1つのファイルに含まれる3つの要素
仕様では、対数レンジのゲインマップ画像をJPEG内にエンコードするファイル形式として説明されています。実際には3つの要素で構成されます。通常のSDR写真、各領域をどれだけ明るくするかを示すゲインマップ、そしてリーダーにその適用方法を伝えるメタデータです。
各要素の役割
- ベース画像 通常のJPEGレンディションです。既存のあらゆるビューアが表示するのはこの画像であり、これがこの形式の登場時に世界中の互換性を壊さなかった理由です。
- ゲインマップ 領域ごとの倍率として働く、はるかに小さい2枚目のJPEGです。Vaultaireの変換ツールはこれを4分の1サイズで書き出します。
- メタデータ 対応するリーダーに、マップが存在することとその解釈方法を伝えるXMP値とMPFインデックスです。
Ultra HDR Image Format仕様では、この形式に対応していない従来のリーダーは通常の低ダイナミックレンジ画像を読み取って表示し、対応するリーダーは主画像とゲインマップを組み合わせて対応ディスプレイ上に高ダイナミックレンジ画像を描画すると定められています。
この設計になっている理由
HDRディスプレイはSDRディスプレイより明るい白を表示できますが、その度合いは機器によって異なります。仕様では、表示手法がディスプレイのHDRとSDRの白色点のいかなる比率にも適応しなければならないと明記されています。この比率は機器間で大きく異なるだけでなく、同じ機器でも時間とともに変化することがあります。
固定された1枚のHDR画像だけではそれができません。ベース画像と倍率の組み合わせなら可能です。リーダー側が、目の前の画面に合わせてマップをどこまで適用するかを判断できるからです。仕様はさらに、ハイライトの白飛び、シャドウの黒つぶれ、局所コントラストの圧縮、シーン内の物体間の階調関係の変化のいずれも起こさずに動作することを求めています。この4つの制約こそが、単純に明るい画像をエンコードするよりもゲインマップが優れている理由です。
もう1つの設計要件はサイズでした。追加データは圧縮されたグレースケール風のマップであり、2枚目のフル解像度写真ではないため、ファイルサイズは倍増ではなくわずかに増えるだけです。
HDR写真がよく普通に見える理由
Ultra HDRは静かに劣化します。これは最大の長所であると同時に、最も分かりにくい点でもあります。エラーは起きません。ただSDRの写真になるだけです。
| 原因 | 起きること |
|---|---|
| ビューアがゲインマップに対応していない | 意図したとおりベース画像が表示される |
| ディスプレイがSDRである | 描画に使える余分なヘッドルームがない |
| 画面の明るさや省電力モード | 使える余分なヘッドルームが減り、効果も弱まる |
| 編集ソフトがファイルを再保存した | 多くの編集ソフトはプレーンなJPEGを書き出し、マップを削除する |
| SNSがアップロードを再エンコードした | 対応状況はアプリ、アカウント、デバイス、アップロード経路によって異なる |
HDRレンディションに頼る前に、実際の公開経路をテストしてください。対応状況は変わりやすく、昨年の結果は今日については何も保証しません。
両方向の変換
変換ツールはファイル自体から方向を読み取ります。1枚の不透明な静止JPEG、PNG、もしくはWebP、またはUltra HDR JPEGに対応し、最大20 MB、1辺8,192ピクセル、合計16,000,000ピクセルまで扱えます。
- Ultra HDRからプレーンなSDRへ ファイル内のベースレンディションはすでに正しいSDRの答えなので、それを読み取り、通常のJPEGとして再エンコードし、ダウンロードにゲインマップが含まれていないことを確認します。選べる見た目はありません。
- SDRからUltra HDRへ 画像からゲインマップを生成し、SDRフォールバック、必須のXMP値、MPFインデックスとともにパッケージ化します。ハイライト応答はNatural、Glow、Graphicから選びます。
- 出力は常にJPEG PNGまたはWebPの元画像もUltra HDR JPEGになります。この形式はベース画像、ゲインマップ、XMP値、MPFインデックスをJPEGデータとして定義しているためです。
- ダウンロード前に検証 コンテナが解析され、埋め込まれた2つのJPEG画像が先にデコードされます。すべてブラウザのワーカー内で行われ、ファイルはアップロードされません。
SDRからHDRへの方向にある正直な限界を1つ挙げると、ゲインマップの生成では元の画像が撮影時に記録しなかったハイライトのディテールを復元できません。すでにファイルにある範囲を対応するディスプレイがどう描画するかを変えるだけです。写真が単に暗すぎる場合は、代わりに明るくするガイドから始めるのが適切です。
メタデータについては、このツールはVaultaireの変換ツールの中で唯一の例外です。対応する元のメタデータはコピーされませんが、Ultra HDRにはXMPのゲインマップ値とMPFインデックスが必要なため、出力は設計上メタデータフリーにはなりません。
Ultra HDRに関するFAQ
Ultra HDR画像とは何ですか？
通常のSDRベース画像、2枚目のJPEGゲインマップ、そして対応するリーダーがそれらをどう組み合わせるかを説明するメタデータを持つJPEGです。仕様では、JPEGファイル内にエンコードされた対数レンジのゲインマップ画像として定義されています。
なぜ古いソフトウェアでも開けるのですか？
後方互換性は設計上の要件でした。この形式を理解しないリーダーは従来の低ダイナミックレンジ画像を表示し、残りの部分は無視します。
なぜHDR写真が普通に見えるのですか？
デバイス、表示モード、明るさ、表示するアプリによって変わります。また、ファイルを編集または共有した経路でゲインマップが保持されたかどうかにも左右されます。多くのサービスが再エンコードしてゲインマップを取り除くためです。
Ultra HDRを通常のJPGに変換できますか？
はい。ファイル内のベースレンディションが正しいSDRの結果なので、それを読み取り、プレーンなJPEGとして再エンコードし、ゲインマップが含まれていないことを確認します。
通常の写真をUltra HDRに変換できますか？
ゲインマップを生成してパッケージ化できます。ただし、元の画像が撮影時に記録しなかったハイライトのディテールは復元できません。すでにそこにある範囲を対応するディスプレイがどう描画するかを変えるだけです。
ファイルはかなり大きくなりますか？
わずかです。マップは圧縮された縮小サイズの画像で、ここでは4分の1サイズで書き出され、2枚目のフル解像度写真ではありません。追加データを小さく保つことは、この形式が定める要件の1つでした。