About 8K 8Kとは

シャープは2014年のCEATECにおいて世界ではじめて、
未来の8KTV(スーパーハイビジョン)が目指す
フルスペックに準拠した8K液晶映像モニターを公開し、
さらに2015年10月には、業務用の8K液晶映像モニターを
世界に先駆けて発売しました。
業務用ということで一般家庭での利用はまだ先ですが、
たとえば放送局が8K試験放送をする際には、
このモニターを基準にして映像を作ることになるでしょう。

まだ先の未来と思っていた8Kの世界は、
すでにわたしたちのまわりで実用化されはじめています。
8Kが身近にある生活は、もうまもなくやってきます。

眼前に開かれた窓のようなその臨場感と立体感

現在、みなさんがごらんになっているデジタル放送は、フルハイビジョンといわれる規格で、解像度は1920×1080ピクセルで約200万画素相当です。今、次世代の規格として注目されている4K映像は解像度3840×2160ピクセル、約800万画素相当で、フルハイビジョンの4倍の画素数からなり横方向の画素数が約4000ということから4Kと呼ばれています。

実はこの4Kのさらに先をいく、スーパーハイビジョンと呼ばれる8K映像の研究が現在進められているのです。

8Kは、現在のフルハイビジョンの16倍にあたる7680×4320ピクセル、約3300万画素という超高精細な映像を実現します。フルハイビジョンのテレビは、画面の近くに寄ると液晶のドットを視認することができますが、8Kの超高精細なディスプレイではどれだけ画面に近づいても液晶のドットがわからないほど精細です。そのためそこに映し出される映像があまりにリアルに見えてしまい、画面に映った映像と認識できないほどです。

そしてその高精細な映像は、2Dなのに奥行きを感じるほどの立体感を再現します。
人間の目は、両目で見るときの距離の違いや、手前のものと奥に見える物の見え方の違いなどを認識して、立体を感じ取っています。8K映像の超高精細な映像は、そうした自然界の見え方の差を忠実に再現できてしまうため、実際は画面上の映像なのに、本物を見ているような立体感を感じさせます。そして8Kの映像を見た人は皆「まるで目の前に窓が開かれているようだ」と口をそろえます。それほどまでに映像がリアルなのです。
現在のフルハイビジョンテレビとは一線を画した圧倒的な臨場感と立体感は、人間の目にはとらえられないほどの精細さで物体を映し出し、現実を超えるようなリアリティを感じさせます。

では、その8Kの具体的な特徴を見てみましょう。

現在のフルHD(2K)の16倍にもなる超高解像度

フルハイビジョン スーパーハイビジョン

解像度が高くなると、まず画面上で映す範囲が広くできます。たとえば従来のフルハイビジョンが舞台の真ん中だけを映し出すときに、8Kなら舞台の隅々まですべて映し出せます。野球ならフルハイビジョンが投手と打者だけが映しているのを、8Kならグランド全体を映し出せるほどの違いです。また緻密さも大きく異なります。フルハイビジョンが約200万の画素で映像を表現するのに対して、8Kでは約3300万もの画素で表現できます。200万個の点で表現する絵と、3300万個の点で描く絵では緻密さは全く違うことは想像できることと思います。細部の表現や色の濃淡、光の明暗などどれをとってもまったく違う次元の表現になります。

自然界の色を超えるほどの広い色域

8K放送(BT.2020) 4Kテレビ性能(DCIレベル) 2K放送(BT.709)

8K映像では色の表現も大きく広がります。現在のハイビジョンで採用されている色の規格(BT.709)では、自然界にある色をすべて表現することはできませんでした。ところが8Kでの規格(BT.2020)は、大幅に拡大されており、自然界では存在しない色までも範囲に含まれています。また色の濃淡を示す階調も、今までは8bit(256段階)だったのに対し、8Kでは12bit(4096段階)で表現できるようになります。色の移り変わりを示すグラデーションなどもよりなめらかで自然な表現になります。今までのテレビでは表現しにくかった色や階調が、8Kなら表現できるようになるのです。

なめらかな動きの表示をもたらすフレームレート

動画は複数の静止画をパラパラマンガのように表示することによって表現しています。この静止画の枚数が多ければ多いほど自然でなめらかな動画表現になります。この静止画の枚数をフレームレートといい、アナログ時代のテレビは1秒間に30枚、現在のハイビジョンでは1秒間に60枚使って映像を表現しています。今でも十分自然でなめらかな動きですが、8K映像ではこれを最大120枚まで拡張しています。大画面テレビでは速く動く被写体を表示するときにぼやけたりすることもありますが、枚数が増えることによって、素早い動きの表示にも対応できます。ただし、8Kの映像はただでさえ解像度が高く、データ容量が大きいので、1秒あたりの枚数が2倍になることで、データ量が膨大になり、それを処理するテレビ側の能力も必要になります。

驚異的な臨場感を生む画角の違い

テレビを見るときに最適な距離を最適視聴距離といい、現在のフルハイビジョンではテレビの高さ×3倍が最適とされています。ところが8Kの場合は、画面が高精細になっていることで、近づいても画素が見えないため、テレビの高さ×0.75倍が最適と言われています。この距離の違いが視野角の違いにあらわれ、フルハイビジョンが視野角30°なのに対し、8Kは視野角が100°になります。人間の視野角は一般に120°といわれていますから、8Kならほぼ視野角全体にテレビ画面が映ることになり、映画館で大画面を見ているような臨場感や没入感を得ることができます。8Kのリアルな映像表現と驚異的な臨場感によって、目の前の映像がまるで本物のように見えてしまう感覚すら呼び起こします。

※最適視聴距離:視力1.0の人が画素の粗さを感じないで視聴できる距離

夢物語ではない今そこにある未来の技術

今のフルハイビジョン放送とはまったく別次元の高精細な8K映像は、すでに実用化が視野に入っています。

8Kの放送は2020年頃にといわれていましたが、2年前倒しになり2018年には始まる予定になりました。総務省によればBSを使った試験放送も、リオデジャネイロ五輪が行われる2016年には行われる予定です。最先端IT・エレクトロニクス総合展「CEATEC 2014」において、シャープが世界に先駆けて「8K液晶ディスプレイ」を公開したことで、8Kが夢の技術ではなく、わたしたちが現実に見ることのできる未来であることが提示できました。国内ではどのメーカーも実現していない8Kを、シャープの技術が牽引していきます。

8K Time Schedule

SHARP 8K Technology 8Kを現実にしたシャープの技術 8K映像では、別のカメラでアップを撮らなくても、そのまま画面をクローズアップするだけで選手の汗も見えるほどの超高解像度の映像を楽しめるのです。

世界で初めてフルスペック準拠した
8K液晶ディスプレイを開発

8Kの規格が策定された頃は、まだ現実的にパネルもない、夢の技術でしたが、2011年にシャープは世界で初めて直視型の85V液晶ディスプレイの開発に成功しました。この開発の成功は、シャープの持つ高度な技術が駆使されています。そしてその後も研究を重ね、2014年には、最先端IT・エレクトロニクス総合展「CEATEC 2014」において、世界で初めてフルスペック8K液晶ディスプレイを公開しました。この「8K液晶ディスプレイ」が、今後の豊かな生活や社会づくりに貢献する技術、製品に送られる「総務大臣賞」を受賞し、みなさまから大きな期待と評価を得ることができました。

8Kの映像は、従来の映像よりもはるかに大きいデータの量になるため、液晶の画面を大きくしたり、画面を明るくしたり、映りのムラを無くしたり、映像データを素早く処理してコントロールしたり、それを的確に伝達したりするための「新しい技術」が必要でした。こうしたひとつひとつの困難をシャープの技術で解決していきました。その一例を以下に紹介しましょう。

未来の技術は現実の製品に
業務用映像モニターをリリース

そして2015年10月、業務用の8K映像モニターが発売されました。業務用の受注生産アイテムですが、その実機が「CEATEC 2015」で展示され、そこに映し出される美しい映像が多くの来場者の注目を集めました。1995年に夢の技術として研究を開始したスーパーハイビジョンの超高精細映像システムは、2015年ついに8K映像モニターが市販品として世界で初めて発売されるところまできたのです。もはや夢の技術ではなく、目の前にある現実の未来として登場したのです。

この8K映像モニター「LV-85001」は、85インチ(約188×106cm)で、解像度は7,680×4,320ドット、最大輝度は1,000cd/m2、コントラスト比は100,000:1という驚異的なスペックを持っています。この超高精細大型モニターは、業務用という位置づけで発売されており、さまざまなジャンルで活用されていきます。

8Kによる映像制作の現場での活用

まず放送局で活躍します。来る2016年の8K試験放送や、2018年の本放送開始に向けた8K映像の制作には、実際に映像を表示するモニターとして活用されます。8Kの映像をきちんとフルスペックで表示できる、現在唯一の8Kモニターだからです。すでに8Kによる映像制作は放送の現場では進められており、それをきちんと表示して、確認できるモニターとして活用されます。8K放送の道筋は、総務省が2015年7月に新たに発表したロードマップによってさらに明確になり、放送局の対応も急ピッチで進んでいます。そのバックボーンとしてシャープの8Kモニターが大きな貢献を果たしています。

高精細なデジタルサイネージ

画面サイズが大きく、高精細で表示領域も広いことから、デジタルサイネージとしての活用も期待されています。精細な画面で文字情報は読みやすく、情報量も多く表示できます。写真表示も美しく表現できるので、見る人にインパクトを与えることができます。パネルを縦置きしたときには人を等身大で表示できるサイズなので、そこに人がいるかのような表現の方法も提案されています。また狭額フレームを採用しているため、複数の8Kモニターを並べてさらに大型のスクリーンとしての利用も可能になるでしょう。公共機関での案内表示から、コマーシャルツールまで幅広い活用が期待されています。

精密な描画を再現

CG制作やCADなどの現場でも8Kモニターが求められています。リアリティを追求するこうした制作現場では、緻密な描画が求められており、そのためには高解像度なモニターが欠かせません。精密であればあるほど、細部まできっちり描ききるため、ディテールを確認するためにも高精細なモニターが必要になります。コンテンツ制作や産業デザイナーの制作現場、さらにデザインプレゼンテーションでの訴求力向上にも大いに役立ちます。

美術品・工芸品の展示演出

美術館や博物館での活用も注目されています。従来のモニターとは桁違いの超高精細映像は、どれほど近づいて見ても肉眼では1つ1つの画素を確認することはできません。また新蛍光体を採用した独自のLEDバックライトシステムによる「高演色リッチカラー」は、今までは再現できなかった原色も鮮やかに表現できるようになりました。この特徴を最大限に活かして、美術館や博物館などで美術、工芸品などの新たな展示演出を実現します。すでに2015年2月に米国フィラデルフィア美術館で開催された日本古美術海外展「狩野派」展において、8K映像を活用した実績があり、今後もますます増えていくことでしょう。

医療現場での高い効果

医療の分野でも8Kモニターは大きな期待を持たれています。医師が小さなモニターを見ながら行っていた内視鏡手術なども、8Kモニターを活用することで大きく変わります。すでに医療の現場では実際に試されており、その効果の高さも認められています。85インチもの大型で高精細な画面で映像を表示することによって、微少な手術個所も拡大表示でき、0.02ミリしかないような手術用の細い糸もくっきり確認できます。しかも8Kの高精細映像は組織の質感もわかるため、手術がしやすく、安全性が高まると評価されています。そのため画質プリセットには、医療画像表示のDICOM規格に簡易対応したモード※もあらかじめ用意しています。医療の未来にも8Kモニターは大きく寄与できます。

※DICOM画像を表示するのに適したモードですが、あくまで近似であり、厳密なDICOMカーブとは異なります。DICOM PS3.14の要求に準拠するものではありません。

最新技術を搭載してさらに進化
ますます身近になってきた8K

8K映像モニター「LV-85001」は、液晶パネルにシャープが独自開発した「IGZO」を採用しています。これはシャープが量産化に成功した酸化物半導体のことで、従来の液晶で使われていたアモルファスシリコンに比べ、トランジスタや配線を細くできます。そのため高精細化しやすく、画面を明るくできますので、高輝度化にも対応できます。そのうえ消費電力も少なくできるメリットがあります。今までは、スマートフォンやパソコンの液晶として使われることが多かったIGZOですが、今回「LV-85001」で初めて大型のモニターに採用することができました。

そしてこのIGZOを採用した85インチの液晶パネルによって、今話題のHDR表示も実現しています。HDRとは「High Dynamic Range(ハイダイナミックレンジ)」の頭文字を取ったもので、映像の明るさの情報(輝度)を拡大する技術です。たとえばサッカーの中継で、日向と日陰が同時に映っているシーンでは、日向の明るい方に焦点があうと、日陰の方は真っ黒になってしまいます。逆に日陰の暗い方に焦点があうと、日向の方の空などは白く飛んでしまうことがあります。輝度情報を拡大できると、明るい空はそのままに青く、暗いフィールドも黒くつぶれることなく細部を描けます。明るい被写体と暗い被写体が画面上に同時にあっても、どちらも明瞭に再現できるのです。従来では単に白くなるだけで表現しにくかった、夏の海にきらめいている太陽の光であったり、金銀や宝石などのまばゆい輝きであったり、金属の光沢感などもより忠実に表現できるようになります。

シャープでは「メガコントラスト」という独自の技術を開発し、映像信号を分析して元の被写体の明るさ感を推測し、ディスプレイ上にリアルに再現する技術によってこのHDRに対応しますが、これを「LV-85001」にも搭載し、8Kの超高精細映像でもHDRの表示を可能にしています。明るいところから暗いところまで、より鮮明な映像によって、リアルで立体的な、現実にそこにいるかのような感覚を得られます。最先端の映像技術をつくりだすシャープだからこそできた8KのHDR対応といえます。

ENGINEER VOICE

コンシューマーエレクトロニクスカンパニー
デジタル情報家電事業本部
グローバル開発センター
第二開発部長
工学博士
藤根 俊之

昨年公開した試作品から1年間で量産品までたどりつきました。量産品の場合は、ある程度の数を作れるようにプロダクトの面も考えて設計しなくてはなりません。パネルもIGZOに変わり、HDRに対応するなど、大きく刷新されました。パネルが大型化すると輝度ムラをなくすことが難しいなど、たいへん多くの困難がありましたが、無事に業務用モデルをリリースすることができました。

テレビの変革時期を考えると、放送が始まったのが1953年、その後カラー放送化を経て、2003年の地上デジタル放送まで、アナログとデジタルの変革に約50年かかっています。しかし3年後の2018年にはもう4K/8Kの実用放送が始まろうとしています。アナログからデジタルの変革よりはるかに短期間に、新しい時代がやってこようとしています。8Kテレビが大きな時代の変わりめともいえます。

わたしはアナログの液晶テレビから、デジタル、フルHD、そして昨年の8K試作品までずっと液晶テレビの開発に携わってきましたが、「LV-85001」のこれほど美しい映像で感動したことはありませんでした。質感、奥行き、空気感まで感じられるこの映像美をぜひみなさんにも体験して欲しいですね。

8K 7,680x4,320 画素 超高精細・高コントラスト・広色域が実現した先進のリアル映像。8K解像度の、85V型高画質映像モニター※。

8K Technology LV-85001

7,680×4,320画素液晶パネル搭載。地上・BS・110度CSデジタル放送チューナーを搭載しますが、
BS・110度CSによる4K・8K放送を受信する機能は搭載しておりません。

8K解像度モニター 製品サイトはこちら

シャープの技術だからこそできた8K

そんな高いハードルをひとつひとつ乗り越えて開花した先進の技術の8Kですが、まだすぐにはみなさまにお届けできません。技術を結集して作り上げ、価格を度外視したF1マシンのような存在だからです。しかしこの先進の技術は、現在みなさまの身近に存在するAQUOS 4Kにも余すところなく活かされています。8Kの液晶ディスプレイを世界で初めて、そして国内で唯一つくることのできるシャープだからこそ、「自然界に存在する豊かでリアルな色の再現力」「きめ細やかな臨場感あふれる圧倒的な高精細映像」を現代のAQUOS 4Kで実現し、みなさまにお届けすることができたのです。それは、まさに「F1の技術で乗用車を作った……」というお話に少し似ているのかもしれません。

こうしたシャープの技術の高さは、世界的にも大きな評価を得ています。その一例が、2014年、シャープの「テレビ用14インチTFT液晶ディスプレイ」が「IEEEマイルストーン」に認定されたことです。これはIEEEが電気・電子技術やその関連分野における歴史的偉業に対して認定する賞で、開発から25年以上経過して世の中で高く評価を受けてきたという実績が必要です。今回認定された「テレビ用14インチTFT液晶ディスプレイ」は、3インチクラスのTFT液晶ディスプレイが主流だった1988年に、ブラウン管テレビに匹敵する画面サイズとフルカラーの高画質表示を実現できることを実証した、画期的な開発成果として認定されました。国内で液晶パネルを作り続けてきたシャープだからこそ、国内で唯一8Kパネルを製造ができるメーカーであったといえるでしょう。

※IEEE(正式名称:The Institute of Electrical and Electronics Engineers)はアメリカに本部のある世界最大の電気・電子技術者による非営利団体組織(学会)。 無線LANの規格であるIEEE 802.11の策定などでも著名。

ENGINEER VOICE

研究開発本部
通信・映像技術研究所 第五研究室
係長
熊倉 威

8Kは従来のテレビとはまったく違うスケールで開発しています。たとえばテレビ内部を見ても、通常の基板間の配線は銅線ケーブルなどでつないでいますが、プロトタイプの8Kの場合では一部光ケーブルを使って接続していました。今回の8K製品で は、独自に10Gbpsの高速伝送技術を新たに開発し、この問題をクリアしています。
また液晶パネルの明暗を制御するドライバーも現行のフルハイビジョンなら6個ですみますが、8Kパネルでは96個も制御することが必要になります。8Kの開発・製造はあらゆる意味で桁外れですね。

AQUOS 4K NEXT 8Kを作れるシャープならではの4Kを超える4Kテレビ

4Kを超える8K解像度を実現する技術

8Kテレビを作る技術は、4Kテレビの最高峰でもある「AQUOS 4K NEXT」(LC-80XU30)に活かされています。8Kを作れるシャープだからこそ、他の4Kテレビでは実現できない、8K相当の映像を実現しました。

「4原色技術」を搭載

「AQUOS 4K NEXT」では、液晶パネルの3原色(赤・緑・青)に黄色をプラスすることで表現力を高めた「4原色技術」を採用した4Kクアトロンパネルを搭載しています。これに加えてキメ細やかな映像描写を実現する「超解像 分割駆動回路」によって、1画素内に4つの輝度ピークをつくることで、4K映像の4倍にあたる8K解像度を実現しました。

右:2K(1,920x1,080) 真ん中:4K(3,840x2,160) 右:AQUOS 4K NEXT(3,840x2,160)

Xクロス8 -Master Engine PRO」

そして、その8K解像度の表示能力を活かすために用意されたのが、新開発の映像エンジン「Xクロス8 -Master Engine PRO」です。現在のデジタル放送やBDソフトなどのハイビジョンや4Kの映像を、アップコンバートしてディテール感を向上、臨場感を高めて、細部まで美しい8K相当の映像に仕上げます。

「高演色リッチカラーテクノロジー」

また4原色技術に加え、新蛍光体を採用したLEDバックライトシステムによる「高演色リッチカラーテクノロジー」も搭載し、自然界に存在する色の再現を目指しました。現行のハイビジョン放送の色域規格を超え、次世代色規格のBT.2020に迫る色再現性を見せ、自然でなめらかな色表現力を実現しています。

「メガコントラスト」技術

自然な色を再現するには、絵画を描くキャンバスが真っ白でなければなりません。液晶パネルもそれと同じで、全面で明るさが均一な輝度ムラのないものが採用されています。さらに直下型のエリア駆動バックライトによるメガコントラスト技術によって、輝度情報を拡張し、太陽や照明の眩しさ、金属の光沢感など煌めきを復元します。また映像の暗い部分では輝度を抑え、夜景などのシーンでも締まった黒の再現できます。

このようなシャープの最先端技術の結晶が、次世代テレビである8K映像モニターとなりました。そしてそれらの技術は、現在テレビの最高峰でもあるAQUOS 4K NEXTにも活かされています。実際「X8-Master Engine PRO」に採用されているLSIチップは、8Kテレビで採用されているものも用いられています。8K相当の映像とは、8Kの映像を知っているシャープだからこそいえるのです。

8Kテレビの開発に至る「現実をテレビ画面に再現し、あたかもその場にいるような臨場感や奥行きを感じさせたい」というシャープの思いは、このAQUOS 4K NEXTでもしっかり継承されています。

4K NEXT 美は細部に宿る。8K解像度の映像美、AQUOS 4K NEXT 誕生。

8K Technology LC-80XU30 LC-70XG35
AQUOS 4K NEXT 製品サイトはこちら

4K AQUOS 8Kを見据えた技術が搭載された4K AQUOS

シャープならではの液晶パネルと自然な表現

4Kは、フルハイビジョンの延長線上だが、8Kの技術はまったくの別物といわれています。
しかし8Kパネルを作り上げたシャープの技術は、フルハイビジョンから4Kを開発するうえで、すでにその先の8Kにつながる技術を作り上げていました。そうした未来を見据えた技術が詰め込まれているのが、AQUOS 4Kです。8Kを作れるシャープだからこそ作れる4Kなのです。

国産の液晶パネルは、大型で均一に明るくなければならない8Kパネルを実現させたUV2Aの技術が搭載されています。明るい上に光漏れが少なくコントラスト比も高いため、黒の表現にも優れています。またこのパネルの実力を引き出す、広色域のシステムを表現するリッチカラーテクノロジーで、実物にある色をリアルに表現できます。自然な色、自然な表現を作り続けてきたシャープならではの絵作りが活かされています。

リッチカラーテクノロジーOFF > リッチカラーテクノロジーON

また膨大なデータの8K映像を処理する映像エンジンは、2Kの映像を4KにアップコンバートできるAQUOS 4K-Master Engine PROにも通じる技術です。4Kに満たない従来解像度のコンテンツを高精細4K映像にアップコンバート・高画質化する回路が進化。映像素材の状態に合わせた画像処理により、地上デジタル放送やブルーレイディスクなどのフルハイビジョンの映像も、4K解像度の臨場感あふれる映像で再現します。

ハリウッドにも認められたクオリティ

THX 4K DISPLAY

こうしたシャープの4K映像の美しさを厳格な基準で認定したのが、ハリウッドの映像を厳格にチェックするTHX認証です。たとえば、「色鮮やか」「輝度の差が鮮明」と言葉で表現すると、実に曖昧になります。THXは、映画監督が意図した色味、明るさ、明暗の差など映画監督が意図した映像を再現するための規格を作っています。このような400を超える厳格なテスト項目をクリアしたテレビがTHX認証されます。これが映画監督の意図する映像を忠実に再現できるハイエンド機器として認められた証なのです。AQUOS 4Kの多くのモデルがこのTHX認証をクリアしており、そのクオリティの高さが客観的に評価されているのです。