解像度とは何か？ ~DVDから4Kまで、映像の「細かさ」を考える~

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、これまで高画質化を牽引してきた中心的な存在でもある「解像度」を取り上げてみたい。

解像度に関する基本的な要素や画質の見え方から、主なメディアのスペックなどについて、順を追って説明していこう。

解像度が上がると画質はどう良くなる？

まず初めに、解像度が変わると画質がどう見えるかを確認しておこう。

解像度は、「どれだけ細かい映像情報を識別できるか」である。これは「映像の緻密さ」と言ってもよい。

解像度が低ければ、映像は荒くザラついたり、ぼやけて見えたりする。解像度が高ければ、映像は緻密になり、細部がくっきりと鮮明に見分けられる。さらに、解像度が十分に高くなれば、艶や光沢、微妙な質感、空間の奥行きや立体感まで表現できる可能性がある。

例えば、髪の毛ならその細さの違い、衣服なら繊維の質感や柔らかさ、遠景の薄い靄や空気の層、水面の波紋の繊細な揺らぎまで、自然な表現が可能になる。

もちろん、このような見え方には、解像度、階調、S/N、コントラストなどさまざまな要素が必要になるが、その中でも解像度が与える影響は大きいといえるだろう。

画素数は解像度の上限を決める

次に、解像度と画素数の関係を整理しておこう。

現在の映像はほとんどがデジタルであり、コンテンツもディスプレイも、画像は細かな画素の集まりで構成されている。そのため、解像度を高めるためには、基本的に画素数を増やし、より細かな空間情報を表現できるようにする必要がある。

画素数は、垂直方向と水平方向に分けて表し、トータルの画素数はこれらの掛け算になる。例えば、HDなら垂直1080画素×水平1920画素でトータル約207万画素、4Kなら垂直2160画素×水平3840画素でトータル約830万画素だ。

4KはHDに比べて垂直・水平ともに画素数が2倍になる。同じ画面サイズなら画素がそれだけ小さくなり、より緻密な映像を表現できるわけだ。

ひとつ断っておくと、画素数が多いからといって、かならずしも解像度が高いとはかぎらない。例えば、映像コンテンツを撮影するときのカメラのフォーカスが甘ければ、いくら画素数を増やしても細かい空間情報は表現しきれないのだ。

そのため、画素数は解像度そのものではなく、表現できる解像度の上限を決めていると考えるとわかりやすいだろう。本稿では、あまり細かな要素には立ち入らず、画素数などを中心とする基本的なスペックを軸に話を進めていく。

インターレースは動きによって垂直解像度が低下する

ここで、画素数に加えて、解像度に影響を与える重要な要素である「プログレッシブ」と「インターレース」についても説明しておこう。これは主に映像コンテンツ側の話である。

プログレッシブ方式は、動画の各フレームを1枚の画像として扱うため、映像の動きによらず安定した解像度が得られやすい。

一方で、インターレース方式は、限られた伝送帯域の中で、できるだけ効率的に映像信号を送るための工夫であり、映像の動きによって垂直方向の解像度が低下する場合がある。

具体的には、画面全体を垂直方向に奇数ラインと偶数ラインに分割し、まず奇数ラインだけの画像、次に偶数ラインだけの画像というように、交互に記録・伝送する。このように扱う各々の画像を「フィールド」と呼ぶ。

映像が静止していれば、隣り合うフィールドは元々がほぼ同じ画像なので、両者を組み合わせることでプログレッシブ方式に近い解像度を得ることもできる。

しかし、映像に動きがあると、隣り合うフィールドは異なる画像となり、各々の時刻の情報は片側フィールド分しか存在しないため、垂直方向の解像度が低下する。そのため、斜め線ではガタつき（ジャギー）が目立つ場合がある。

コンテンツがプログレッシブかインターレースかは、垂直方向の画素数と併せて簡単に表記される。例えば、「480p」は「垂直480画素のプログレッシブ方式」、「1080i」は「垂直1080画素のインターレース方式」といった具合だ。

DVD（SD解像度）

ここからは、主なメディアの解像度を見ていこう。

各メディアの画質の優劣はさまざまなスペックやその運用方法に左右されるが、ここでは解像度に関するスペックを中心に確認していく。

まず、DVDである。

市販DVDタイトルで使われる主な解像度は「垂直480画素×水平720画素」であり、これは標準解像度（SD解像度）とも呼ばれる。

発売当時としては画期的であったが、大型テレビが主流の現在においては、解像度の低さは否めない。

DVDでは、一般的なビデオ映像はインターレース方式(480/60i)であり、映像の動きによっては垂直解像度が低下する。

1秒間に24コマの映画の映像は、これをインターレースの仕組みに乗せて記録し、再生機側でうまくプログレッシブに変換することで、実質的に24コマのプログレッシブ映像として再生することも可能である。

ハイビジョン放送（HD解像度）

つぎに、ハイビジョン放送である。

ハイビジョン放送では、主に垂直1080画素のインターレース方式（1080/60i）が採用されており、DVDと比べると画素数は大幅に増加している。

ここで注意すべき点は、水平方向の画素数である。現在は主に「水平1920画素」と「水平1440画素」の2種類が使われており、前者は「フルHD（解像度）」とも呼ばれる。

現在の地上デジタル放送では、基本的に水平1440画素が採用されており、1920画素の放送はごく一部に限られる。一方、BSデジタル放送でも、一部では水平1920画素が採用されているものの、現在の主流はやはり1440画素である。

つまり、デジタル放送はハイビジョン解像度ではあるが、水平方向の画素数はフルHDより少ない場合が多く、さらにインターレース方式に特有の、動きに対する垂直解像度低下などの問題もある。

ブルーレイディスク（HD解像度）

次に、ブルーレイディスクである。

ブルーレイディスクは、「垂直1080画素×水平1920画素」、いわゆる「フルHD」に対応している。

一般的なビデオ映像はインターレース方式（1080/60i）になるが、1秒間に24コマの映画はプログレッシブ方式（1080/24p）に対応しているため、動きのある映像でも安定した解像度を保ちやすい。

市販ブルーレイの映画タイトルは、そのほとんどがフルHDのプログレッシブ映像であり、同じハイビジョンでも、多くの場合、放送と比べて解像度の観点でも優位性がある。

UHDブルーレイ、4K-VOD、4K放送（4K解像度）

最後に4Kである。

4Kは「垂直2160画素×水平3840画素」である。垂直・水平ともにフルHDの2倍の画素数を持ち、より高い解像度を実現している。

60コマのビデオ映像、24コマの映画のいずれもプログレッシブに対応しているため、動きのある映像でも安定した解像度を保ちやすい。

UHDブルーレイ、4K-VOD、4K放送など、さまざまなメディアで4Kコンテンツが提供されているが、多くの場合、解像度に関する基本的なスペックはほぼ共通している。

ただし、同じスペックでも、コンテンツが本来持つ微細な解像度情報をどこまで再現できるかは、動画コーデックやビットレートにも左右される。詳しくは割愛するが、その観点では、大容量ディスクを活かして高いビットレートを確保しやすいUHDブルーレイに優位性がある。

4K映像がもたらす「自然さ」と「リアリティ」を楽しもう

現在は、UHDブルーレイ、VOD、放送など、さまざまなメディアで4Kコンテンツが提供され、家庭のリビングに置くテレビやプロジェクターも、その多くが4K解像度に対応している。オーディオビジュアルの世界は、今まさに4Kの時代といっても良いだろう。

4K解像度をさらに上回る8Kというフォーマットもあるが、現状では、映像コンテンツ、ディスプレイともに、ごく一部に限られている。

また、今回は解像度について説明したが、画質の良し悪しは「解像度」だけではなく、「コントラスト」「色」「動き」「階調」「S／N」などを含めた総合力で決まる。そのため、当面は、4Kを超えた解像度を目指すよりも、4K解像度をきちんと確保した上で、それ以外の要素の向上を目指す方が、トータルの満足度向上につながりやすいだろう。

現状の4Kコンテンツは、家庭用として十分な解像度を持つ。これは筆者の個人的な捉え方だが、きちんと制作された高品位な4K映像を観ると、単に映像が「くっきりした」というだけではなく、それを超えたもっと感覚的なもの、「自然さ」や「リアリティ」が増し、より本物らしい説得力を感じる。それは決して派手な見え方ではないかもしれないが、オーディオビジュアルとして映像作品を楽しむ上で決して見逃せない価値である。

本連載では、映像をただ「見る」のではなく、作品の世界やメッセージを感じ取る「観る」という体験の素晴らしさを、少しでも多くの方に伝えていきたいと考えている。高品位な4K映像は、そうした「観る」という体験をより豊かなものにしてくれることだろう。

■取材・執筆：甲野和彦
■編集担当：岡本 雄