st2084とは？初心者にもわかるHDRの基礎と使い方ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説！

この記事を書いた人

高岡智則

年齢：33歳性別：男性職業：Webディレクター（兼ライティング・SNS運用担当）居住地：東京都杉並区・永福町の1LDKマンション出身地：神奈川県川崎市身長：176cm 体系：細身〜普通（最近ちょっとお腹が気になる）血液型：A型誕生日：1992年11月20日最終学歴：明治大学・情報コミュニケーション学部卒通勤：京王井の頭線で渋谷まで（通勤20分）家族構成：一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹恋愛事情：独身。彼女は2年いない（本人は「忙しいだけ」と言い張る）

st2084とは？HDRの基礎をやさしく解説

st2084は、SMPTE ST 2084という、映像の輝度を規定する規格です。通称 PQ曲線と呼ばれ、より自然な明るさの再現を目指した設計になっています。

従来の映像はガンマ補正によって明るさを表現していましたが、HDR では白い部分をより白く、黒い部分をより黒く表現して、画面全体の階調を滑らかに見せる必要があります。st2084はそのための出力のガイドラインを提供します。

1. ST 2084が生まれた理由

現代の映像は、私たちが実際に体験する明るさの感じ方に基づいた作り方が求められます。人は同じ輝度差でも、低い輝度領域と高い輝度領域では感じ方が異なります。st2084はこの知覚特性を反映し、画面の中の小さな白い点も見えやすくする工夫をしています。

2. PQ曲線の基本

PQ曲線は0から1までの「コード値」を、実際の輝度（cd/m^2）に対応づける方法です。0は黒を、1は最大白を表します。最大の特徴は、暗い部分が細かく、明るい部分は適度に伸ばされる点です。これにより、暗い場面でも暗すぎて見えないことが減り、明るい場面では白飛びを抑制します。

3. 実務での使い方と注意点

映像を制作・編集する人は、出力の規格としてST 2084を選ぶことで、視聴者の端末に関係なく幅広いダイナミックレンジを再現できます。家庭用のHDRテレビやスマートフォンの画面でも、PQ曲線を前提に表示されます。ただし、ディスプレイの最大輝度が低い場合、制作時の想定と実際の表示がずれることがあります。この点を避けるためには、キャリブレーションとプレビューを複数の機器で行うことが大切です。

4. ST 2084と他の規格の違い

HDRにはST 2084の他にも伝統的なガンマ補正や、別の規格が使われることがあります。PQ曲線は人間の視覚の知覚に合わせて設計されており、ガンマより広いダイナミックレンジの再現が得意です。

5. よくある質問と用語

EOTFとは「出力側の輝度とコード値の関係」を表す概念です。

最大輝度はディスプレイの能力によって変わり、10,000 cd/m^2 までを定義するケースもありますが、実際には1,000〜4,000 cd/m^2 の表示が一般的です。

制作時には必ずディスプレイと視聴環境のキャリブレーションを行ってください。

表で見るST 2084の要点

<th>項目

説明
EOTF	出力側の輝度とコード値の対応を決める曲線
PQ曲線の意義	視覚知覚に合わせた非線形の輝度表現
最大輝度の想定	現実の表示は1,000〜4,000 cd/m^2 が多い
互換性	多くのHDR規格と組み合わせて使用可能

st2084の同意語

ST2084: SMPTEが定めた HDR の輝度と階調を非線形に表現する転送関数の規格名
SMPTE ST 2084: SMPTEが定めたST 2084規格の名称。PQ/EOTFの基盤となる転送関数
SMPTE ST 2084:2014: ST 2084 の2014年版の表記（正式仕様の年表記）
ST 2084:2014: ST 2084 の2014年版の表記
ST2084 EOTF: ST 2084 に基づく EOTF（映像信号を輝度へ変換する関数）
PQ EOTF: Perceptual Quantizer の EOTF。知覚に基づく非線形転送関数
Perceptual Quantizer: 知覚量子化という概念に基づく転送関数の名称（HDR の基盤）
Perceptual Quantizer EOTF: 知覚量子化の EOTF、ST 2084 で定義される転送関数
PQ曲線: PQ 転送関数を曲線として表現した呼称
PQ転送関数: PQ の転送関数。映像信号を輝度へ変換する式
HDR PQ 転送関数: HDR の階調表現に用いられる PQ の転送関数の別称
BT.2100 ST 2084: ITU-R BT.2100 規格の中で ST 2084（PQ）の転送関数を指す表現
ITU-R BT.2100 ST 2084: BT.2100 の中で定義される ST 2084（PQ）の転送関数
ST 2084 EOTF (PQ): ST 2084 による EOTF（Perceptual Quantizer）

st2084の対義語・反対語

SDR（標準ダイナミックレンジ）: ST 2084はHDRの伝達関数PQを規定し高ダイナミックレンジを扱います。これに対しSDRはダイナミックレンジが狭く、輝度の表現範囲が有限な映像表現の総称です。つまり、ST 2084の反対の概念として捉えられます。
BT.709/Rec.709: SDRの代表的な色空間・ガンマ規格。ST 2084のHDRと対照的に、伝統的な SDR映像の規格として広く使われています。
非HDR: HDRではない状態を指します。ST 2084がHDRのための伝達関数を規定しているのに対し、非HDRはその適用がない・不適用の映像表現です。
HLG（Hybrid Log-Gamma）: HDR規格のもう一つのアプローチ。ST 2084とは異なる伝達関数を用いるHDR技術で、厳密には対義語ではなく“別の HDR 技術”の一つです。
低ダイナミックレンジ: ST 2084が高ダイナミックレンジを前提とするのに対し、輝度レンジが低い映像表現を指します。対義語として挙げられる概念です。

st2084の共起語

PQ曲線: Perceptual Quantizer 曲線。ST2084 で定義される階調曲線で、暗部から明部まで滑らかに変化するよう設計されています。
EOTF: Electro-Optical Transfer Function の略。信号の輝度値を画面の輝度に対応させる関数。ST2084 で用いられる非線形関数です。
ITU-R BT.2100: HDR の標準規格群。ST2084 の EOTF や広い色域を組み合わせ、HDR 映像の基本仕様を定義します。
HDR: High Dynamic Range の略。従来の SDR より広い輝度と色域で映像を表現します。
HDR10: HDR の代表的フォーマット。PQ と BT.2020 色域を使用し、10-bit のカラー深度で普及しています。
HDR10+: HDR10 の拡張形。場面ごとに動的メタデータを使い、映像の輝度レンジを最適化します。
SDR: Standard Dynamic Range の略。従来の映像表現で、輝度と色域の範囲が限られます。
色域 BT.2020: より広い色域を表す規格。HDR での色再現に重要です。
色深度: 1画素を表現する色の階調のビット数。一般的には 8-bit、10-bit、12-bit などがあります。
10-bitカラー: 色深度を 10-bit にすることで色の階調が滑らかになり、帯域の抑揚が改善します。
ピーク輝度: 画面が表示できる最大の輝度。HDR の性能評価指標の一つです。
黒レベル: 画面最暗部の輝度。黒が沈みすぎると階調が潰れることがあります。
白レベル: 画面最も明るい白の輝度。ピーク輝度と合わせてダイナミックレンジを決めます。
トーンマッピング: 映像の階調を表示できる範囲に変換する処理。

st2084の関連用語

SMPTE ST 2084: HDR映像の輝度応答曲線を定義する国際規格。PQと呼ばれる転送関数を用い、ITU-R BT.2100で広く採用されます。
PQ (Perceptual Quantizer): ST 2084で使われる非線形の輝度とコード値の対応関係を定義する転送関数。暗部と明部の階調を人間の視覚に近く表現します。
EOTF (Electrical-to-Optical Transfer Function): 信号値を表示輝度へ変換する関数。ST 2084の PQ は EOTF として定義されています。
OETF (Opto-Electrical Transfer Function): シーン輝度を映像信号に変換する関数。EOTF の逆関数として考えられることが多いです。
ITU-R BT.2100: HDR映像の国際規格群。PQ/EOTFとHLGを組み合わせ、HDRテレビ・配信の標準フレームワークとなります。
HDR (High Dynamic Range): 従来の SDR より広い輝度レンジと色域を扱える映像表現の総称。
HDR10: 最も普及している HDR フォーマット。ST 2084 の PQ を EOTF として用い、静的メタデータを使用します。
HDR10+: HDR10 の拡張版。動的メタデータを使ってシーンごとに輝度・色を最適化します。
HLG (Hybrid Log-Gamma): PQ とは異なる転送関数。ガンマ曲線と輝度情報を組み合わせ、放送や配信で使いやすい形式です。
Rec.2020: 広い色域を定義するカラー空間。HDR映像でよく使われる基盤色空間の一つです。
Rec.709: 従来の SDR のカラー空間。HDテレビの標準色空間として長く使われています。
DCI-P3: 映画産業で広く用いられる広色域。テレビの Rec.2020 と併せて使われることが多いです。
WCG (Wide Color Gamut): 広い色域の総称。Rec.2020 や DCI-P3 などを含み、HDR と組み合わせて色の再現性を高めます。
SDR (Standard Dynamic Range): 従来の輝度範囲・色域の映像表現。HDR の対義語として使われます。
Mastering Display Color Volume (SMPTE ST 2086): マスター機の色彩・輝度条件を伝える静的メタデータ。HDR10 などで使用されます。
SMPTE ST 2094 (Dynamic Metadata): HDR映像の動的メタデータを規定する規格群。HDR10+ などで活用されます。
ビット深度と輝度の関係: HDRでは主に 10-bit 以上の深度を用い、最大輝度と最小輝度の階調表現を豊かにします。
輝度の単位: ニット (cd/m^2): 表示輝度の測定単位。ST 2084 系の高輝度表示の基礎となる指標です。