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高解像度のディスプレイはどこまで進歩する?スマホ?VR?

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テレビやスマホなどに搭載されるディスプレイは、年々高画質になっています。これらのディスプレイは多くの画素から構成されており、この画素の数が多くなるほど高精細な画像が表示できます。どれだけ高精細な画像が表示できるかはディスプレイの画質を示す重要な特性です。通常は画素の数を解像度と呼び、[横の画素数]×[縦の画素数]で示します。以下に高解像度ディスプレイについて紹介します。

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高解像度のディスプレイはどこまで進歩する?画素密度とは?

2018年12月から4K/8K放送が開始となり、4Kテレビの販売比率も高くなっています。いよいよテレビもフルハイビジョンから4K/8Kの時代となりました。

解像度を比較してみると、以下のようになります。
・フルハイビジョン(Full HD):横1920×縦1080
・4K UHDTV:横3840×縦2160
・8K UHDTV:横7680×縦4320

最も解像度が高い8Kテレビは、フルハイビジョンテレビの16倍、4Kテレビの4倍の画素数があります。

どんなに美しい画像でも、画素が荒ければリアルな感じがしません。解像度を高くして、画素をきめ細かにしていくと、実物と同じような滑らかさになり、リアルな感じがしてきます。解像度は非常に重要な特性なのです。

テレビは、放送波を受信して表示する装置ですので、前述のフルハイビジョン、4K、8Kのように放送信号のフォーマットによって表示する解像度が定められています。したがって、これらの画素数よりも、例えば20%画素数を増やしたとしても画質の向上と言う点でほとんど意味がありません。

テレビには20インチ以下のものから80インチ以上のものまで、いろいろなサイズがあります。これらのテレビに同じ画素数の画像を表示したとしても、実は画素の粗さ(間隔)が異なることが分かります(*小型のテレビは、解像度が横1366×縦768などと落としている場合があります)。これはフルハイビジョンの地デジ放送を、フルハイビジョンの解像度の40インチのテレビで見た場合と60インチのテレビで見た場合を比較すれば一目瞭然です。大型テレビにはフルハイビジョンの解像度では粗過ぎるため、4Kや8Kが導入されたわけです。

したがって、解像度について考える時に、画素密度という考え方が重要になることが分かります。一般に「ppi(ピクセルパーインチ)」という単位で表されるもので、1インチ当たり何個の画素があるのかを意味します。

テレビについては、4K/8Kが導入したばかりで、テレビの大きさも今後しばらくは変わることはないと思いますので、解像度と画素密度も現行のままでしょう。ただし、フルハイビジョンよりも高解像度の4Kや8Kの比率は高くなっていくと予想されます。

以下、スマホとVRについてさらに解説していきます。

高解像度のディスプレイはスマホに搭載

2007年にiPhoneが登場して以降、スマホの解像度と画素密度は飛躍的に向上しました。2007年の初代iPhoneは、解像度横320×縦480、画素密度163ppiでした。初めてiPhoneを見た時は、そのディスプレイに感動しましたが、2010年のiPhone 4で解像度横640×縦960、画素密度326ppiとなり、あまりの高精細なディスプレイ驚きました。

当時、高画質な動画をスマホにダウンロードして、画面にかなり顔を近づけて見入っていたことを今でも覚えています。つまり、それほど顔を近づけてディスプレイを見ても、全く画素の粗さが感じられないほどの高画素密度であったわけです。視力などにもよりますが、理論的には400ppiを超えると肉眼では解像度の違いは分からないと言われています。

その後、iPhone6 Plusで解像度横1080×縦1920、画素密度402ppiに達し、「これ以上の高解像度の開発競争はもはや意味が無い」とも言われましたが、視力が優れている人や、ものすごく近くで見る人には違いがまだ分かるのか、さらに開発が進み、iPhone XSで解像度横1120×縦2436、画素密度458ppiまで高解像度化されています。

スマホの高解像度化競争は、さすがにそろそろ一区切りつきそうな状況です。


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高解像度のディスプレイはVRに利用

しばらくは、スマホより小さなディスプレイで、高画質が要求されるものがあまり普及していなかったため、400ppiを超える画素密度のディスプレイが開発・展示されても、「意味のない開発なのではないか?」と批評されることがほとんどでした。しかし、現在は、明らかにさらなる高画素密度の小型ディスプレイが必要とされています。それはVR(バーチャル・リアリティ:仮想現実)やAR(オーグメンテッド・リアリティ:拡張現実)用のヘッドマウントディスプレイ(HMD)に搭載するディスプレイとしてです。

VR用のHMDとしては、PlayStation VRが売れていますので、体験してみた方も多いでしょう。その解像度は、「1920×RGB×1080(左右の目それぞれに960×RGB×1080の映像を表示)」と同社サイトに記載されています。前述のiPhoneの画素密度と比べても、著しく低いわけではないのですが、「画素が荒く見えて、画素密度が十分ではない」という評価がされています。

なぜでしょうか?それは、目の前に配置したディスプレイを使って、広い視野に広がった空間を表現するために、レンズを通してディスプレイを見ているからです。ある意味、虫眼鏡で拡大して画面を見ているようなもので、画素が拡大して見えてしまい、体感上の画素密度が低下してしまうためです。

スマホにどんなに顔を近づけても奥行きと広がりのある空間が感じられないことから、このようにレンズを使う方法が今のところ主流です。この他にもカメラやビデオカメラなどのファインダーは同様な仕組みが用いられています。ソニーはこれらの用途を想定して、超高解像度の小型ディスプレイを開発し、国際会議などで発表しています。最近の発表では、0.5インチの有機ELで解像度横1600×縦1200、画素密度4032ppiという驚異的な画素密度のディスプレイを発表しています。画素ピッチは6.3ミクロンですので、虫眼鏡で拡大してみても見えません。

近い将来に、PlayStation VRの画面も格段に高精細になるかもしれませんね!

まとめ

高解像度ディスプレイについて紹介しました。画素数だけではなく、画素密度が緻密な画像を表現するためには大切です。

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