CIE 1931 カラースペース

色域を理解するには、まずCIE 1931色空間の概念を把握する必要があります。

光は波であり、人間の目（特に網膜の錐体細胞）はこれらの波を受け取る器官であることを私たちは知っています。錐体細胞はすべての波長の光を知覚できるわけではなく、380〜780ナノメートルの波長範囲の光しか検出できません。そのため、この範囲の光を可視光といいます。380 nm より短い波長の光は紫外線、780 nm より長い波長の光は赤外線と呼ばれます。

紫外線と赤外線はどちらも人間の目には見えません。すべての可視光の明るさと色度を平面にマッピングすると、人間の目が認識できるすべての色を表すCIE xy色度図が得られます。この色の範囲は、CIE 1931 色空間と呼ばれます。

CIE 1931 カラースペース

画面の色域とは

ほとんどの色は、赤、緑、青をさまざまな比率で組み合わせることで合成できます。この原則に基づいて、画面は赤、緑、青のサブピクセルを使用して色を混合し、さまざまな色を生成します。

したがって、画面の色表示能力の限界は、赤、緑、青の明るさを最大にしたときです。赤、緑、青を混ぜて作成された他の色は、各色の最大輝度を表す 3 つの点で形成される三角形によって定義される領域内にしか収まりません。CIE xy色度図のこの三角形は、画面で再現できるすべての色を表しており、正式には画面の色域と呼ばれています。画面に表示される色の範囲は、常に CIE 1931 色空間 (人間の目に見えるすべての色を表す) よりも小さくなります。

色域

簡単に言うと、色域は画面に表示できる色の豊かさを示します。色域が広いほど色が豊かになり、色域が狭くなるほど色が制限されます。

色域標準とは

各画面に表示できる色の範囲はさまざまで、さまざまな写真デバイスやシステムがさまざまな色情報を保存します。標準化のため、さまざまな業界がさまざまな色標準を確立し、CIE 1931 色度図の特定の領域を色情報の保存と表示の基準として指定しています。これらの領域は色域標準を表しています。一般的な色域標準には、sRGB、アドビ RGB、DCI-P3、NTSC、EBU、BT.2020 などがあります。

どの色域を選ぶべきですか？

画面を選ぶとき、色域はどのように選べばいいのでしょうか？まず、「100% sRGB」のようなラベルの数字が何を意味するのかを理解する必要があります。画面が 100% sRGBであれば、sRGB色域のすべての色を再現できるということです。DCI-P3 が 95% のスクリーンは、DCI-P3 の色域の 95% を再現できることを示しています。100% は 95% よりも大きいように見えますが、実際には 95% の DCI-P3 色域は 100% sRGB よりもはるかに大きく、おおよそ 135% のsRGBに相当します。次に、さまざまな色域規格の応用分野を見てみましょう。

sRGB:
一般的にコンピューターに使用され、非常に基本的なものです。現在の Windows オペレーティングシステムでは、色情報を保存するためのベンチマークとして、sRGB 色空間を 100% 使用していますが、sRGB は最も古く、最も普及している標準色域の 1 つです。sRGB を 100% 達成した画面は、主流の汎用画面と見なされています。一般に、コンピューター画面を購入する場合は 100% sRGB を選択するのが最適です。

アドビ RGB:
主に写真、グラフィックデザイン、印刷に使用され、sRGB色域のアップグレード版と見なすことができます。

DCI-P3:
主にオーディオビジュアルおよびゲームアプリケーションに使用されます。色の完成度よりも視覚的なインパクトに重点を置いて、映画のシーンで表現できるフルレンジの色に合うように開発されました。RGBのLEDスクリーン製品の色域カバー率は最大 99% DCI-P3です。LEDには色域に固有の利点があり、OLEDとLEDはどちらも、LCDや他のディスプレイパネルと比較してより広い色域をカバーします。

NTSC:
主にテレビで使用されます。テレビ画面がカバーできる色の範囲をテストするためによく使用され、主にテレビ業界で使用されています。テレビコンテンツ以外では、制作やカラーキャリブレーションの標準として使用されることはほとんどありません。

色域が広いほど良いですか？

これまで学んだように、色域が広いほど色の表示が豊かになります。では、スクリーンを選ぶときには、常に広い色域が望ましいのでしょうか？

実際、色域が広いほど良いとは限りません。たとえば、Windows 10 オペレーティングシステムでは、色情報を保存するためのベンチマークとして 100% sRGB 色空間を使用しています。コンピューターに Windows 10 と DCI-P3 色域が 95% の画面が搭載されていて、純青 (100% 青) を表示しようとすると、Windows 10 は「最も青い」情報を出力します。そうすると、画面には Windows が意図していた 100% の sRGB ブルーではなく、その能力の範囲内で利用可能な「最も青い」色 (95% DCI-P3、135% sRGB に相当) が表示されます。その結果、画像が過度に彩度が高くなる可能性があります。逆に、sRGB が 60% など、画面の色域が sRGB が 100% 未満の場合、画面には 60% の sRGB 色しか表示されず、鮮やかさが低下し、彩度が低くなります。そのため、Windows 10 オペレーティングシステムで構成されたコンピューター用の画面を購入する場合、一般に sRGB 色域が 100% の画面が最適です。

ただし、過飽和は必ずしもマイナスではありません。彩度が低すぎると色がくすみ、彩度が高すぎると色が鮮やかすぎるように見えることがあります。ゲーム用にコンピューターを購入する場合、彩度が高いほど魅力的になるため、色域が広い画面の方が適している場合があります。

画面の解像度が向上し続け、表示される色の範囲がより豊かになるにつれて、私たちが目で見る色を忠実に再現し、貴重な瞬間を本当の色で表現することが、表示品質の追求です。テクノロジーの進歩により、真の美しさを捉えることがますます可能になると考えています。