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4Kモニタと規格 [PC]

4Kモニタのネタです。少し長いです。興味なければ、読み飛ばしてください。

ネットを色々見ていると、どうやら、自分の環境は性能を100%出し切っていませんでした。
表示スペックの最大表示色が約10憶7000万色となっているのですが、これを活かすには10bit表示の設定が必要とのことです。
10bit表示は色の階調を示すもので、AdobeRGBと言われている色空間とは別のモノのようです。

参考記事:
https://omoide-photo.jp/blog/10bit-display/
https://www.dospara.co.jp/express/dospara/678955
https://photo-studio9.com/vp2785-4k-review/

モニタで、10憶7000万色表示するには、ビデオドライバとアプリを設定する必要があります。
デフォルトの8bit設定では、約1677万色しか表示されていないようです。
ただ、10bitにするには、アプリケーションも対応している必要があって、肝心なLightroomは対応していないそうです。
なんてこった、モニターは10憶7000万色を表示できるのに、肝心な写真現像では使えないとな。

といえ、Photoshopは使えるので、試しに設定してみます。つぅか、Photoshopは使えて、Lightroomは使えないのが不可解。8bitで十分との意見はありますが、Youtubeで8bitと10bitの比較動画あり、見ると明らかに違うので、10bitにした方が良さそうです。ということは、Youtubeは10bitに対応しているのか。


設定を10bitにして見ると、10bitは空の色は綺麗なグラデーションですが、8bitは空の色が段々になっているのが判ります。設定を8bitにすると、8bitと10bitの違いが分からず、空の色は両方とも段々のままとなるので、設定は10bitが良いことが判ります。

それで、結論を先に書くと、自分が使っているグラフィックカードは4Kを見れますが、完全に対応しておらず、グラフィックカードを買い替える必要がありそうです。

4Kにも色々仕様があり、HDMIにしても、いくつもの仕様があって、何がなんだかという感じですね。

現在の自分のグラフィックカードはASUS GT1030-SL-2G-BRKというもので、グラフィックチップはnvidia社GT1030を使っていることから、10bitの設定をするには、nvidiaコントロールパネルで設定を変える必要があります。

nvidia_controlpanel_1.jpg
しかし、「出力の色の深度」のメニューリストには「8bpc」しか出ません。本来ならば、このメニューに「10bpc」が表示されますが、それが表示されていません。

nvidia_controlpanel_2.jpg
色々いじっていると、「出力のカラーフォーマット」を「YCbCr422」を選択し、一旦、設定を反映すると、「出力の色の深度」のメニューに「10bpc」が出きて選択できることが判りました。

この設定で良いらしいのだが、どうも引っ掛かる。そもそも、「出力のカラーフォーマット」が「YCbCr422」とは?
しかも、「出力のダイナミックレンジ」の設定が「限定」しか選べません。これでは、逆に表示性能が落ちているのでは?と考えられます。

更に、調べて見ました。
「YCbCr422」とは、「YCbCr」は色差信号を差していて、「422」はカラーサンプリングのレートを示しています。動画における色空間の規格の一種で、要は音源のMP3みたいに、人間の感覚をごまかして画像情報を省略することで、使用帯域を抑えることができる規格のようです。最上位が「YCbCr444」です。
なので、ダイナミックレンジが「限定」になるようで、情報の劣化があるようです。

「YCbCr」については、この辺りの記事が判りやすです。
https://www.4gamer.net/games/022/G002210/20140707073/


ということは、「YCbCr444」で「10bpc」の設定が、最高画質のようです。しかし、その設定ができません。

更に更に調べていくと、どうやら、モニタとPCの接続に使っているHDMIに問題があるようです。

接続ケーブルのインタフェースは様々なインタフェース仕様があり、その一つとして有名なHDMIがあります。これがかなり混沌としていて、規格といえるのか疑問がわいてくる仕様です。

調べた結果を整理すると、次の通りです。

・HDMI Forumサイトの仕様書(https://hdmiforum.org/specifications/)に各フォーマットのデータレートが記載されています。

・主要フォーマットのデータレートは次の通り。
 - 4K/24-40p/YCbCr444/8bit:8.91Gbps。
 - 4K/48-60p/YCbCr422/8,10,12bit」:17.82Gbps。
 - 4K/48-60p/YCbCr444/8bit:17.82Gbps。
 - 4K/48-60p/YCbCr444/10bit:20.05Gbps。

・HDMI 2.0(LEVEL A/B共に)が保障しているデータレートは18Gbpsまで。

・HDMI 2.1のデータレートは48Gbpsまで、

つまり、4K/60p/YCbCr444/10bitを使うためには、インタフェースはHDMI 2.1以上が必要となる。
もしくは、同等の帯域を保障しているDisplayPort 1.3以上のインタフェースを持っている必要があります。

すなわち、HDMI 2.0以下のインタフェースのグラフィックカードは、4Kモニターで10憶7000万色を表示できません。

こういうことを解説しているサイトがないと思っていたら、こちらの記事が分かり易いですかね。
https://g-pc.info/archives/6513/

あと、HORICのサイトに記載がありますね。
https://www.horic.co.jp/hdmi/support4k60p.html
記載は分かり易いんですが、一覧表の伝送レートの記載が間違ってますね。8K/60pのデータレートが18Gpsって・・・。40Gbps必要なはず。酷いなぁ。

それで、自分のグラフィックカードはLowエンドのカードなので、出力インタフェースがHDMIとDVI-Dだけです。
DVI-Dは4Kは対応していないのでこれを使うのは論外。
HDMI側は、グラフィックカードのメーカーサイトでも、対応バージョンの説明はなく、他の紹介サイトを見ると、HDMI 2.0bのようです。

このことから、推論すると、自分のグラフィックカード(ASUS GT1030-SL-2G-BRK)は、インタフェースの観点から、"4K/48-60p/YCbCr422/8,10,12bit"以下の選択しかできないようです。
そもそも、チップ性能としてもだせるのか疑問ですが。

グラフィックカードを調べて見ると、GeForce GTX1650以上のチップのグラフィックカードならば、DisplayPort1.4なので、フル仕様で4Kが見えそうです。Quadroならば確実そうですが、商業用で非常に高いです。

それにしても、出費がかさむなぁ。GeForce GTX1650だったら、諭吉が二人でかえそうですが。

正直、「YCbCr422」でのカラーフォーマットがどれだけ画質劣化があるのかが、自分の目からだとPhotoshopで確認しても良く判りません。
それよりも、「出力の色の深度」を「8bpc」から「10bpc」を変更した方が、色の深みが増している気がしますので、当面、「YCbCr422」「10bpc」の設定で使ってみます。

---------
[追記]
ndvidiaのサイトにビデオコーディックのサポート一覧がありました。
https://developer.nvidia.com/video-encode-decode-gpu-support-matrix
やっぱり、GT1030は、10bitの4:4:4はサポートされていないですね。GTX1650はサポートされているようです。
---------


長くなっていますが、おまけです。

以前の記事で、Viewsonic VP2785-4Kは解像度を「4096 x 2160」に設定できると書きましたが、どうやらこれは、グラフィックカードがアップコンバートしているため、設定できるようです。

screenshot_display_config.jpg
以前の記事では、OS側の画面設定で「4096 x 2160」をしないとモニターパネルの全領域を使いきることができない。と書いていました。


EOS M2_102_3176.jpg
OSの画面設定では「3340 X 2160」を設定すると、画面両脇に表示できない部分があります(4096-3340=756分の表示ができない)。

nvidia_controlpanel_3.jpg
nVidiaコントロールパネルを見ると、「3340 X 2160(ネイティブ)」があります・・・。
気になってぽっちとしてみたら、モニターパネル一杯に画面が表示されます・・・。

OSの画面設定で表示設定をすると、画像が少し縦長に見えるので、以前から気になっていたのですが、nVidiaコントロールパネルの「3340 X 2160(ネイティブ)」にすると縦長な画像が解消されます。

どう考えてもOSの画面設定のバグだと思います。画面の解像度設定は、ビデオドライバーの設定画面を使う必要がありますね。

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JM7XZC

難しくて理解できないところが多々ありましたが,要するにいいものを使いきるには,補器もそれなりのものが必要ということでしょうかね?
やはり,先立つものが・・・
by JM7XZC (2020-01-25 11:17) 

弐号

そうですね。はっき言えることは、4kはお金がかかります。
もう2、3年すれば、安くなると思います。

by 弐号 (2020-01-25 12:48) 

starwars2015

テレビもチューナーも4Kにして、NHKの「ダーウィンが来た」を
2Kと4K放送を見比べても、自分にはあまり違いが分かりませんでした、
by starwars2015 (2020-01-26 10:24) 

弐号

starwars2015さん

うちには4Kテレビがないので分かりませんが、容量が足りないケーブルを使っているとエラーにならず、下のレートで自動で切り替わって表示されていることはないんですかね。
それで、4Kでも、2Kもしくは4Kの低サンプリングレートで表示されてしまっているとか。
by 弐号 (2020-01-26 13:14) 

通りすがり

自分も10ビット設定ができなくて調べていたのですが、
こちらの情報で設定することができました。
ネックはデータレートだったようで、
リフレッシュレート180Hzだと8ビットしか無理なようで、
120Hzまで下げると10ビットに設定できました。

by 通りすがり (2023-12-01 16:14) 

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