Appleデバイスは長年にわたりHiDPI画面をスムーズに動作させてきましたが、WindowsやAndroidでは依然として動作に問題が生じることがあります。ここでは、「Retina」の意味と、それがなぜ今でも重要なのかを説明します。
スティーブ・ジョブズが「Retinaディスプレイ」のコンセプトを初めて発表したのは2010年6月7日でした。これは、これまでのAppleデバイスと比べて画質が飛躍的に向上したものでした。このイベントのビデオは今でもApple Podcastsで視聴できます。
Appleがこの規格を採用した最初のデバイスは、同じイベントで発表されたiPhone 4でした。それ以降、Appleが販売したすべてのiPhoneディスプレイはRetina規格を採用しており、その後、他のデバイスにもRetinaディスプレイが採用されました。
それでは、「Retina」が何を意味するのか、この機能がさまざまなデバイスにどのように適用されているのか、そしてなぜ気にする必要があるのかを明らかにしましょう。
ディスプレイ解像度とピクセル密度
ディスプレイの解像度は、水平方向のピクセル数と垂直方向のピクセル数を掛け合わせたものです。例えば、フルHDモニターの解像度は1920 x 1080、つまり2,073,600ピクセルになります。
ディスプレイの領域は仕様書に記載されていることが多いですが、ディスプレイのサイズを示す一般的な方法は、左下から右上 (または左上から右下) までの対角寸法をインチで表したものです。
ピクセル密度は、水平方向または垂直方向の1インチあたりのピクセル数で、ピクセル/インチ（ppi）で表されます。これは、水平方向のサイズと垂直方向のサイズの比率であるアスペクト比とともに報告されます。例えば、16:9や4:3などです。
例えば、フルHDモニターのサイズが24インチでアスペクト比が16:9の場合、ディスプレイの幅は約20.92インチ、高さは約11.77インチになります。したがって、ピクセル密度は1920ピクセル/20.92インチ、または1080ピクセル/11.77インチ（92ppi）と計算できます。
「網膜」の定義
スティーブ・ジョブズはプレゼンテーションの中で、人間の網膜が個々のピクセルを解像する能力の限界は、目から10～12インチ（約25～30cm）離れたディスプレイでは300ppi以上であると述べました。iPhone 4の3.5インチ（3:2）ディスプレイの解像度は960 x 640で、これは前モデルのiPhoneの4倍でした。その結果、ピクセル密度は326ppiとなり、ジョブズ氏はこれを「限界をはるかに超える」と表現しました。
標準ディスプレイ (上) と Retina ディスプレイ (下) の比較。
10～12インチで300ppiという仕様は、AppleのRetinaディスプレイの定義です。ジョブズの理論は、ピクセルが解像不能になると、人間の網膜上で画像は連続的になるというものでした。おそらく、その時点で画像は現実世界で見えるものと同じくらい精細になると言えるでしょう。
Retina規格は視聴距離に依存します。これは、人間の目が個々のピクセルを識別できる能力が、それらのピクセルの大きさに左右されるためです。例えば、iPhoneは一般的な視聴距離を考慮すると、iMacモニターよりも高いピクセル密度が必要となり、iMacモニターはテレビ画面よりも高いピクセル密度を必要とします。
ここで、視距離が考慮される角度解像度が重要になります。
角度解像度の視覚化。
角度解像度 = 2dr tan(0.5 度)。ここで、d は視距離、r はピクセル密度です。この指標は 1 度あたりのピクセル数 (ppd) で測定されます。
したがって、12 インチで 300 ppi は、Retina ディスプレイの角度解像度が 63 ppd 以上でなければならないことを意味します。
「Retina」もあれば「retina」もある
Retina ディスプレイでは個々のピクセルが区別できなくなるというジョブズの主張は、人間の目の最大角度解像度が 63 ppd よりもはるかに大きいことが判明したため、異論が出ている。
ある調査によると、最大解像度は 1 ライン ペアあたり 0.94 分角で、これは 128 ppd に相当します。
しかし、この数値は人間の視力の上限に近いものです。角度分解能は、眼科医のスネレン視力表で測定される視力と直接比較できるものではありませんが、この研究によると、この結果はおおよそ20/10の視力に相当するとされています。
それはほとんどの人よりはるかに優れています。
この変換方法を用いると、20/20の視力はおよそ64ppdに相当し、これはRetinaの基準に非常に近い値です。人間の約65%が20/20よりも視力が悪いと推定されていることを考えると、ほとんどの人にとってAppleのディスプレイはジョブズの主張を満たしているように思われます。特に、iPhone 4のディスプレイの角度解像度が実際には68ppdであったことを考えると、なおさらです。
WWDC 2010の発表後、天文学者のフィル・プレイト氏はジョブズ氏の主張を裏付ける独自の科学的分析を発表しました。彼は次のように結論づけています。「視力が完璧な人なら、iPhone 4のピクセルは30センチほど離れたところからでも解像します。画像はピクセル化して見えるでしょう。平均的な視力の人なら、画像は問題なく見えるでしょう。」
つまり、もしあなたが視力20/20以上の恵まれた少数派に属するなら、iPhone 4のディスプレイのピクセルに気づいたかもしれません。しかし、より一般的な視力を持つ大多数の人々に属するなら、ジョブズの主張は正しいと言えるでしょう。
網膜を超えて
Retinaディスプレイの導入から約7年後、AppleはiPhone Xの458ppiのSuper Retinaなど、さらに高いピクセル密度のディスプレイを採用し始めました。しかし、Appleは人間の目が認識できる範囲を超えて解像度を高める必要があった理由を説明していません。
もしかしたら、視力20/20以上の少数の人々を満足させたかったのかもしれません。iPhoneを目に近づけて操作する人が増えたのかもしれません。あるいは、単にサムスンのGalaxyシリーズに追いつくためだったのかもしれません（サムスンのマーケティングを信じるならば）。
ディスプレイ技術の進歩に伴い、Appleは解像度以外にも画面に新たな機能を追加し、世代ごとに新しい用語を導入してきました。実際、iPhone 4でRetinaディスプレイが発売された当時、そのディスプレイのコントラスト比は800:1で、前モデルのiPhone 3GSの4倍に相当します。
Appleのディスプレイ用語の意味
- 「Liquid Retina」 — OLEDディスプレイと区別するためにIPS LCDテクノロジーを採用したRetinaディスプレイ。AppleはiPhone XRの発売以来、Retina IPS LCDディスプレイにこの用語を使用しています。
- 「Liquid Retina XDR」 — ミニ LED バックライト システムを使用して実現された「エクストリーム ダイナミック レンジ」(1,000,000:1 のコントラスト比) を備えた IPS LED Retina ディスプレイ。
- 「ProMotion」 — 10 Hz ～ 120 Hz の範囲で動的に切り替わるリフレッシュ レート。
- 「Retina 4K」 — 21.5 インチサイズで 4096 x 2304 解像度。
- 「Retina 5K」 — 27インチサイズで5120 x 2880の解像度。
- 「Retina 6K」 — 32 インチ サイズで 6016 x 3384 の解像度。
- 「Retina HD」 — Apple が iPhone 6、7、8、SE (2020 および 2022) シリーズで使用されている Retina ディスプレイを指す呼び名。
- 「Super Retina」 — IPS LCD ディスプレイと区別するために OLED テクノロジーを採用した Retina ディスプレイ。
- 「Super Retina XDR」 — 「エクストリームダイナミックレンジ」（1,000,000:1 のコントラスト比）を備えた OLED Retina ディスプレイ。
- 「True Tone」 - 周囲の光に合わせてディスプレイの明るさと色温度を動的に調整します。
- 「XDR」 — エクストリームダイナミックレンジ。1,000,000:1 のコントラスト比。
Apple製品が、私たちが期待する鮮明で高解像度のディスプレイを搭載せず、しかもデバイスがそれを難なく処理しているなど、想像しがたい状況です。iPhone 4の「解像不能ピクセル」という当初の主張を信じるかどうかはさておき、AppleのRetinaディスプレイへの移行は、コンシューマーエレクトロニクスのディスプレイ技術を大きく前進させたと言えるでしょう。
スティーブ・ジョブズは最初の発表の際に、「一度Retinaディスプレイを使ったら、もう元には戻れない」と述べた。
そして、Apple はそうしなかった。
