美術セットの黒い背景が”階段”に見えた現象
対象読者：映像の演出・撮影・音響・照明・編集・配信・制作進行に携わり、IP伝送技術（NDI・SRT・ST 2110等）に関心を持つすべてのプロフェッショナルへ。
現場のモニターでは、何も問題がなかった
企業ブランディング映像の収録だった。美術チームが用意したのは、漆黒のホリゾントに深いブルーのグラデーション照明を這わせた、いわゆる「格好いい暗転」の絵だ。SDIで直結した現場モニターでは、黒からブルーへの移り変わりは絹のように滑らかだった。誰も文句のつけようがない画だった。ところが翌週、配信済みのアーカイブ映像を先方の担当者が確認したとき、電話が鳴った。「背景に、段々になった帯が何本も見える」。現場では誰も見ていない縞模様が、そこにはあった。カメラを疑い、照明のディマーを疑い、最後に美術のグラデーション塗りムラまで疑ったが、どれも的外れだった。原因は美術の腕前でも照明の技術でもなく、その滑らかな絵が現場を出たあとに通過した、IP伝送という一本の細い道の途中にあった。
「なめらか」は、有限の階段でできている
この帯はバンディング（色の段差）と呼ばれる現象で、滑らかに見えるはずのグラデーションが量子化という処理によって離散的な段に区切られることで生じる（出典：Biamp「Understanding Video Compression Artifacts」2017年）。放送・配信で広く使われる8bit信号は、1チャンネルあたり2の8乗、つまり256段階の明るさしか表現できない。10bitなら2の10乗で1,024段階になり、8bitの4倍の細かさを持つ（1,024÷256＝4、2進数の桁数から導かれる計算）。暗部はこの限られた256段階のうち、人の目にとって差が大きく感じられる範囲に集中しているため、同じ8bitでも明るい部分より先にバンディングが露呈しやすい（出典：Fora Soft「Bit Depth: 8, 10, 12 Bits and the Banding Problem」）。さらにIP伝送で使われるH.264やHEVCという圧縮方式は、映像を符号化する際に量子化パラメータ（QP）という値を使って情報量を調整する。8bitプロファイルのQPは0から51まで存在し、0に近いほど元の階調に忠実で、51に近いほど粗くなる。しかもこのQPは6上がるごとに量子化のステップ幅が2倍に広がる、対数的な設計になっている（出典：H.264/AVC量子化パラメータ仕様、Fora Soft「Quantization: Where Quality Is Lost」）。動きが少なく情報量の乏しい暗いグラデーション領域は、符号化の際に他の領域へビットを譲る形で粗いQPを割り当てられやすく、そこでステップ幅が一段と広がる。現場のSDIモニターは圧縮前の信号をそのまま映すため、この段差はまだ存在していない。段差が生まれるのは、まさにIP伝送の符号化という工程の中でのことだ。
美術も照明も、何一つ間違えていない
これは棚田によく似ている。山の斜面はもともとなだらかな一枚の坂だ。ところがその斜面に水田を作ろうとすると、決まった枚数の平らな段でしか土地を区切れない。斜面自体は滑らかなままなのに、限られた段数で表現しようとした瞬間、そこには誰の目にもはっきりわかる階段が現れる。美術が塗ったグラデーションも、照明が作った光の移ろいも、現場では正真正銘なめらかだった。IP伝送という「限られた段数」がその後ろで待っていたことを、誰も知らなかっただけだ。
この段差は、設計で防げる
このバンディングは偶然の産物でも、機材の個体差でもない。どの工程で8bitに落とされているか、符号化のビットレート配分がどこに偏っているかを把握し、暗部グラデーションを含むカットにだけ設計上の対策を割り当てれば、段差はSDI直視の状態に近いところまで戻せる。美術発注の段階、収録機材の設定段階、伝送経路の設計段階、それぞれに打てる手が存在する。
この記事を読み終えると、次のことが手元に揃う。
- 美術セットの暗部グラデーションが「危険域」に入っているかを、収録前に見極める判定基準
- 美術・収録・伝送・二次配信という4つの工程のどこでバンディングが発生しているかを切り分ける手順
- IP伝送の設定（ビット深度・ビットレート・ディザリング）を暗部映像向けに調整する具体的な数値
- SNS再エンコード時に段差が悪化する典型パターンと、その回避策
この判定基準を知らないまま納品すると、指摘を受けてから原因の切り分けに時間を使うことになる。美術を疑い、照明を疑い、最後に伝送にたどり着く頃には、素材はすでに先方の手元にある。次の現場で同じ後悔をしないための数値と手順を、このあとにまとめた。
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