コントラストとは何か？ ~映像のリアリティを支える光と影の表現~

コントラストは光と影の関係を表現する

本連載では、高画質の軸となる6つの要素として、「解像度」「コントラスト」「色」「動き」「階調」「S／N」を掲げている。今回は、その中でも映像の印象を大きく左右する中核的な画質要素である「コントラスト」を取り上げてみたい。

コントラストとは、映像の明るい部分と暗い部分の相対的な違い、すなわち明暗比のことである。

近年、HDR映像の普及を背景にテレビの高輝度化が急速に進んでいるが、その性能を活かして魅力のある映像を楽しむには、暗部を含めたコントラストの表現力が欠かせない。

私たちが現実世界で見ているのは、主として光源から放たれた光が物体に当たり、その反射光として目に届いた光である。その光の強弱によって生まれる明暗の違いから、物体の形状や表面の質感、立体感や空間の奥行までを知覚している。

映像におけるコントラストは、この現実世界の「光と影の関係」を明暗比で表現しているのだ。そのため、コントラストが豊かであれば、映像はよりリアリティを感じられるものになる。

コントラストは人間の感情に強く訴える

さらに、コントラストは人間の感情に強く訴えかける要素でもある。

コントラストが高ければ、光の存在感や陰影が際立ち、映像は力強く、引き締まった緊張感のある印象になる。反対に、コントラストが低ければ、映像は柔らかく穏やかな印象になる。コントラストは映像の力強さや柔らかさを決める画質要素でもあるのだ。

このような性質は、映画やドラマでも重要な演出手法として活用されている。

例えば、映画のサスペンスシーンでは、暗い路地や薄暗い室内の中に人物の顔だけが照らされるような高コントラストな映像がよく使われる。これは、緊張感や不安感を高める演出だ。

逆に、恋愛映画や回想シーンなどでは、全体を柔らかな光で包み込み、あえてコントラストを抑えた映像が使われることも多い。これは、優しさや安心感、あるいは記憶の曖昧さや幻想性を表現するためである。

さらに、たとえ色がないモノクロ映像でも、コントラストによってさまざまな印象や感情の表現が可能である。モノクロのスチール写真や映画は、現在でも魅力ある映像ジャンルのひとつだ。そこではコントラストを駆使することによって、カラー映像とは異なる魅力を持つ豊かな映像が生み出されている。コントラストはそれほど表現力を備えた画質要素なのである。

人間は「明暗比」を強く知覚する

なぜコントラストは、これほどまでに映像の印象を大きく左右するのだろうか。

それは、人間の視覚が、絶対的な明るさだけでなく、周囲との明るさの関係、すなわち“明暗比”を強く知覚しているからである。

コントラストは明るさとは違う。明るさは、単に明るいか暗いかということだが、コントラストは「明るさと暗さの比」である。

例えば白い紙。屋外の晴天下でも室内でも、私たちはそれを「白」と認識できる。この時、実際に目に入る光の量、つまり絶対的な明るさは大きく異なる。しかし、室内では明るさが足りないから灰色に見える、というような事には決してならず、白は白として認識される。

これは、人間には、環境が変わっても見え方を一定に保とうとする「明るさの恒常性」という性質があるためだ。人間は絶対的な明るさだけでなく、その環境の中での相対的な明るさの関係を重視して物を見ているのだ。

また、人間が明暗比を強く知覚することを示す有名な現象として「マッハバンド」がある。これは、明るさが異なる領域が接する境界で、実際以上に明暗の違いが強調されて見える視覚現象である。人間の視覚は、境界付近の明るさの変化を強く知覚する性質があるため、このような錯覚が生じるのである。

このように、人間の視覚は、絶対的な明るさよりも、周囲との明るさの関係を重視している。映像に力強さやリアリティを与えるには、「どれだけ明るいか」よりも、「どれだけ明暗比があるか」の方が重要なのである。

このことを、実際の画像でみてみよう。

次に示すイメージ画像を見てほしい。左側は、黒が沈んでコントラストが確保された画像、右側は、全体の明るさを持ち上げてコントラストを弱めた画像である。絶対的な明るさはあきらかに右側の方が高いが、より力強さを感じるのは左側の画像であろう。

オーディオビジュアルの世界で、「黒が沈むことが重要」と繰り返し語られる理由もここにある。映像がSDRかHDRかによらず、その魅力を十分に引き出すには、黒がしっかりと沈み、コントラストが十分に確保されることが欠かせない。それによって初めて、映像の力強さやリアリティを実感できるのである。

コントラストを「見え方」で分類する

ここからは、さらにさまざまな角度からコントラストを掘り下げていこう。

一般的には、「ネイティブコントラスト」、「ダイナミックコントラスト」、「ANSIコントラスト」など、さまざまな技術に基づいた考え方があるが、これらの説明は別の機会に譲るとしよう。なぜなら、本稿では、細かな技術よりも実際に映像がどのように見えるかを重視したいからだ。

ひとことでコントラストと言っても、その見え方は映像シーンによって変わるし、同じ映像を同じディスプレイで見ても、部屋の明るさによっても変わる。そこで本稿では、コントラストを、映像シーンによる違いと、視聴環境による違いに分けて、各々を掘り下げていく。

映像シーンによる違い：「広域コントラスト」と「微細コントラスト」

映像シーンによる見え方の違いは、「広域コントラスト」と「微細コントラスト」に分けて考えるとわかりやすい。

この分類は、コントラストが、画面内の大きな領域同士で生じるか、それとも細かな領域同士で生じるか、という違いに着目したものである。このような分類や用語は必ずしも一般的ではないが、映像シーンによる違いを理解する上で極めて有用だ。

「広域コントラスト」は、ある程度まとまった大きな領域の明部と暗部を同時に表示した際のコントラストである。一般的にコントラストというと、まずこのような見え方をイメージする方が多いかもしれない。

例えば、真っ暗な宇宙空間に浮かぶ宇宙船、雪山に輝く光と影、暗い客席と明るいステージ、真っ暗な背景に浮かぶ人物のシルエットなど。

このような映像シーンにおけるコントラスト表現には、高い輝度ピークと同時に暗部がきちんと沈むことが求められる。それによって、映像全体が引き締まり、力強さ、迫力、深みなどが得られる。

一方、微細コントラストは、画面内でより小さな領域の明部と暗部を同時に表示した際のコントラストである。

例えば、夜空に輝く星、水面のきらめき、金属の光沢、肌や髪の毛、革製品の細かな陰影など。

このような映像シーンにおけるコントラスト表現には、隣り合う非常に細かな明部と暗部を、互いに干渉することなく描き分けることが求められる。それによって、映像の細かな質感や輝きが向上し、立体感やリアリティの向上につながる。

広域コントラストと微細コントラストは、求められる性能も得られる画質効果も各々異なる。映像の力強さに影響するのが広域コントラストなら、質感や輝きに影響するのが微細コントラストと考えても良いだろう。

どちらがより重要かは映像シーン次第である。さまざまな映像シーンに対して豊かな映像表現を得るためには、この両方のコントラスト性能が必要となる。

視聴環境による違い：「明室コントラスト」と「暗室コントラスト」

さらに、コントラストの見え方は、視聴する部屋の明るさからも大きな影響を受ける。これを「明室コントラスト」と「暗室コントラスト」に分けて考えてみよう。

明室コントラストは、明るい部屋で視聴する場合のコントラストである。

ここでは、まず室内環境に負けない十分な映像の明るさが必要だ。また、明るい室内では周囲の光によって映像の暗部が見えにくくなるが、一方で、室内の照明や家具などの画面への映り込みが目立ちやすい。そのため、暗部の絶対的な深さよりも、ディスプレイ表面の反射防止性能の方が重要になることもある。

暗室コントラストは、部屋の照明を落として、暗い部屋で視聴する場合のコントラストである。ここでは、まず何よりも暗部の再現性が重要だ。周囲が暗い状況の中で画面の中の黒が浮いて灰色に見えたのでは、興ざめである。映画館のような暗い環境で映画を楽しみたいなら、暗室コントラストが最も重要であろう。

明るい部屋では「映像の明るさ」と「反射防止性能」、暗い部屋では「黒の深さ」がより重要になる。同じディスプレイでも昼と夜で映像の印象が大きく変わることがあるのも、このためである。

さまざまなコントラストを見定めよう

コントラストは、映像に力強さや立体感、質感やリアリティを与え、視聴体験そのものを大きく左右する画質の中核的要素である。本稿で紹介した視点を持てば、ディスプレイの選択や映像コンテンツの見方もこれまでと変わってくるかも知れない。

現在のテレビ市場を代表する有機ELテレビとMini LEDテレビのコントラスト性能は、「広域vs微細コントラスト」と「明室vs暗室コントラスト」に分けるとその違いが分かりやすい。

一般的には、有機ELは自発光の良さを活かして「広域コントラスト」と「微細コントラスト」の何れもが良好であり、特に「微細コントラスト」と「暗室コントラスト」でその良さが際立つ。一方のMini LEDは、高いピーク輝度を生かして「広域コントラスト」や「明室コントラスト」に強みを持つ。

もちろん、最終的な画質は、映像処理や絵作りの考え方によって大きく変わるが、基本構造による違いは存在している。さらに、実際に視聴する映像作品の特徴やシーンによっても、求められるコントラスト性能は変わってくる。

明室コントラストと暗室コントラストは、各々どのような見え方をするか。また、広域コントラストと微細コントラストは、どのような映像シーンでその良さを感じられるか。

さまざまな試聴環境やディスプレイで映像を観る場合に、ぜひ本稿で紹介したコントラストの知見を思い出して欲しい。そこに新たな気づきや発見があれば、幸いである。

■取材・執筆：甲野和彦
■編集担当：岡本 雄／長濱行太朗