ウルトラHDR

Ultra HDR（ハイダイナミックレンジ）は、既存のHDR技術の改良実装を活用し、空間要因に基づいてピクセルごとにピクセル強度を再割り当てするゲインマッピングと呼ばれる輝度変調技術を介して、HDRディスプレイ上の写真の視覚的認識を向上させる画像形式です。この形式は2023年にGoogleによって設計され、Android 14オペレーティングシステムで初めて導入されました。^[1]

Ultra HDR 形式は従来の HDR を拡張したもので、ゲイン マッピング技術により既存の HDR の限界をさらに押し広げることができます。ただし、すべてのディスプレイが HDR および Ultra HDR 形式の機能を完全にレンダリングできるわけではありません。この問題を克服するために、トーン マッピング技術を使用して、対応ディスプレイの品質に合わせて明るさとコントラストを調整します。HDR は、従来の 24 ビット RGB (SDR) と比較して、はるかに広い色域を記録する機能を備えています。Ultra HDR はさらに一歩進んで、画像の視覚化を改善します。さらに、より広い範囲のトーンと微妙なグラデーションを備え、Rec.2020色空間の限界に達し、HDR10 のDCI-P3よりもはるかに広いスペクトルを提供します。^{[2] [3]}

SDR、HDR、Ultra HDRの違いは、次の式を使用して評価できます。ここで、カラーボリュームは、各フォーマットが表示できる色の範囲と豊かさの指標として使用されます。^[4] ${\displaystyle {\text{色の量}}=\int _{\text{色空間}}\left(L(R,G,B)\times C(R,G,B)\right)\,dR\,dG\,dB}$

どこ：

• L(R,G,B)はRBGカラー全体の輝度関数を表します。
• C(R,G,B) は、色域の境界とビット深度をキャプチャするカバレッジ関数を表します。

• dRは赤変数Rの微分、赤チャンネルの強度の変化を表す。
• dGは緑変数Gの微分、つまり緑チャンネルの強度の変化を表す。
• dBは青色変数Bの微分、青色チャンネルの強度の変化を表す。

代表的な値は次のとおりです。

• 輝度：100ニット^[5]
• 色度: 1670万色( sRGB色域)。

カラーボリューム_SDR ≈ 16.7億

カラーボリュームの計算を参照すると、色空間全体で約 16 億 7,000 万という値が得られ、これは RBG モデルで 16 億 7,000 万色のバリエーションが可能であることを示しています。

代表的な値は次のとおりです。

• 輝度：1000ニット^[6]
• 色度: 10億色 ( DCI-P3色域)。

カラーボリューム_SDR ≈ 1兆億

カラーボリュームの計算を参照すると、色空間全体で 1 兆というおおよその値が得られ、これは 1 兆通りの色のバリエーションを表します。

代表的な値は次のとおりです。

• 輝度: 4000〜1000 nits。
• 色度: 10億色以上 ( DCI-P3色域)。

カラーボリューム_SDR（輝度を4000ニットとした場合）≈4兆2800億

カラーボリュームの計算を参照すると、色空間全体でおよそ 4.28 兆という値が得られ、4.28 兆通りの色のバリエーションが可能であることがわかります。

V_{ウルトラ HDR} > V _HDR > V _SDR

前述の式に基づいて、カラーボリューム機能の観点から数学的な比較を行うことができます。

• ハイダイナミックレンジ
• 輝度
• 画像のコントラスト
• 色域
• ゲインマップ
• カラーボリューム
• sRGB

• ゲインマッピング
• ハイダイナミックレンジテレビシステム
• 写真の未来 - Ultra HDR、Google