レベル：コントラストとディテールの鍵
ダイナミックレンジは画質において最も重要な要素であることは既に述べました。音声と同様に、両極端（弱音と強音、明暗）の差が大きいほど、リアリティと奥行き感が増します。そして幸運なことに、これはメーターや高価なソフトウェアを必要とせずにモニターで実現できる唯一の要素です。ここで言うダイナミックレンジとは、白黒レベル、あるいは一般的には明るさとコントラストと呼ばれるものです。
歴史のある時点で、あまり賢くないテレビ技術者が、ダイナミックレンジに影響を与えるコントロールを、黒レベルと白レベルではなく、明るさとコントラストと呼ぶべきだと決めました。そのため、これらの調整の本来の目的について混乱が生じています。しかし、実際には非常に単純です。明るさは黒レベル、コントラストは白レベルです。
さて、これらのコントロールを変更するとどうなるでしょうか？黒レベル／明るさは、ディスプレイが発する光の最小レベルを指します。白レベルは、光の最大レベルを指します。当然ですが、黒を最小化し、白を最大化することで、特定のディスプレイで可能な限り最高のコントラスト比と最大のダイナミックレンジを実現できます。重要なのは、画像のディテールをすべて維持しながら、レベルを適切に設定することです。
白黒レベルを正しく設定することの重要性を説明するために、実際の写真を見てみましょう。Photoshopでレベル補正ダイアログを使用して白黒レベルを調整し、元の画像を修正しました。これは、モニターの明るさとコントラストを調整するのと機能的に同じです。色は調整していません。
こちらは歌手ギャビン・ロスデイルがブッシュと共演している写真です。
これはかなり精細な写真です。彼の腕、髪、そしてジーンズの輪郭がはっきりと分かります。さらに、遠くに観客の姿も見えます。ギターのボディに接する彼の右手の繊細な輪郭にも注目してください。
これがヒストグラムです。
Tom's Hardware の最高のニュースと詳細なレビューをあなたの受信箱に直接お届けします。
暗部の数段を除いて、ほぼ全ての明るさの範囲が再現されています。また、明部では1～2段が潰れています。この画像はカメラから直接取り込んだもので、後処理は一切施されていません。
以下は、黒レベルを低く設定した同じショットです。
観客とギャビンの髪は消え去り、右手はギターのピックガードに溶け込み、ジーンズのシワは以前よりはるかに少なくなっている。黒を表現する際に「クラッシュ」や「クリップ」という言葉を使うのは、まさにこのことだ。最も暗い情報が押しつぶされ、影のディテールが失われる。かつては50段階もあった黒のグラデーションが、今は1段階しかない。アーティストはインパクトを高めるために意図的にこのような画像に手を加えることもあるが、実際には元の情報の一部が失われているのだ。
次に、白レベルを高く設定しすぎると何が起こるかを見てみましょう。
ギャビンの顔と右腕は形のない白い影に変わり、オリジナル版で感じられた立体感が失われている。顔のディテールを際立たせていた様々な白の濃淡が、混ざり合ってしまっている。背景の観客も明るくなったため、奥行き感は著しく損なわれ、彼らがどれほど離れているかさえ分かりにくくなっている。
以下は、黒レベルを高く設定した同じ写真です。
細部はまだ見えますが、フィルターをかけたかのように写真がぼやけています。画像の奥行き感は大幅に失われています。
最後の例では、白レベルを低く設定しすぎた場合の影響を示します。
ディテールはしっかり残っていますが、写真全体が暗く露出不足に見えます。この写真と前の写真はディテールをすべて保持していますが、ダイナミックレンジを狭めたことで、鮮やかさとインパクトが大幅に低下しています。
インターネットからダウンロードできるテストパターンをいくつか使って、これらの問題を簡単に解決する方法をご紹介します。黒レベルと白レベルを適切に設定するのに、機器やソフトウェアは必要ありません。これは、モニターの画質を改善するための最良の方法の一つです。ダイナミックレンジを最大化することで、より良い画質を実現できます。
ディスプレイのダイナミックレンジを最大限に活用するには、白と黒の間のポイントで何が起こっているかを理解する必要があります。ここでガンマについて議論が展開されます。
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。
