ビット深度

空のグラデーションや暗い室内の壁に、うっすらと縞模様が出ることがあります。バンディングと呼ばれるこの症状は、多くの場合ビット深度が足りないことが原因です。8bitと10bitの差は撮って出しでは見分けにくく、色を大きく動かしたときに表に出ます。

10bit動画が使われる場面

放送の制作では10bitが標準です。SDIの信号は10bitで流れ、AVC-IntraやXAVCのIntraも10bitで記録します。ただし局への納品形式には、XDCAM HD422のように8bitのものも残っています。

HDRでは10bitが条件です。HDRの放送や配信、UHD Blu-rayは、いずれも10bit以上で符号化されます。Log撮影も、広い明暗を記録するぶん段階が足りなくなりやすいため、10bitでの記録が基本です。

ミラーレスカメラでは、ソニーのα7 IVやFX3、パナソニックのLUMIX GH5以降のように、10bitで記録できる機種が一般的になりました。前の世代のα7 IIIのように、動画は8bitしか記録できない機種もまだ現役で使われています。iPhoneのHDR動画も10bitです。

ビット深度の仕組み

ビット深度がnのとき、1つの値を2のn乗の段階で表します。8bitなら256段階、10bitなら1,024段階、12bitなら4,096段階です。赤・緑・青の3成分それぞれがこの段階を持つので、8bitでは約1,677万色、10bitでは約10億7,000万色を表現できます。

映像の場合、この段階すべてを黒から白に使うわけではありません。放送の映像で使うリミテッドレンジでは、8bitの輝度は16〜235、10bitは64〜940の範囲に収めます。8bitで実際に使える輝度の段階は220段しか無く、ゆるやかなグラデーションでは1段ごとの境目が縞として見えてしまいます。

ビット深度は、クロマサブサンプリングやビットレートとは独立した指標です。「4:2:2 10bit 100Mbps」のように並べて書かれることが多いのは、色の間引き、階調の細かさ、圧縮の強さという3つの別々の条件を指定しているためです。

編集ソフトの内部では、DaVinci Resolveのように32bitの浮動小数点で計算するものが多く、書き出す時点で再び10bitや8bitに丸められます。

8bitと10bitで間違えやすい点

8bitと10bitの扱いで起きやすい失敗は次の通りです。

• 10bitで撮っても、H.264の8bitで書き出せば8bitの映像になる。10bitのまま渡すなら、HEVCのMain10やProResを使う
• 8bitの素材を10bitに変換しても、失われた段階は戻らない。縞は変換前の時点で決まっている
• 表示するモニターが8bitだと、10bitのファイルでも縞が見えることがある。ファイルの問題かモニターの問題かを切り分ける
• 10bitのH.264は再生できる環境が少ない。多くのハードウェアデコーダーは8bitのH.264を前提にしており、再生ソフトで止まったりカクついたりする

仕上げで縞が消えないときは、グレインを薄く加えて境目をぼかす方法もよく使われます。信号の範囲の取り違えはフルレンジ / リミテッドレンジの項目で扱っています。

よくある質問

8bitと10bitの違いは見て分かりますか

撮って出しの映像ではほとんど分かりません。空や壁のようなゆるやかなグラデーションを含む映像を、グレーディングで大きく明るくしたり色を変えたりしたときに、8bitでは縞が現れます。

YouTubeに10bitの動画をアップロードする意味はありますか

HDRの動画なら10bitが必要です。SDRの場合も、10bitの素材から書き出すと再圧縮のときの縞が出にくくなります。Log撮影の素材は、10bitで仕上げてから書き出すのが確実です。

10bitのH.264が再生できないのはなぜですか

10bitのH.264は、パソコンやスマートフォンのハードウェアデコーダーが対応していないことが多いためです。配信や受け渡しで10bitが必要なら、HEVCのMain10かProResを選ぶのが無難です。