ディスプレイパターン
ディスプレイの色精度、コントラスト、シャープネス、HDR性能、均一性を評価するための全画面テストパターン集です。
概要
Display Patternsは、業界標準および目的別に設計されたテストパターンのコレクションを提供し、画面の評価に役立ちます。各パターンは画面全体を端から端まで覆い、ステータスバーやUI要素を隠してパターンを妨げるものなく表示します。これらのパターンは、通常の使用では見えにくい色かぶり、グラデーションのバンディング、バックライトの不均一性、ピクセル欠陥、黒レベルの不良、画像残像、HDRのトーンマッピング問題などを明らかにするよう設計されています。
このツールは以下の用途に有用です：
- ディスプレイのキャリブレーション後やTrue Tone / Night Shift設定調整後の色精度の検証。
- 単色画面を使ったデッドピクセルやスタックピクセルの検出。
- OLEDの黒レベルやLCDパネルのバックライト漏れの評価。
- 対応デバイスでのHDRおよび拡張ダイナミックレンジ（EDR）性能のテスト。
- 周波数ベースのパターンによるディスプレイのシャープネスと解像度の評価。
- 画像残像（バーンイン）やPWMフリッカーの検出。
目次
パターンの閲覧
パターンはカテゴリごとにスクロール可能なグリッドで表示されます。各カテゴリにはヘッダーラベルがあり、1つ以上のパターンカードが2列の適応グリッドで配置されています。
各パターンカードには以下が表示されます：
- パターンのライブプレビューサムネイル。小さなスケールでレンダリングされ、開く前にパターンの見た目を確認できます。
- プレビュー下にパターンタイトル。
- サムネイル右上にある情報ボタン（ⓘ）で詳細説明シートを開けます。
プレビューサムネイルのどこでもタップするとパターンが全画面表示されます。情報ボタンをタップするとパターンを開 かずに説明を読むことができます。
パターンカテゴリ
パターンはディスプレイのどの側面をテストするかに基づき、4つのカテゴリに分類されています：
| カテゴリ | 目的 |
|---|---|
| 色精度 | ディスプレイが色相、彩度、ホワイトバランスを正しく再現しているかを検証します。放送標準のカラーバーパターン（SMPTE、EBU）、HDRテストパターン、単色の原色を含みます。 |
| コントラスト＆黒レベル | ディスプレイが深い黒を表現し、黒に近い色調を識別できるかを評価します。OLEDのバーンインチェックやLCDのバックライト漏れ評価に重要です。 |
| シャープネス＆解像度 | 細部や高周波パターンをエイリアスやぼやけなく描画できる解像力をテストします。 |
| 歴史的パターン | かつてテレビのキャリブレーションに使われたクラシックな放送テストカードで、現在も参考用パターンとして有用です。 |
パターンの全画面表示
パターンカードをタップすると、パターンが全画面オーバーレイで開き、ステータスバーやセーフエリアを含 む画面全体を覆います。これにより、パターンがすべてのピクセルに表示されます。
- 画面上部にパターン名のタイトルオーバーレイが表示され、下部に**「タップで終了」**のヒントが表示されます。両方とも3秒後に自動でフェードアウトします。
- 画面のどこでもタップするとパターンが閉じてグリッドに戻ります。
HDRテストパターンを開くと、一時的に以下の設定が行われます：
- 画面の明るさを最大に設定。
- 自動ロックを無効化し、評価中の画面の暗転を防止。
- ウィンドウレイヤーで拡張ダイナミックレンジ（EDR）合成を有効化（iOS 16以降）。
これらの設定はパターンを閉じると自動的に元に戻ります。
パターン情報シート
任意のパターンカードの情報ボタン（ⓘ）をタップすると、以下を含むボトムシートが開きます：
- パターンの大きなプレビュー。
- パターンが何をテストし、どのように解釈するかの説明。
- 利用可能な場合は、関連するWikipedia記事をアプリ内ウェブビューで開く**「Wikipediaで詳しく」**ボタン。
利用可能なパターン
SMPTEカラーバー
SMPTEカラーバーは、米国映画テレビ技術者協会が定めた標準テストパターンです。1978年以降、北米の放送テレビのデフォルトの色基準として使われています。
レイアウト：
パターンは3つの水平セクションに分かれています：
- 上部セクション（高さの67%）— 7本の縦バーが75%の輝度で並び、左から右へ：グレー（75%白）、イエロー、シアン、グリーン、マゼンタ、レッド、ブルー。
- 中間セクション（高さの8%）— 逆順のバー列：ブルー、ブラック、マゼンタ、ブラック、シアン、ブラック、グレー。色相の位相と整合性を確認するための部分です。
- 下部セクション（高さの25%）— PLUGE（Picture Line-Up Generation Equipment）信号を含みます：-Iパッチ（青緑）、白バー、+Qパッチ（紫）、および約3.5%、7.5%、11.4%の輝度レベルの近黒パッチ群。PLUGE領域は黒レベル（輝度調整）を正しく設定するために使われ、最も暗いパッチは背景にほとんど見えず、最も明るいパッチはかろうじて見える状態が理想です。
使用タイミング：
- 各カラーバーが正しい色相と彩度かを検証。色かぶりがあればディスプレイの色温度やガマップ変換 に問題がある可能性があります。
- 下部のPLUGEバーを使って輝度（黒レベル）調整。
- バーの境界での色のにじみやクロマサブサンプリングのアーティファクトをチェック。
EBUカラーバー
EBUカラーバー（100/0/75/0バーとも呼ばれる）は、欧州放送連合が定めた標準テストパターンです。SMPTEバーの欧州版で、PALおよびDVB放送システムのデフォルト参照です。
レイアウト：
7本の全高縦バーが75%の輝度で並び、左から右へ：ホワイト、イエロー、シアン、グリーン、マゼンタ、レッド、ブルー。
SMPTEパターンと異なり、EBUバーは単一行の均一高さバーでPLUGEセクションがなく、読みやすさは高いものの黒レベル調整には特化していません。
使用タイミング：
- 簡易的な色精度チェック。各バーは純色で明確に識別できること。
- キャリブレーション済みモニターなど既知の参照と比較。
- 7色のバランス検証。イエローが緑がかる、マゼンタがピンクがかる場合は白点がずれている可能性。
HDRテストパターン（EDR）
HDRテストパターンはAppleの拡張ダイナミックレンジ（EDR）APIを使用し、標準の0〜100% SDR範囲を超える輝度値を表示します。対応ディスプレイ（OLED iPhone、XDRディスプレイ）では、通常のSDR白よりもはるかに明るい輝度レベルを生成可能です。
レイアウト：
パターンは3つの水平セクションに分かれています：
- 上部セクション（高さの60%）— Display P3色空間でEDRブーストされたHDRカラーバー。最初のバーはEDR値1.5（SDR白の150%）でピーク輝度再現をテスト。残りは75%彩度の原色と二次色。
- 中間セクション（高さの20%）— 8段階の輝度パッチ。純黒（0%）から近黒（5%）、シャドウディテール（10%）、中間灰（18%）、半分の輝度（50%）、SDR白（100%）、EDRブースト2段階（150%、200%）まで。トーンマッピングとダイナミックレンジ全体の微細な輝度差識別能力を評価。
- 下部セクション（高さの20%）— ピーク輝度パッチ。近黒レベル（1%、2%、3%）、参照灰（18%）、SDR白（100%）、EDRレベル（150%、200%、300%）。300%パッチは最大EDR値で、絶対ピーク輝度能力をテスト。
すべての色はUIColor(displayP3:)で指定され、広色域（DCI-P3）対応。ビューのCALayerはRGBA16FloatピクセルフォーマットとwantsExtendedDynamicRangeContent = trueでEDR合成を適切に行います。
使用タイミング：
- デバイスがHDR / EDR対応かをテスト。対応ディスプレイではEDRパッチが100% SDR白より明るく見えます。
- トーンマッピング評価。輝度ステップパッチは滑らかで識別可能な遷移を示すべきです。隣接パッチが同じに見える場合はダイナミックレンジがクリップまたは圧縮されている可能性。
- 近黒のシャドウディテール確認。1%、2%、3%パッチは純黒と区別できること。OLEDでは非常に低輝度をつぶさず再現できるかのテスト。
注意： このパターンを開くとLirumは自動的に明るさ最大化、自動ロック無効化、EDR有効化を行います。終了時に設定は元に戻ります。
HDRスタイルカラーバー（SDR）
ITU-R BT.2111のHDRテストパターンのSDR近似版です。標準のsRGB色（EDRや広色域なし）を使用し、HDR非対応ディスプレイでも同様に動作します。真のHDRパターンとの比較用ベースラインとして有用です。
レイアウト：
HDRテストパターンと同じ3セクション構成：
- 上部セクション（高さの60%）— 8色バー：100%白、75%イエロー、シアン、グリーン、マゼンタ、レッド、ブルー、ブラック。
- 中間セクション（高さの20%）— 8段階のグレースケール輝度パッチ。0%（純黒）から5%、10%、18%（中間灰）、35%、50%、75%、100%（完全白）まで。
- 下部セクション（高さの20%）— 近黒およ びピーク輝度パッチ：1%、2%、3%、18%（参照灰）、80%、90%、95%、100%白。
使用タイミング：
- HDR非対応ディスプレイでのトーンマッピング評価。グレースケールパッチは滑らかで均一な階調を示し、バンディングやポスタリゼーションがないこと。
- 近黒性能の確認。下部の1%、2%、3%パッチはOLEDおよびLCDの黒つぶれテスト用。
- 真のHDRパターンと比較し、EDRの効果を理解するためにHDR対応デバイスで両方を連続表示。
単色
全画面単色パターンが5種類あります：ホワイトスクリーン、レッドスクリーン、グリーンスクリーン、ブルースクリーン、およびブラックスクリーン（Contrast & Black Levelsカテゴリに含まれます）。
各パターンは画面全体を100%輝度の単一色で塗りつぶします。
使用タイミング：
- デッドピクセル検出 — デッドピクセルは明るい背景（ホワイト、レッド、グリーン、ブルー）で暗い点として現れます。スタックピクセルはブラックスクリーン上で色付きの点として見えます。
- バックライト均一性 — LCDではホワイトスクリーンでバックライトの不均一（明るい縁、暗い角、ムラ）がわかります。OLEDは完全に均一な輝度を示すべきです。
- 色かぶり — ホワイトスクリーンはピンク、黄色、青みのな いニュートラルな白であるべきです。暖色や寒色に見える場合は色温度調整が必要です。
- OLEDの黒レベル — ブラックスクリーンは真の黒で、発光やグレーの浮きがないこと。OLEDパネルではピクセルが完全にオフであることをテストします。
- 原色の純度 — レッド、グリーン、ブルースクリーンはそれぞれ単一色チャネルをテスト。純粋で飽和した色で、他チャネルの混入がないこと。
ブラックスクリーン
ブラックスクリーンはContrast & Black Levelsカテゴリにあります。画面を純黒（#000000）で塗りつぶします。
使用タイミング：
- バックライト漏れ評価 — LCDでは完全暗室で表示。縁や角から光が漏れていればバックライト漏れ。IPSパネルは角に特有の「IPSグロー」が見られます。
- OLEDの均一性 — OLEDでは全ピクセルが完全にオフであるかをテスト。発光や不均一があればパネル劣化の可能性。
- 画像残像／バーンインチェック — 静止画を長時間表示後に切り替え、以前の画像のゴーストがないか確認。
- 環境光評価 — 様々な照明条件で表示し、反射防止コーティングの効果を評価。
チェッカーボードパターン
画面全体を20×20ピクセルの黒白交互のチェッカーボードパターンで埋めます。
使用タイミング：
- 応答速度とゴースティング — パターンをスクロールまたはフリック。応答速度が遅いディスプレイでは高コントラストの黒白境界でにじみやゴーストが見えます。
- ピクセル反転とクロストーク — LCDでは隣接ピクセルの干渉による反転アーティファクトがわずかなちらつきや色かぶりとして現れます。
- シャープネスとスケーリング — 各マスのエッジは完全にシャープであるべき。ぼやけやサイズの不均一は不要なスケーリングや補間の可能性。
- 画像残像テスト — 数分表示後に均一なグレーパターンに切り替え、残像を確認。
- PWMフリッカー検出 — 低輝度時に高コントラストのチェッカーボードはPWMフリッカーをより感じやすくします。
マルチバーストパターン
マルチバーストパターンは、複数の隣接パネルで構成され、それぞれに縦方向の正弦波輝度サイクル（明 暗の帯）が描かれています。空間周波数は左から右へ増加します。
レイアウト：
6つの等幅パネルが横並びで、3、6、9、12、15、18サイクルの正弦波がそれぞれ描かれています。輝度は白から黒へ滑らかなコサイン関数に従い、硬いエッジのバーではなく滑らかなグラデーションを形成。
使用タイミング：
- 解像度とシャープネス評価 — 高性能ディスプレイでは6パネルすべてで明暗の帯が明確に分離して見えます。右側の高周波パネルが均一な灰色に見える場合は解像力不足。
- アンチエイリアスとレンダリング品質 — 正弦波の遷移は滑らかで階段状やギザギザでないこと。サイクル内のバンディングは量子化やグラデーション処理の問題を示します。
- 高周波でのコントラスト — 左端（低周波）と右端（高周波）のコントラストを比較。良質なディスプレイは高周波でもコントラストを維持。大幅な低下はMTFのロールオフを示唆。
- スケーリングアーティファクト検出 — ネイティブ解像度以外で表示やスケーリングがかかると、高周波パネルにモアレやエイリアシングが現れます。
PM5544
Philips PM5544は1968年にPhilipsが設計した象徴的なテレビテストカードです。ヨーロッパ、アフリカ、アジア、オセアニアの放送局でテレビのキャリブレーションや伝送品質確認に使われました。パターンはオリジナルのPM5544テストカードの全画面画像として表示されます。
レイアウト：
PM5544は中央の円にグリッドオーバーレイ、カラーバー、グレースケールウェッジ、収束用クロスヘア、幾何学的要素が標準化された配置で含まれています。各要素はディスプレイ性能の特定側面をテストします：
- 中央の円はアスペクト比をテスト。完全な円形であるべきで、楕円形に見える場合はアスペクト比が誤っています。
- 中央のカラーバーは色再現と彩度をテスト。
- グレースケールウェッジは黒から白への滑らかなグラデーション再現能力を評価。
- クロスヘアとグリッド線は幾何学的直線性をテスト。完全に直線で均等な間隔であるべき。
- エッジ近くの細部領域は解像度と収束をテスト。
使用タイミング：
- 包括的なオールインワンのディスプレイテストとして。アスペクト比、色、グレースケール、幾何学、解像度を一つのパターンでカバー。
- ノスタルジーや参照用として。20世紀の放送終了時に多くの視聴者が見た同じテストカードです。
注意事項と制限
- **HDRテストパターン（EDR）**は一時的に画面の明るさを最大にし、 自動ロックを無効化し、ウィンドウレイヤーで拡張ダイナミックレンジを有効にします。パターン終了時にすべての設定は自動で元に戻ります。EDR効果はHDR対応ディスプレイ（OLED iPhone、XDR iPad、XDR Mac）でのみ視認可能です。
- HDR非対応デバイスでは、HDRテストパターンのEDRパッチはSDR相当と同じに見えます。ディスプレイが1.0輝度を超えられないためです。
- 一部のパターン（特にチェッカーボードや高周波のマルチバースト）はPWMフリッカー感度を明らかにします。結果はディスプレイの輝度レベルにより異なり、低輝度でより顕著になることがあります。
- 黒レベル、バックライト均一性、近黒シャドウディテール評価時は薄暗いまたは暗い環境での視聴が最適です。
- すべてのパターンはセーフエリアインセットやノッチ／ダイナミックアイランド領域を含む画面全体をカバーし、すべてのピクセルをテストします。
- PM5544テストカードは埋め込み画像からレンダリングされ、プログラム生成パターンのようにネイティブ解像度のピクセル単位一致はしません。