4Kの次は8K？ 人間の目はどこまで認識できる？

テレビやパソコン、スマートフォンのディスプレイは、どんどん高画質化が進んでいます。一方で、人間の目が認識できる画面の細かさには限界があるとの説もあります。画質の細かさを判断する基準、高画質ディスプレイの今後などについて解説します。

最近話題の4K、8Kって何のこと？　ハイビジョンとは違うの？

テレビやスマートフォンのCMで、「4K高画質」などの言葉を目にするようになりました。「4K」ってなんでしょうか？

テレビやパソコン、スマートフォンのディスプレイをズーッと拡大してみると、小さな点の集まりで構成されていることがわかります。1つ1つの点のことを「ピクセル」や「ドット」と言います。この点が多いほど、細かいところまで描写できる「高画質」ということになります。点の数のことを「ピクセル数」や、「解像度」「画素数」などと言うこともあります。

現在、「ハイビジョン品質」や「HD（High Definition＝高解像度）品質」と呼ばれるディスプレイの場合、ピクセル数は一般的に横1280×縦720です。これよりさらに高画質な1920×1080ピクセルのディスプレイのことは「フルHD」と呼んだりします。

ところで、距離を表すときに「1Km」＝「1000m」であるように、「K」は「1000」のことです。ディスプレイの「4K」は、横のピクセル数が4000前後ということを表します。現在、4K画質と言うと、4096×2160ピクセルや3840×2160ピクセルなどのディスプレイが該当します。

そして、4Kの次世代と言われているのが、「8K」です。市販製品での採用はまだで実験段階ですが、NHK放送技術研究所が中心となって進める「スーパーハイビジョン」という規格では、7680×4320ピクセルという超高画質になります。

スマートフォンやデジタルカメラの4K対応とは？

最近ではスマートフォンやデジタルカメラの動画撮影機能でも4K対応の製品が登場しています。4K高画質での録画が可能で、撮影動画を4K対応の大画面ディスプレイで表示すれば、美しい映像を楽しむことができます。

一方で、スマートフォンの液晶画面もどんどん高画質になっていて、5インチほどのサイズで、長辺が2500ピクセルを超える製品も出てきています。しかし、このサイズで4Kを実現するのは、技術的な問題だけでなく、実は人間の能力的にもどうやらあまり意味がないようなのです。

ピクセル数とピクセル密度って何が違う？

画面の細かさを表すときに「ピクセル数」とあわせて知っておくべきなのが「ピクセル密度」です。もし、同じピクセル数でも、画面サイズが大きければ、1つ1つのピクセルも大きくなるので、画質は粗く見えてしまいます。逆に、画面が小さければ1つのピクセルは小さく、表示も細かくなります。

「ピクセル密度」は、1インチ（＝2.54センチメートル）あたりのピクセルの数を表し、単位は「ppi」（ピクセルパーインチ）です。画面の大小に関わらず、ピクセル密度が高ければ、細かい表現が可能なのです。

photo by Toni

人間の網膜はどこまで認識できるの？　iPhoneの「Retina」は網膜の意味

実は、人間の網膜が認識できるピクセル密度には限界があると言われています。もちろん個人差はありますが、1つ1つの点を認識できる「分解能」は300ppi前後と言われています。

アップルのiPhoneやiPadに搭載される高画質な液晶画面のことを「Retina」（レティナ）と言いますが、これは「網膜」の意味です。つまり、網膜ではピクセルの点を見分けられないくらい細かいことを表しています。例えば、iPhone 6の場合、画面のサイズは4.7インチで、ピクセル数は1334×750なので、ピクセル密度は326ppiです。

そして最近のスマートフォンは、さらに高画質化が進んでいます。例えば、富士通の「ARROWS NX F-04G」は、5.2インチで、ピクセル数は2560×1440なので、ピクセル密度は564ppiです。これなら、かなり「分解能」が高い人が、ディスプレイを間近で見たとしても、ピクセルの点が気になることはないでしょう。

ARROWS NX F-04G（FM-WORLDより）

画面のサイズや画面を見る距離は関係するの？

スマートフォンなど小型端末のディスプレイでさらなる高ピクセル化を目指すのが難しいとなると、これから高画質が必要になるのは、大画面のディスプレイです。家庭でもリビングのテレビはどんどん大型化しています。4K対応のテレビが普及すれば、映画などもより美しくて迫力のある画面で楽しめることでしょう。

また、駅のコンコースや商業施設などの壁に、紙のポスターに変わって設置される大型の液晶パネル「デジタルサイネージ」も、最近では高画質化が進んでいます。西武鉄道は2015年4月より、池袋駅の地下に、4K対応84インチデジタルサイネージを24面設置しました。同様の高画質な4K対応デジタルサイネージは、東京駅、新宿駅、渋谷駅などにも相次いで設置されています。

大画面であっても、離れた場所から見れば、見た目の画面サイズは小さくなるので、ピクセル密度はより高く感じます。駅を歩きながら見るデジタルサイネージの場合には、高画質化により壁の向こうに人が立っているのでは？　と錯覚してしまうほどです。

高速通信サービスのLTE Advancedは4K動画の配信にも対応

携帯電話のデータ通信回線では、次世代の高速通信規格として、「LTE Advanced」が始まっています。

NTTドコモは、データ通信速度が最大225Mbps（理論値）の「PREMIUM 4G LTE-Advanded」サービスを2015年3月より開始しています。段階的に300Mbps、1Gbpsと引き上げられる予定で、理論的には5Gbpsのデータ通信速度も実現できるとのことです。

こうした高速の通信回線が提供されることで、ネット上の様々なサービスが快適に利用できるようになります。大容量のデータ通信が可能になることで、将来的に4K画質動画のストリーミング配信も考えられているそうです。

高画質化の課題と今後の展開

スマートフォンやパソコンなどのディスプレイが高解像度になるほど、消費電力も高くなります。そのため、ソフトウェアの工夫や電流の制御などで、省電力化を進める仕組みも用意されています。

スマートフォンサイズの画面は、そろそろ人間の分解能を超える解像度になっていますが、大画面液晶はまだまだ高解像度化の余地があります。さらに、高速の通信回線や高画質化を生かすコンテンツも普及してくれば、家庭でも、駅や商業施設でも、快適に美しい映像を楽しめるようになることでしょう。

（注）Apple、iPhone、Retinaの名称およびそのロゴは、米国Apple Inc.の米国および、その他の国における商標または登録商標です。

この記事のライター

池田 利夫（いけだ としお）

1970年山口県生まれ。1997年に株式会社ジャムハウスを設立。同社の代表取締役として、IT系、教育系書籍の制作、出版を行う。

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