技術コラム第11回  高解像度なのに、なぜぼやけて見えるのか？

「4Kや8Kなど高解像度なのに、細かい文字が少しぼやけて見える」
「同じ解像度のディスプレイなのに、製品によって鮮明さが違う」
このような経験はないでしょうか。

ディスプレイの性能を比較するとき、「4K」「8K」「○○ppi」といった解像度や画素数は、非常に分かりやすい指標です。
しかし、解像度の数字が高いことと、実際に鮮明に見えることは、必ずしも同じではありません。

今回は、画素数だけでは説明できない「見た目の鮮鋭度」とMTFの関係についてご紹介します。

■ 高解像度＝鮮明、とは限らない
たとえば、同じ4K解像度のディスプレイを2台並べ、同じ細かな文字や画像を表示したとします。
一方は輪郭がくっきり見えるのに、もう一方は少しにじんで見える。
スペック上の解像度は同じなのに、このような違いが生じることがあります。

その理由は、実際の見え方には画素数だけではなく、

・画素構造
・開口率
・光学フィルム
・拡散特性
・表面処理
・信号処理
・表示デバイス内部の光学特性

など、さまざまな要素が関係しているためです。

つまり重要なのは、
「何個の画素を持っているか」だけでなく、「細かな情報をどれだけ鮮明に再現できているか」という視点です。

■ 細かな模様ほど、コントラストは低下する
ディスプレイに白と黒の縞模様を表示するとします。
縞模様が粗い場合には、白と黒の差を比較的はっきり再現できます。
ところが、縞模様を細かくしていくと、次第に白と黒の境界がぼやけ、コントラストが低下していきます。

実際の文字や画像でも同様です。

細かな文字の輪郭や細線、微細な模様などは、ディスプレイの表示特性によって少しずつぼやけていきます。

ここで重要になるのが、MTFです。

■ MTFとは何か
MTFとは、Modulation Transfer Functionの略で、一般に変調伝達関数と呼ばれます。

簡単に言えば、
細かな模様のコントラストを、どこまで保って再現できるかを表す指標です。

細かなパターンになっても高いコントラストを維持できれば、文字や画像はシャープに見えやすくなります。

反対に、細かなパターンになるほど急激にコントラストが低下すると、解像度の数字が高くても、実際にはぼやけた印象になることがあります。

そのためMTFは、単純な画素数だけでは分からない実際の鮮鋭度を評価するための重要な指標の一つです。

■ 「表示できる」と「鮮明に見える」は違う
ここが、ディスプレイ評価では重要なポイントです。

細かなパターンを画面上に表示できているからといって、そのパターンが十分なコントラストで再現されているとは限りません。

例えば、文字の線自体は存在していても、

・線の輪郭がにじむ
・白黒の差が小さくなる
・細線同士がつながって見える
・背景との差が分かりにくくなる

といったことが起こります。つまり、

「画素として存在しているか」

だけではなく、
「人が見たときに、どれだけ明瞭に識別できるか」
まで確認することが重要になります。

■ 同じ解像度でも見え方が違う理由
同じ解像度であっても、ディスプレイの構造や表面処理が異なれば、MTF特性も変わります。

例えば、防眩処理や拡散フィルムなどは映り込みを低減する一方で、条件によっては細かな文字や画像の鮮鋭度に影響することがあります。

また、画素構造や光学設計によっても細部の再現性は変わります。

このため、
「解像度は同じなのに、なぜこちらの方が鮮明に見えるのか？」
という疑問に対して、スペック表だけでは十分な説明ができない場合があります。
そこで、実際の表示状態を測定し、MTFとして定量化することが有効になります。

■ こんなときにMTF評価が役立ちます
例えば、

・同じ解像度のディスプレイで鮮明さが違う
・光学フィルムを変更したら文字がぼやけた
・表面処理を変更したら細線が見えにくくなった
・目視では差があるのに、解像度の仕様は同じ
・サプライヤー間で表示品質を比較したい

といった場合です。
このようなケースでは、単純な画素数だけでなく、MTFを測定することで、見た目の違いを数値として比較できる可能性があります。

■ 「高解像度」のその先を評価する
今後、ディスプレイの高精細化はさらに進んでいきます。

しかし、画素数が増えれば、それだけで見やすくなるとは限りません。
特に車載ディスプレイ、高精細モニター、AR／VR、医療・産業用途などでは、細かな文字や情報を確実に読み取れることが重要です。

そのためには、
解像度の数字だけでなく、実際にどこまで細かな情報を鮮明に伝えられているか
という視点が必要です。

アフロディでは、MTF測定装置による評価だけでなく、測定方法や条件設定、評価結果の解析についてもサポートしています。

「高解像度なのに、なぜか鮮明に見えない」

そんなときは、画素数だけでなく、MTFという視点から見直してみることが、原因を探る一つの方法になります。

 
次回予告
次回は、「黒画面のムラは、なぜ数値化が難しいのか？」
をご紹介します。
黒画面では、わずかな輝度差でも人の目にはムラとして感じられることがあります。
目視では気になるのに、単純な最大値・最小値だけでは表しにくい「Black Mura」。
次回は、黒画面のムラ評価が難しい理由と、面測定による定量評価の考え方について解説します。
 

■ ディスプレイ測定サービスのご案内
https://marketing.aphrodi.jp/a/1H25899C/117

■ お問い合わせはこちら
https://marketing.aphrodi.jp/a/1H25899F6/117

アフロディ株式会社では、ディスプレイ評価に関する豊富な経験と測定ノウハウを活かし、お客様の開発・品質評価業務をサポートしております。
ディスプレイの評価のご検討の際は、ぜひお気軽にご相談ください。

今後ともよろしくお願い申し上げます。