#019 デジタル表示1677万色

■1■PCモニターなどでは、よく最大表示色1677万色と記載されている。これは光の3原色の<赤・青・緑>がそれぞれ2の8乗=256階調で、256の3乗の1677万7216色分の色表示が可能だという意味だ。上の画像はJozesef Fejes氏による209万7152色を1枚の画像に入れる挑戦画像で全色印刷では再現不可能だ。

■2■液晶ディスプレイは、1つ1つが赤・緑・青の3色の組み合わせで表現された小さな光の点で構成されている。この1つの点にある赤・緑・青それぞれの明るさを調節することで多くの種類の色を表現することが可能になっている。全色を確認する者もいなかろうが、理論上は自明の理ということになる。

■3■1原色当たり32階調の明るさを割り当て、解像度が256×128pxの画像にすると合計3万2768色になる。同じく1原色当たり64階調で解像度が512×512pxの画像にすると合計26万2144色になる。RGB各色が8bitの256階調で2048×1024pxの画像だと209万7152色になる計算だ。1677万色をフルカラーと呼ぶ(1) 。

■4■一般的なディスプレイに表示可能な色数と画面解像度の関係は、グラフィックスアダプタに搭載されているRAMに依存する。表示可能な解像度と色数に必要なRAMの容量は<横ドット数×縦ドット数×表示色数のビット数÷8>で計算できる。最後の<÷8>はバイトに単位を直すため(1Byte=8bit)だ(
2)。

■5■なおフォトレタッチやデザインなどで特別に色にこだわる必要のある人以外にはまず問題でないが、現在主流の液晶ディスプレイが全て約1677万色フルカラーを実現するわけではない。RGB各色8ビットの発色を8ビット駆動の液晶パネルにて再現するが、6ビット+FRCの「疑似フルカラー」もある。

■6■FRC(Frame Rate Control)とは、画面のフレーム書き換えと人間の目の残像効果を利用して、見かけ上の発色数を増やす仕組みのとだ。白と赤を高速で交互表示すると、人間の目にはピンクに見える原理だ。さらに液晶ディスプレイで階調表現力を向上させるには、LUTもまた重要な役割を果たす。

■7■LUT(ルックアップテーブル)とは、何らかの計算結果を事前に格納しておく配列のことだ。あるシステムで定型的な計算処理が発生したとき、これで計算処理を省略して出力におけるRGB各色のガンマカーブを整え、トーンジャンプや色相ズレが大幅に低減し、システム性能を高めることができる。

■8■カタログに「約1677万色(10億6433万色中)」と書かれた液晶ディスプレイがあるならば、それは1024階調の3乗=10億6433万色のLUTであることを意味する。また12ビットLUTならば、約680億色の中から最適な約1677万色を取り出すため、10ビットLUT以上に色再現性と階調特性が向上するのだ。

■9■具体的には、PCからのRGB各色8ビットの入力信号を、液晶ディスプレイ内部でRGB各色10ビットに多階調化した上で、最適なRGB各色8ビットの表示色を取り出して出力する。 これにより、出力におけるRGB各色のガンマカーブが整い、トーンジャンプや色相ズレが大幅に低減されるわけだ。

■10■現在のデジタル技術での理論を介した実際の表色であり、既に私たちの生活の中にモニター越しに入り込んでいる。自然色を遠のける人工色の無規制な氾濫であるとも言えよう。しかし単純にそれを否定も肯定もせず、人間の自然の色覚とすり合わせ、人工もまた自然だという視座に辿り着きたいものだ。

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() 画像<1>「Gigazine」、<2>「Benq」、<3>「Xataka Foto」「Cine D」、<4>「NEXT ist Skill Box」、<5>「KEIAN」 より借用・加工。
(
1) コンピュータがデータを扱いやすいように24bitではなくダミーデータなどを8bit追加した32bitで表現することが多い。
(
2)表示色数のビット数は2の何乗になるかで計算できる。2の4乗の16色は4ビットになる。同様に8ビットは256色、16ビットは65536色、24ビットで16777216色になる。

rewitten on 20240409 Tuesday