コントラスト比

コントラスト比( CR ) はディスプレイ システムの特性であり、システムが生成できる最も明るい色合い (白) の輝度と最も暗い色合い (黒) の輝度の比率として定義されます。高いコントラスト比は、あらゆるディスプレイに求められる要素です。これはダイナミック レンジと類似しています。

システムまたはその部品のコントラスト比を測定するための公式で標準化された方法は存在せず、標準化団体に認められた「コントラスト比」の定義基準も存在しないため、測定方法、操作、および明示されていない変数の違いにより、異なるディスプレイ デバイスの製造元によって提供される評価は必ずしも互いに比較できるものではありません。^[1] 製造元は伝統的に、デバイスをシステムから切り離す測定方法を好んできましたが、他の設計者は部屋の影響を考慮することが多かったです。理想的な部屋は、投影スクリーンから反射する光やブラウン管から放射される光をすべて吸収し、部屋に見える光はディスプレイ デバイスからのものだけになります。このような部屋では、画像のコントラスト比はデバイスのコントラスト比と同じになります。実際の部屋では、光の一部が表示された画像に反射されるため、画像に見えるコントラスト比が低下します。

静的コントラスト比（または同時 コントラスト比）は、システムが任意の瞬間に同時に生成できる最も明るい色合いと最も暗い色合いを比較する明度比であり、通常は ANSI チェッカーボード パターンを使用して測定されます。一方、動的コントラスト比（または順次コントラスト比）は、システムが時間の経過と共に（または 1 つのフレームと別の順次フレームで）生成できる最も明るい色合いと最も暗い色合いを比較する明度比であり、通常はフル オン/フル オフ方式を使用して測定されます。静止した動きのない画像を表示するシステムから、動的に変化する画像を表示するシステムに移行すると、測定プロセスに余分な時間的側面を考慮する必要があるため、コントラスト比の定義が少し複雑になります。

多くのディスプレイ デバイスでは、部屋の影響を相殺して理想的な比率が得られるため、フル オン/フル オフの測定方法の使用が好まれます。部屋が同じであれば、「黒」と「白」の両方の測定で、ディスプレイから部屋に反射する光と、ディスプレイから部屋に反射する光の割合は同じです。これにより、両方の測定の光レベルが比例して増加し、黒と白の輝度比は影響を受けません。

一部のメーカーは、3 つのテストに異なるデバイス パラメータを使用して、計算されたコントラスト比をさらに高めています。DLP プロジェクターの場合、これを行う 1 つの方法は、カラー フィルター ホイールのクリア セクターを「オン」部分で有効にし、 「オフ」部分で無効にすることです^[2] この方法は、有用な画像コンテンツでこのようなコントラスト比を再現することは不可能であるため、かなり疑わしいものです。

もう一つの測定法はANSIコントラストで、チェッカーボード模様のテスト画像を使って黒と白の明度値を同時に測定する。^[3] これはシステム能力のより現実的な測定法だが、テストが理想に近い部屋で行われない場合、部屋の影響が測定に含まれる可能性がある。

フルオン/フルオフ方式はディスプレイの動的コントラスト比を効果的に測定しますが、ANSI コントラストは静的コントラスト比を測定すること に注意してください。

LCD 技術はダイナミック コントラスト(DC) であり、アドバンスト コントラスト比(ACR)、スマート コントラスト比(SCR ^[4] ) などさまざまな名称で呼ばれます。暗い画像を表示する必要がある場合、ダイナミック コントラストをサポートするディスプレイは、バックライト ランプの電力を低下させます (またはアイリスを使用してプロジェクターのレンズの口径を小さくします) が、LCD パネルの透過率を比例して増幅します。これにより、暗い部屋で画像を見るときに、暗いシーンで LCD パネルの潜在的な静的コントラスト比を実現できるという利点があります。欠点は、暗いシーンに非常に明るい光の小さな領域が含まれている場合、結果として得られる画像が露出オーバーになることです。

ディスプレイの秘訣は、特定の周囲照明条件下で、特定の画像でハイライトが目立たない程度に吹き飛ばされる可能性があるかどうかを判断することです。

マーケティング資料で最もよく使用される「明るさ」は、画面に放射される光の強さを指し、カンデラ/平方メートル(cd/m ² ) で測定されます。数値が高いほど、画面は明るくなります。

また、ディスプレイのダイナミック コントラスト比機能のみを売り込むこともよくあります (静的コントラスト比よりも優れていると紙面上でのみ主張する場合)。これは静的コントラスト比と直接比較すべきではありません。入力信号に 0 ～ 100% の全範囲の明るさが同時に含まれていれば、静的コントラスト比が 4,000,000:1 のプラズマ ディスプレイは、ダイナミック コントラスト比が 30,000,000:1、静的コントラスト比が 20,000:1 の LCD (LED または CCFL バックライト付き) よりも優れたコントラストを示します。ただし、入力信号が 0 ～ 20% の明るさの範囲に限っては、両者は同等になります。

マーケティング資料では、発光型（反射型ではない）ディスプレイのコントラスト比は、常に真っ暗な部屋という最適な条件下で測定されます。一般的な視聴状況では、ディスプレイの表面からの光反射によりコントラスト比が大幅に低下し、非常に高いコントラスト比を持つ異なるデバイスを区別することが難しくなります。^{[6]室内光がコントラスト比をどの程度低下させるかは、ディスプレイの}輝度と、ディスプレイから反射する光の量によって異なります。 ^[7]

典型的な映画館のきれいなプリントのコントラスト比は 500:1 である可能性があり、^[8]透過型デジタルプロジェクターは約 200:1、反射型デジタルプロジェクター (つまり DLP) はほぼ理想的な状況で約 500:1 です。^{[9] [より良いソースが必要]}現代のコンピューターの LCD モニターは通常 1000:1 であり、^[10]テレビは 4000:1 を超える場合があります。^[11]動的コントラスト比は通常、工場で同じモデルの 2 つのパネル (1 つともう 1 つ) を使用して測定されます。これは、各パネルに固有の暗い部分と明るい部分 (ホット) があるためです。静的コントラスト比は通常、同じ画面で半分が完全に明るい画面と半分が完全に暗い画面を表示して測定されます。これにより、明るさが画面の暗い領域に忍び寄って輝度が高くなるため、通常は比率が低くなります。^{[出典が必要]}

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