動画を4Kに「アップ」しても鮮明になるわけじゃない、ソフトが足りない画素を推測しているだけ

変換ソフトの「4K」というオプションを押せば、画面は確かに大きくなり、線もシャープに見える。しかし、それは新たなディテールを撮り直したわけではない。増えた画素のほとんどは、コンピューターが弾き出した推測値であって、カメラが当時実際に記録した映像ではない。ここがアップスケーリングという作業について、最も誤解されやすい部分だ。

まず数字を整理しておこう。一般に言う4Kとは、解像度3,840×2,160ピクセルのUltra HD規格を指す。一方1080pは1,920×1,080ピクセルだ。計算すると、1080pの映像を4Kにアップスケーリングするには、元の画素1つひとつの周りに新たに3つの画素を追加する必要があり、画面全体の総画素数は元の4倍になる。映画業界には「真の4K」あるいはDCI 4Kと呼ばれる別規格もあり、解像度は4,096×2,160で、一般消費者向けディスプレイでよく見るUltra HDとは完全には一致しない。アナログ時代の標準画質映像に関しては、垂直ライン数が480本または576本で、実際の横幅は撮影地域によって異なる。

従来のアップスケーリングソフトは補間演算に頼っている。ある画素の周囲の色や明るさを読み取り、新たに追加する画素がどんな見た目になるべきかを推算する仕組みだ。簡易なものでは、単に隣接する画素をコピーするだけの場合もある。もう少し高度なアルゴリズムになると、輪郭を保ちつつギザギザ感を抑えようとする。しかしどれだけ精緻に処理しても、補間では画面にもともと存在しなかった本物の質感を生み出すことはできず、結果として全体がぼやけて柔らかい印象になりがちだ。ここでさらにシャープ化やノイズ除去で補おうとすると、加減を誤ればかえって不自然な仕上がりになってしまう。どう調整しても気まずさが残るジレンマだ。

本物のフィルムから修復するコスト:『新スタートレック』の事例

手元にある元素材の質が十分に高ければ、アップスケーリングの品質の上限はぐっと高くなる。CBSは2011年、『新スタートレック(スタートレック:ネクスト・ジェネレーション)』の修復をチームに委託した。使用されたのは古いデジタルマスターではなく、撮影当時に残された35mmフィルムネガ――その画質は2,000万画素クラスに相当すると評された素材だ。プロジェクト全体で25,000本のオリジナルフィルムが動員され、視覚効果やCGIによる補強も加えられ、全7シーズン分をテレビ放映当時の画質から1080pブルーレイ規格まで修復するのに、3年以上を要した。このプロジェクトに携わったプロデューサーの一人によると、費用は1,200万ドルを超えたという。

皮肉なことに、この事例ではアナログフィルムからデジタルへの変換がむしろ有利に働いた。フィルム自体に記録されたディテールは、当時のテレビ放映で使われた画質よりもはるかに豊富であり、修復チームはもともと存在していながら使われていなかった情報を掘り起こしたに過ぎない。だが、もし手元にある最良の素材がすでに解像度固定のデジタルマスターファイルだった場合は話がまったく異なる――そこに付け足される画素はすべて純粋な推測であり、掘り起こせる本物のディテールなど存在しないのだ。

家庭用アップスケーリングは補間かAIか、補い方が違う

一般の人が家庭用の動画を修復するために1000万ドルもかけられるはずはなく、選べる手段は従来型の補間アルゴリズムか、ここ数年ますます一般的になってきたAIアップスケーリングくらいだ。どちらも4K画面を満たすために必要な新しい画素を生み出すが、そのやり方は異なる。AIモデルは大量の低解像度・高解像度画像のペアで学習し、よくある画面の特徴が「どう見えるべきか」を認識できるようになる。つまり、より鮮明な画像がどんな結果になるかを予測しているのであって、単純に画素ごとに補間しているわけではない。仕上がりは総じてより見栄えがよく説得力もあるが、それでも現実世界を正確に再現したものではなく、時には補間では起こらないような奇妙なアーティファクトが現れることもある。この種のモデルは今も進化を続けており、今は良いと感じる仕上がりも、数年後に振り返れば粗く見えるかもしれない。

もっと古い映像を扱う場合は、インターレース(interlacing)の問題にも注意が必要だ。CRTディスプレイ向けに設計された初期の映像は、各フレームが奇数ラインと偶数ラインの2組に分けられ、それぞれ別々にリフレッシュされる仕組みになっている。現代のディスプレイはこの方式を採用していないため、アップスケーリングの前にまずインターレース解除(デインターレース)を行う必要がある。480iのNTSC画質の映像が最終的に見られる品質のまま4Kまでアップスケーリングできるかどうかは、正直なところ保証しがたい。

もう一つ覚えておきたいのが圧縮率の問題だ。動画は容量を節約するために低めのビットレートで圧縮されることが多く、それは1秒あたりに保持されるデータ量が少なくなることを意味する。アップスケーリングは画面のサイズを拡大するだけであって、圧縮によって生じるブロックノイズや色の縞模様といった劣化を元に戻すことはできない。結局のところ、アップスケーリングソフトがどこまでのことができるかは、手元の素材にもともとどれだけの情報が残されているかにかかっているのだ。