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テレビジョン画像の評価・改善に関する研究

高精細度解像度チャート

図1 高精細度解像度チャート

高精細度レジストレーションチャート

図2 高精細度レジストレーションチャート

高精細度グレースケールチャート

図3 高精細度グレースケールチャート

高精細度標準画像(食物)

図4 高精細度標準画像(食物)

高精細度サーキュラーゾーンプレートチャート

図5 高精細度サーキュラーゾーンプレートチャート

ハイビジョン用画質評価用標準画像(肌色チャート)

図6 ハイビジョン用画質評価用標準画像(肌色チャート)

ハイビジョン用画質評価用標準画像(ヨットハーバー)

図7 ハイビジョン用画質評価用標準画像(ヨットハーバー)

ハイビジョン用画質評価用標準画像(セーターとカバン)

図8 ハイビジョン用画質評価用標準画像(セーターとカバン)

ハイビジョン用画質評価用標準画像(エッフェル塔)

図9 ハイビジョン用画質評価用標準画像(エッフェル塔)

ハイビジョン用画質評価用標準画像(帽子屋)

図10 ハイビジョン用画質評価用標準画像(帽子屋)

ハイビジョン用画質評価用標準画像(雪の中の恋人)

図11 ハイビジョン用画質評価用標準画像(雪の中の恋人)

ハイビジョン用画質評価用標準画像(観光案内板)

図12 ハイビジョン用画質評価用標準画像(観光案内板)

ハイビジョン用画質評価用標準画像(チューリップガーデン)

図13 ハイビジョン用画質評価用標準画像(チューリップガーデン)

ハイビジョン用画質評価用標準画像(クロマキー)

図14 ハイビジョン用画質評価用標準画像(クロマキー)

 現在見られるような美しい映像のテレビ放送が実現されるには、画像の品質を定量的に評価し、その結果をテレビシステムの設計に反映させることが重要です。

 NHKの日下秀夫さんは、画質の評価法の研究を進め、そのためのテスト用画像集を開発・刊行するなど、ハイビジョンやEDTV(クリアビジョン)の実用化に貢献しました。


 ハイビジョン放送の番組制作に当たっては、高品位な画質と幾何学歪のない映像を大きな画面で維持することが必須の条件です。この目的に適合する縦横比16:9のハイビジョン用テストチャートを、1980年代から1990年前半にかけて、NHK技研が中心となって開発し、学会・業界に周知しました。本チャートは、ハイビジョンのスタジオ規格に合わせた透過型チャート、反射型チャートとして刊行になり、今日では海外にも普及しています。

 ハイビジョンの研究・開発は1964年NHK放送技術研究所で始まり、1980年代後半には、実用化を目標とした研究に移りました。当時の関心の一つは、目標とするハイビジョン(HD)画像を得るカメラを開発し、その画質を具体的に明らかにすることにありました。本目的達成のため、まずHDカメラの前に提示するチャートを作成し、この中から標準となる図柄を定めました。

 上記目的達成のため、テレビジョン学会(現在の映像情報メディア学会)にハイビジョンテストチャート小委員会を設け、ハイビジョンのスタジオ規格がBTA(放送技術開発協議会)で決まったのを機に、ハイビジョン機器の性能・運用・評価・普及の一層の推進を図るべく、ハイビジョン用テストチャートの研究開発を進めました。

 その第一段階として、関係者から要望の強い4種のチャート(解像度、グレースケール、レジストレーション、サーキュラー)をまとめて1セットとした「ハイビジョン用透過型テストチャート(解説書共)」がテレビジョン学会から出版されています。なお、今日では、反射型チャートと標準的な一般画像も刊行されています。


 ハイビジョン用透過型テストチャートの内容は次の通りです。

1. 高精細度解像度チャート

 これは、縦横比16:9ハイビジョン撮像システムの運用・評価・試験に用います。当初に比べ
(1) 周辺4隅の解像度パターンのデザインを変え、周辺化像度を見やすくしている、
(2) 中間調背景の領域にストリーキングパターンを加えている、
等の改善がなされています。

2. 高精細度レジストレーションチャート

 本チャートの特長は、次の通りです。
(1) 格子パターンの分割数を、16:9アスペクト比に合わせて45(垂直)×80(水平)の正方形にした。
(2) モニター画面上で、パターンを構成する細線が充分再現できるよう、線の太さを有効画面の縦の長さの1/900にした。
(3) 画面周辺部に計8個の矢車パターンを配置して、撮像デバイス周辺部の特性を見易くした。
3. 高精細度グレースケールチャート

 BTAおよびSMPTEが採択した1125/60(走査線数1125本、毎秒フィールド数60)HDTV方式規格では、カメラの光電変換特性の基準を規定している(文献 1986)。本チャートは、この規定を参照してグレースケールの透過率(反射率)を定めています。

4. 高精細度標準画像

 これは、ハイビジョンシステムの画質評価・試験用標準画像として制作したもので、絵柄は食卓上の食べ物としました。このチャートの特長は次の点が挙げられます。
(1) ハイビジョンの特長がよく現れるよう、被写体を選択配置した。
(2) 被写体は日常よく接するものを中心にして、人間の記憶との比較で画質の評価を行いやすくした。
(3) “質感”などの心理的な効果(情緒性)が画質要因の要素として抽出されるよう、被写体の構成に配慮した。

 ハイビジョン用テストチャートは、NHK技研においてハイビジョンテレビ研究の当初から研究開発が進められました。実用化に際しては、テレビジョン学会に設けられたテストチャート改善委員会において、学会事業の一環として周知啓蒙を進めました。この際の企画、制作、刊行の実務担当は、ハイビジョンテストチャート小委員会が当たりました。

 なお、本テストチャートは、現在では、国際会議DAVIC (Digital Audio Visual Council)において国際的に承認され、記録されています。(文献 1999)



さらに詳しく知りたい読者は「専門向け」のページもご覧ください。


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