHDR, and all apply to screens that support at least HDR10. To be DisplayHDR-certified, a TV, monitor, and any other device with an HDR display must meet the following brightness standards, among other more technical specifications:
How do I enable HDR on my Windows 10 PC?
As a final note on HDR, we'd like to tell you a bit about HDR and Windows 10. If you are using a Windows 10 computer or device, an interesting fact is that this operating system supports only HDR10.
Furthermore, you can enjoy HDR content in games or movies on your PC only if you're using an Nvidia GTX 900 series, GTX 10-series, GTX 16-series, or RTX 20-series graphics card. If you're an AMD user, you need to have an AMD Radeon R9 38 or 39-series graphics card or a Radeon RX 460 and up. If your PC meets these criteria and you also have an HDR monitor, you might want to learn how to enable HDR on it: How do I turn on HDR on my Windows 10 computer?
Is there anything else you would like to know about HDR?
We hope that we've managed to shed a bit of light on what HDR is and why you would want it on your screens. Do you intend to buy a monitor or a TV that offers HDR support? Do you already have one or more? Share your opinions and questions, if you have some, in the comments section below, and we'll do our best to help.
