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ITmedia流液晶ディスプレイ講座II 第1回:大事なのは“正しい色”を表示できること――液晶ディスプレイの「色域」を理解しよう (1/3)

今回からスタートする「液晶ディスプレイ講座II」では、多数の液晶ディスプレイから自分に最適な1台を選び出すために知っておきたいポイントを解説していく。第1回のテーマは「色域」にスポットを当てよう。最近の液晶ディスプレイでは「広色域」がトレンドになっているが、誤解を招きやすいキーワードでもあるからだ。液晶ディスプレイの色域を正しく理解して、製品選びや日々の使用、調整に役立ててほしい。

そもそも色域とは何か?

 色域とは、人間の目で認識可能な色の範囲(可視領域)の中で、さらに特定の色の範囲を定めたものだ。デジタルカメラやスキャナ、ディスプレイ、プリンタなど、カラーイメージング機器にはさまざまなものがあるが、再現できる色の範囲はすべて異なるため、それらを明らかにし、さらには使用する機器間で色のすりあわせを行うために、色域が決められている。

 色域を分かりやすく表現(図示)する手法にはいくつかあるが、ディスプレイ製品ではCIE(国際照明委員会)が定めたXYZ表色系のxy色度図が使われることが多い。xy色度図は可視領域の色を数値に置き換え、色座標としてグラフ化したものだ。下記のxy色度図においては、点線で囲まれた逆U字型の部分が、人間が肉眼で認識可能とされる色の範囲を指す。

 色域にはいろいろな規格があり、PC関連では、sRGB、Adobe RGB、NTSCの3つの規格がよく登場する。各規格で定義された色域は、xy色度図上の三角形で示される。RGBの頂点座標を定め、それを直線で結んだ三角形だ。三角形の面積が大きいほど、多くの色を表現できる規格と考えればよい。液晶ディスプレイに当てはめて考えると、大きな三角形を描く色域に対応した製品ほど、画面上で再現できる色の範囲が広いということになる。

tm0811dii01.jpg CIE XYZ表色系のxy色度図。点線で囲まれた部分が、人間が肉眼で視認できる色の範囲を示す。色域を定めた規格のsRGB、Adobe RGB、NTSCなどの色の範囲は、RGBの頂点座標を結んだ三角形で表される。液晶ディスプレイの「ハードウェア」としての色域も同様の三角形で図示できるが、その色域を超える色は画面上で再現(表示)できない

CIE XYZ表色系のxy色度図におけるsRGB、Adobe RGB、NTSC色座標
色域 sRGB Adobe RGB NTSC
座標 X Y X Y X Y
R 0.640 0.330 0.640 0.330 0.670 0.330
G 0.300 0.600 0.210 0.710 0.210 0.710
B 0.150 0.060 0.150 0.060 0.140 0.080

 PC関連で標準的な色域となっているのは、IEC(国際電気標準会議)が1998年に作成した国際規格の「sRGB」だ。sRGBはWindows環境における標準の色域として定着しており、たいていの場合、液晶ディスプレイやプリンタ、デジタルカメラ、各種のアプリケーションなどは、sRGBの色域を違和感なく再現できるように設計されている。画像データを入出力する機器やアプリケーションをsRGBに対応させることで、入力時と出力時の色の差異を小さくすることが可能だ。

 ただ、xy色度図を見れば分かるように、sRGBは表現可能な色の範囲が狭く、特に高彩度な領域の色を扱えない。デジタルカメラやプリンタの進化により、sRGBの色域を超える鮮やかな色を再現できる機器が一般に普及したこともあり、昨今はsRGBより広い色域を持つ「Adobe RGB」規格がクローズアップされてきている。Adobe RGBはsRGBと比較して、特にGの領域が広いこと、つまりより鮮やかな緑色を表現できることが特徴だ。

 Adobe RGBは、フォトレタッチソフトのPhotoshopシリーズでおなじみのアドビシステムズによって1998年に定義された。sRGBのような国際規格ではないが、同社のグラフィックス関連アプリケーションの高いシェアを背景に、プロフェッショナルのカラーイメージング環境、および出版/印刷の分野などでは、事実上のデファクトスタンダードになっている。液晶ディスプレイでも、Adobe RGBの色域をほとんど再現できる製品が増えつつある状況だ。

 なお、「NTSC」はアメリカの国家テレビ標準化委員会が作成した色域で、アナログテレビ方式の色域規格だ。表現可能な色の範囲はAdobe RGBに近いが、RとBの値が少しずれている。sRGBの色域はNTSCと比較すると、72%程度だ。映像制作の現場などではNTSCの色域を再現できるディスプレイが要求されるが、個人レベルや静止画ベースの用途ではさして重要ではない。静止画を扱う液晶ディスプレイでは、sRGBの対応状況とAdobe RGBの色域をどれくらい再現できるのかがポイントになる。

tm0811dii02.jpgtm0811dii03.jpg Adobe RGB(写真=左)とsRGB(写真=右)の見え方の違い。Adobe RGB色域の写真をsRGB色域に変換すると、高彩度の色情報が欠落し、階調性も損なわれる(色飽和やトーンジャンプが発生しやすい)。sRGB色域と比べて、Adobe RGB色域はより高彩度な色を再現できるわけだ。写真の例は、閲覧するディスプレイやソフトウェアの環境によって表示される色が変わるため、あくまで参考としてとらえてほしい

液晶ディスプレイの色域を広げるバックライト技術

 現在、単体販売されているPC向け液晶ディスプレイは、搭載する液晶パネル(とその制御系)のスペック上では、sRGBをほぼ100%表現できる色域を持つのが一般的だ。しかし、前述の通り、sRGBより広い色域の再現要求が高まってきたことから、昨今ではAdobe RGBを1つの目安として、液晶ディスプレイの広色域化が進んでいる。それでは、液晶ディスプレイの広色域化はどのように行われているのだろうか?

 液晶ディスプレイを広色域化する技術では、バックライトの改良が大きなウェイトを占める。これには大きく2つのアプローチがあり、1つはバックライトの主流である冷陰極管を広色域化すること、もう1つはRGB LEDバックライトを採用することだ。

tm0811dii04.jpg 冷陰極管バックライト搭載でAdobe RGBカバー率96%を確保した「FlexScan SX2761W」

 冷陰極管を採用しての広色域化については、液晶パネルのカラーフィルタを高濃度にするのが手っ取り早いのだが、光の透過率が落ちて画面の輝度が下がり、その対策として冷陰極管の輝度を上げると寿命が縮まったり発光ムラが生じやすくなる。現在ではこうしたデメリットもかなり克服されており、蛍光体を工夫した広色域型の冷陰極管が搭載された液晶ディスプレイも多い。また、従来からの構造を大幅に変えずに広色域化できるので、コスト的な利点もある。

 RGB LEDバックライトの採用は、比較的最近になって増えてきた。冷陰極管より高輝度かつ高色純度を実現できるのがメリットだ。その一方で、冷陰極管と比べて色の安定性が低い(放熱の問題)、RGBのLEDを混合するため画面全体で均一な「白色」を得ることが難しい、といった弱点があったが、こちらも大部分は解決済みと思ってよい。RGB LEDバックライトは冷陰極管バックライトに比べて高コストなので、液晶ディスプレイでの採用例はまだ少ないが、広色域化に有利な技術であることから、今後は次第に数を増やしていくだろう(液晶テレビでは採用が進んでいる)。

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アイティメディア営業企画/制作:ITmedia +D 編集部/掲載内容有効期限:2009年3月31日

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