高画質スマホのディスプレイを分析
【測定】ソニーの画質力とは？ Androidスマホ「Xperia XZ」のディスプレイを検証
公開日 2017/04/05 10:30
鴻池賢三
前回、iPhone 7の測定分析を行ったが、一般的なテレビ製品よりもコントラスト性能が高く、色の再現性も制作基準に忠実であることが分かった。AmazonビデオやNetflixといった動画配信サービスの普及と合わせ、視聴者の審美眼もより一層磨かれると確信する出来事だった。
そして今回は、Android端末の分析第一号として、ソニー「Xperia XZ」を取り上げる。AV機器メーカーの雄、ソニーの画質力とは？「X-Reality for mobile」の画作り傾向を検証する。
前回同様、センサーに業務用高精度カラーアナライザのコニカミノルタ「CA-310」を使用
グラフ化にはSpectraCalの「CalMAN」（写真左）、測定用パターンの表示にSpectraCalのAndroid用アプリ「Mobile Forge」（写真右）を使用
■評価の方針
評価基準は前回と同様、制作者の意図を忠実に再現できるディスプレイを良しとする。制作基準は一般に流通しているコンテンツの現状から「HDTV」が主流で、数値に置き換えると、色温度はD65（6508K）、色域はRec.709、ガンマは2.2と考える。また、ディスプレイ上の色の見え方は環境光による色順応が影響するため、基準値に合致しないものは全てNGというわけではない。これらの点を留意していただきたい。
■測定評価
【基本項目】
最大輝度： 592.6cd/m2(7500K/ x:0.2878 y: 0.3193)／コントラスト比：1558:1 (白輝度109.1 cd/m2/黒輝度0.07 cd/m2)画面の最大輝度(白100%)は、592.6.5/m2をマーク。若干ながらiPhone 7の同570.5/m2を上回り、直射日光下での視聴にも強いといえる。コントラスト比は、実用に近い条件として白100%表示時の輝度を100cd/m2付近に調整した後、「白輝度」と「黒輝度」を測定して算出した。
明るさ設定のスライドバーがキャプチャ画像の位置でターゲットの約100cd/m2に近かった今回得た1,558対1というコントラスト値は、iPhone 7の1,453対1をやや上回る高水準。パネル方式はIPSまたはVAのどちらか不明だが、目視で視野角性能を確認したところ、iPhone 7（IPS採用）と互角の印象。強いて言えば左右45度付近で輝度落ちを感じ、90度近くになるとまた正面輝度に近くなる。いずれにしても色味の変化は少なく、視野角特性は良好だ。
【グレースケールトラッキング/ガンマ/色域】
キャリブレーションソフトウェア「CalMAN」で、グレースケールトラッキング（左上）、ガンマ（左下）、色域（中央上）を測定した結果本機は画質モードとして、「X-Reality for mobile」「ダイナミックモード」「OFF」を備え、ワンタッチで切替ができる。まずは出荷設定の「X-Reality for mobile」を選択して行った。
画質モード選択画面測定結果を見ると色温度は7500K程度。HDTV基準のD65（6508K）に比べるとやや高く、iPhone 7（7000K）と比べても、色としては青味を帯びていることになる。とはいえ人間の視覚には色順応が働くので、青白い照明のオフィスや日中の屋外などで見る際は、おおむね純白に感じられる範疇に収まっている。少なくとも青味が強く感じることはない。また、日本人は爽やかな白を好むと言われており、国内モデル向けの画作りかもしれない。
色域はRec.709を大幅に上回り、DCIレベル。高性能な広色域パネルを採用しているようだが、HDTV基準で制作された動画は、緑色や赤色が派手に再現される可能性があり、注意が必要だ。ガンマはおおむね2.2で乱れも見られない。正確な階調表現が期待できる。
【色再現性】
キャリブレーションソフトウェア「CalMAN」で、中間色を含む約100ポイントを測定した結果図中「CIE 1931 xy」の大きな三角形は人間が見る事のできる色の範囲で、内側の三角がRec.709の範囲を示している。その中で白い枠が測定のターゲット、色のついた丸印が実際の測定値をプロットしたもの。評価は中央のグラフ「DeltaE 2000」が指標になる。
Δ1（緑色のライン）以下だと、人間の視覚で基準に対する色のズレが識別できない。Δ3（黄色のライン）は違いが分かるものの許容範囲、Δ10（赤色）のラインを超えるとNGとされる。
出荷時設定の「X-Reality for mobile」モードを選択して測定すると、Max deltaE値が9.47、Ave deltaE値が4.46と出てしまった。しかしこれはHDTV基準（D65/Rec.709）に照らしたため。パネルは広色域で高性能なので、画作り次第では見映えする映像を表現できる可能性を持っていると解釈してほしい。器は大きいに越した事はない。
■目視評価
【色および明暗の再現性】
色再現については各映像モードそれぞれで大きな特徴が見られたので、表示映像を示しつつ詳細にレポートする。
「X-Reality for mobile」は、測定データを見る限り緑色や赤色がかなり拡張されてしまうように見えるが、実際の色味は非常にナチュラル。
スキントーンに少し赤みが乗っているものの、写真中、木々の葉や芝の緑、服装に含まれるピンクや赤も誇張が見られない。測定用パターン（全画面に単色のカラーパッチ）を用いて測定した結果と乖離があり、図柄を認識して色合いが不自然に誇張されないようにコントロールしているのかもしれない。
対照的に「OFF」では、緑やピンク色が蛍光色に感じるほど誇張されてしまう。高度なアルゴリズムを用いず、パネルの色域に合わせて単純に色を拡張しているようだ。そういう意味の「OFF」ということなのだろう。
ちなみに「ダイナミックモード」は「OFF」よりも色の拡張が控えめ。モード名を考えると意外な結果だった。モード選択で迷ったら参考にして欲しい。
「X-Reality for mobile」
色の拡張はほとんど行われない。スキントーンはやや赤味を帯びるものの、ナチュラル。木々の葉や芝の緑も強調されず目に心地良い。本モードで気になるのはシュート。前髪に注目すると、白髪交じりに見える程はっきり見える
「OFF」
ピンク色が蛍光色に見えてしまうほど派手。一方、シュートが無く元映像の解像度と風合いが保たれている
「ダイナミックモード」
色は拡張されるが「OFF」以下。シュートは「X-Reality for mobile」と同程度
【使用している映像素材について】
フリー写真素材を用いて作成した画質テスト用映像[1080p](YouTube)を用いてチェック。
■総合評価
パネルは広色域で高コントラスト、広視野角。高性能な液晶パネルを使用しているといえる。黒の締りが十分に良く、暗部に光漏れによる青色被りも見られず、高品位な映画鑑賞にも適する。
色温度は7500KとHDTV基準に照らすと高めだが、グレースケールトラッキングの精度は高く、きちんと意思を持って設定されていることが分かる。一方で、マスターモニター的に利用するのは難しい。
「X-Reality for mobile」モードは色再現が素直だが、シュート（元の映像に含まれていない疑似輪郭）が少しある。SD解像度の映像をクッキリさせる効果は実用的で、そうした観点では「高画質」なのだが、リファレンスモニター的な使用には適さないという意味だ。「OFF」モードを選択すればこのシュート問題は解決するが、先述の通り色を拡張してしまうので、やはりリファレンスとしては使いづらい。
要望になってしまうが、今後の機種やファームウェアアップデートで「OFF」モードはRec.709に準拠する、あるいは「X-Reality for mobile」モードで解像度調整機能を備えて欲しい。
余談だが、本機は「ホワイトバランス」調整機能を備えている。HDTV基準のD65に近づく設定を探ってみた。結果は以下の通り。
手元の個体では、R「121」、G「53」、B「0」の状態で、暗部から明部まで概ねD65に調整できた。（注：個体差により全端末がこの値でD65に調整できるとは限らない）
グレースケールトラッキングに注目すると、暗部（10%）から明部（100%）まで、概ね6500K（Δ3以下）に調整できていることが分かる
実際の映像も青味が少し低下し、スキントーンも赤味が差して実体感が増した。電球色の照明下で、映画やドラマなど高品位な映像を鑑賞するなら、この設定がおすすめ
◇
結論として色温度の調整は上手くできたので、あとは色域の調整機能を加えてくれると、本機をマスターモニター的に利用できそうだ。今後、ファームウェアでのアップデート対応、新モデルでの機能追加などを期待したい。もちろん基本性能は良好で、「X-Reality for mobile」の画作りも、さすがソニーと思えるもの。SD解像度を含め、さまざまな映像を楽しむためのデバイスとして優秀と言える。
今後、より多くの端末を測定評価すれば、本機の画質力が全体のどのレベルにあるかも把握できるだろう。今後も機会があれば同様の測定テストを行いたい。読者が気になる端末があれば、ぜひ編集部にリクエストして欲しい。
そして今回は、Android端末の分析第一号として、ソニー「Xperia XZ」を取り上げる。AV機器メーカーの雄、ソニーの画質力とは？「X-Reality for mobile」の画作り傾向を検証する。
前回同様、センサーに業務用高精度カラーアナライザのコニカミノルタ「CA-310」を使用
グラフ化にはSpectraCalの「CalMAN」（写真左）、測定用パターンの表示にSpectraCalのAndroid用アプリ「Mobile Forge」（写真右）を使用
■評価の方針
評価基準は前回と同様、制作者の意図を忠実に再現できるディスプレイを良しとする。制作基準は一般に流通しているコンテンツの現状から「HDTV」が主流で、数値に置き換えると、色温度はD65（6508K）、色域はRec.709、ガンマは2.2と考える。また、ディスプレイ上の色の見え方は環境光による色順応が影響するため、基準値に合致しないものは全てNGというわけではない。これらの点を留意していただきたい。
■測定評価
【基本項目】
最大輝度： 592.6cd/m2(7500K/ x:0.2878 y: 0.3193)／コントラスト比：1558:1 (白輝度109.1 cd/m2/黒輝度0.07 cd/m2)
明るさ設定のスライドバーがキャプチャ画像の位置でターゲットの約100cd/m2に近かった
【グレースケールトラッキング/ガンマ/色域】
キャリブレーションソフトウェア「CalMAN」で、グレースケールトラッキング（左上）、ガンマ（左下）、色域（中央上）を測定した結果
画質モード選択画面
色域はRec.709を大幅に上回り、DCIレベル。高性能な広色域パネルを採用しているようだが、HDTV基準で制作された動画は、緑色や赤色が派手に再現される可能性があり、注意が必要だ。ガンマはおおむね2.2で乱れも見られない。正確な階調表現が期待できる。
【色再現性】
キャリブレーションソフトウェア「CalMAN」で、中間色を含む約100ポイントを測定した結果
Δ1（緑色のライン）以下だと、人間の視覚で基準に対する色のズレが識別できない。Δ3（黄色のライン）は違いが分かるものの許容範囲、Δ10（赤色）のラインを超えるとNGとされる。
出荷時設定の「X-Reality for mobile」モードを選択して測定すると、Max deltaE値が9.47、Ave deltaE値が4.46と出てしまった。しかしこれはHDTV基準（D65/Rec.709）に照らしたため。パネルは広色域で高性能なので、画作り次第では見映えする映像を表現できる可能性を持っていると解釈してほしい。器は大きいに越した事はない。
■目視評価
【色および明暗の再現性】
色再現については各映像モードそれぞれで大きな特徴が見られたので、表示映像を示しつつ詳細にレポートする。
「X-Reality for mobile」は、測定データを見る限り緑色や赤色がかなり拡張されてしまうように見えるが、実際の色味は非常にナチュラル。
スキントーンに少し赤みが乗っているものの、写真中、木々の葉や芝の緑、服装に含まれるピンクや赤も誇張が見られない。測定用パターン（全画面に単色のカラーパッチ）を用いて測定した結果と乖離があり、図柄を認識して色合いが不自然に誇張されないようにコントロールしているのかもしれない。
対照的に「OFF」では、緑やピンク色が蛍光色に感じるほど誇張されてしまう。高度なアルゴリズムを用いず、パネルの色域に合わせて単純に色を拡張しているようだ。そういう意味の「OFF」ということなのだろう。
ちなみに「ダイナミックモード」は「OFF」よりも色の拡張が控えめ。モード名を考えると意外な結果だった。モード選択で迷ったら参考にして欲しい。
「X-Reality for mobile」
色の拡張はほとんど行われない。スキントーンはやや赤味を帯びるものの、ナチュラル。木々の葉や芝の緑も強調されず目に心地良い。本モードで気になるのはシュート。前髪に注目すると、白髪交じりに見える程はっきり見える
「OFF」
ピンク色が蛍光色に見えてしまうほど派手。一方、シュートが無く元映像の解像度と風合いが保たれている
「ダイナミックモード」
色は拡張されるが「OFF」以下。シュートは「X-Reality for mobile」と同程度
【使用している映像素材について】
フリー写真素材を用いて作成した画質テスト用映像[1080p](YouTube)を用いてチェック。
■総合評価
パネルは広色域で高コントラスト、広視野角。高性能な液晶パネルを使用しているといえる。黒の締りが十分に良く、暗部に光漏れによる青色被りも見られず、高品位な映画鑑賞にも適する。
色温度は7500KとHDTV基準に照らすと高めだが、グレースケールトラッキングの精度は高く、きちんと意思を持って設定されていることが分かる。一方で、マスターモニター的に利用するのは難しい。
「X-Reality for mobile」モードは色再現が素直だが、シュート（元の映像に含まれていない疑似輪郭）が少しある。SD解像度の映像をクッキリさせる効果は実用的で、そうした観点では「高画質」なのだが、リファレンスモニター的な使用には適さないという意味だ。「OFF」モードを選択すればこのシュート問題は解決するが、先述の通り色を拡張してしまうので、やはりリファレンスとしては使いづらい。
要望になってしまうが、今後の機種やファームウェアアップデートで「OFF」モードはRec.709に準拠する、あるいは「X-Reality for mobile」モードで解像度調整機能を備えて欲しい。
余談だが、本機は「ホワイトバランス」調整機能を備えている。HDTV基準のD65に近づく設定を探ってみた。結果は以下の通り。
手元の個体では、R「121」、G「53」、B「0」の状態で、暗部から明部まで概ねD65に調整できた。（注：個体差により全端末がこの値でD65に調整できるとは限らない）
グレースケールトラッキングに注目すると、暗部（10%）から明部（100%）まで、概ね6500K（Δ3以下）に調整できていることが分かる
実際の映像も青味が少し低下し、スキントーンも赤味が差して実体感が増した。電球色の照明下で、映画やドラマなど高品位な映像を鑑賞するなら、この設定がおすすめ
結論として色温度の調整は上手くできたので、あとは色域の調整機能を加えてくれると、本機をマスターモニター的に利用できそうだ。今後、ファームウェアでのアップデート対応、新モデルでの機能追加などを期待したい。もちろん基本性能は良好で、「X-Reality for mobile」の画作りも、さすがソニーと思えるもの。SD解像度を含め、さまざまな映像を楽しむためのデバイスとして優秀と言える。
今後、より多くの端末を測定評価すれば、本機の画質力が全体のどのレベルにあるかも把握できるだろう。今後も機会があれば同様の測定テストを行いたい。読者が気になる端末があれば、ぜひ編集部にリクエストして欲しい。
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