HDTVのキャリブレーション方法

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SMPTE規格とそれが視聴する番組をどのように規定するか

ウェブスター辞典では、「キャリブレーション」という言葉を「機器の精度を確認するために、機器の測定値を標準器の測定値と相関させること」と定義しています。ここで言う機器とは、ディスプレイのことです。標準器とは、ディスプレイに表示されるコンテンツを作成するために用いられる規格のことです。放送およびディスクベースの素材については、すべて映画テレビ技術者協会（SMPTE）の規格に準拠しています。

記録709

BT.709とも呼ばれるこの規格は、放送とブルーレイディスクの両方で高解像度コンテンツを規定する規格です。ストリーミングも含まれます。以下に示すように、特定の色域で始まります。

CIEチャートについては以前ご紹介しましたので、面積全体が可視色のスペクトルを表し、三角形がディスプレイの実際の色再現能力を表していることはご存知でしょう。では、Rec.601とは何でしょうか？これは、標準解像度のコンテンツで使用される、やや狭い色域です。DVDをよく見る場合にのみ考慮されます。最近ではRec.601プリセットを搭載しているテレビはほとんどないため、すべてのコンテンツをRec.709色空間で視聴することになるでしょう。

実際の色点はx座標とy座標で定義されます。これはxyYとも呼ばれます。値の表現方法は他にもありますが、HDTVではxyYが最も一般的な方法です。Yは何を表しているのでしょうか？それは色の輝度値です。CIEチャート上の位置に加えて、他の色に対する相対的な明るさも求められます。

グレースケールとガンマ

しかし、ここで話題にしているのは色だけではありません。グラフの中央にある小さな三角形が見えますか？あれはホワイトポイント、つまりD65、つまり6500ケルビンです。HDTVのRGBコントロールを調整すると、ホワイトポイントが影響を受けます。そして既に述べたように、ホワイトポイントはディスプレイ全体の色再現に影響を与え、キャリブレーションにおいて最も重要な部分です。

最後の主要なパラメータはガンマです。その規格は現在移行中です。簡単に言うと、ガンマとは信号が0%から100%に変化するにつれて光出力が増加する割合です。これは線形ではなく対数的な変化です。例を以下に示します。

横軸は信号レベル（0～100%）、縦軸は出力レベルを表しています。信号が50%に達した時点で、実際の出力は約20%にしか達していないことがわかります。コンテンツを制作者と同じ画質で表示するには、ディスプレイのガンマが一致している必要があります。

この規格は長年にわたり2.2乗関数と呼ばれ、特定の測定におけるすべてのガンマ値の平均値です。2011年には、BT.1886と呼ばれる新しい規格が採用されました。これは上記の規格とはわずかに異なるだけで、実際には非常に近いため、グラフ上では違いを見分けるのが難しいでしょう。最新のHDTV（先日レビューしたSamsung F8500プラズマテレビなど）の一部はBT.1886に準拠しています。その主な目的は、中間調の明るさと深みを維持しながら、シャドウ部のディテールを向上させることです。

もちろん、キャリブレーションで扱われる要素はカラー、グレースケール、ガンマだけではありません。しかし、これらはSMPTE規格に関連する3つの要素です。そして、HDTVをセットアップする際には、まさにこれらを目指しているのです。

簡単なテストパターンと少しの知識でディスプレイを調整する方法をご紹介します。機器を使わずに、どれだけ多くのことができるか、きっと驚かれることでしょう。

クリスチャン・エバールは、Tom's Hardware USの寄稿編集者です。彼は、モニターを専門とするベテランのA/V機器レビュアーです。クリスチャンがテクノロジーに夢中になったのは、1991年に初めて自作したPC（DOS 3.0、驚異の12MHzで動作する286）を作った時でした。2006年には、Imaging Science Foundationでビデオのキャリブレーションとテストのトレーニングを受け、精密な画像処理への情熱が芽生え、それは今日まで続いています。彼はまた、ニューイングランド音楽院でクラシックファゴット奏者として学位を取得したプロの音楽家でもあります。1987年から2013年まで、ウェストポイント陸軍バンドの演奏家として活躍しました。映画鑑賞や、特注のホームシアターでのハイエンドオーディオの鑑賞を楽しみ、レース仕様のICE VTXリカンベントトライクで自宅近くのトレイルを走っている姿も見かけられます。クリスチャンは、妻とチワワと共に暮らすフロリダで、終わりのない夏を満喫し、州内のオーケストラと共演しています。