기술자료

세세한 부분까지 선명하게 보여주는 4K UHD 디스플레이

4K 초고화질(UHD) 스트리밍, 방송 및 블루레이(Blu-ray) 콘텐츠가 입지를 넓히며 빠르게 성장하고 있다. 4K UHD 콘텐츠는 데이터 프레임당 8백만 개 이상의 픽셀로 구성되어 있는데, 이는 풀 HD(1080p) 콘텐츠의 4배가 넘는다.

이제 과제는 이 콘텐츠가 제공하는 실제와 같은 디테일과 깊이, 몰입감을 어떻게 보여줄 것인가 이다. 이미 1080p의 대형 TV에 익숙해진 소비자들에게 50인치의 스크린은 표준 크기이며, 대형의 4K TV는 점점 저렴해지고 있다. 하지만 1080p보다 4배 더 세밀한 콘텐츠를 원한다면, 4배 더 큰 영상에서 보는 것이 합리적일 것이다. 4K UHD 프로젝션은 합리적인 가격으로 대형의 영상 크기를 제공하는 것으로 입증된 유일의 디스플레이 기술이다.

대형의 프로젝션 디스플레이는 학교나 사무 환경에서 상세한 부분을 보여주는 데 매우 유용하며, 화면을 채우는 데 충분한 픽셀만 있다면 홈 엔터테인먼트용으로도 뛰어난 몰입감을 제공한다. 실제 4K UHD 디스플레이 솔루션은 4K UHD 사양에서 요구하는 풀 8백만 픽셀을 표시하여, 세부적인 부분까지 모두 볼 수 있는 또렷하고 선명한 영상을 보여준다.

4K UHD 기술의 핵심 요소
픽셀은 화면을 구성하는 아주 작은 한 부분이다. 4K UHD 콘텐츠에서 이 이미지는 프레임당 8백만 개의 픽셀로 구성되지만, 모든 픽셀이 동일하게 재현되지는 않는다. 따라서 정밀한 이미지를 제공하기 위해 8백만 개의 4K UHD 픽셀이 모두 표시되도록 하는 것이 중요하다. 실제로 4K UHD 콘텐츠에서 제공 가능한 디테일을 모두 표현하려면, 뛰어난 이미지 처리와 함께 높은 ANSI(American National Standards Institute) 명암비, 완벽한 픽셀의 기계적 정렬 및 극히 빠른 픽셀을 필요로 한다.

매우 높은 ANSI 명암비를 가진 이미지는 동일한 화면에 매우 어두운 검정색과 매우 밝은 흰색을 나타내 화면의 진정한 명암비를 표시한다. 많은 기술들은 다른 데이터 포인트를 인용하여 이미지의 명암비를 표시하지만, 이러한 명암비 옵션은 동일한 화면에 어두운 검정색과 밝은 흰색을 모두 제공하지 않는다. 예를 들어, 간단한 “온/오프” 명암비는 흰색 화면을 검정색 화면과 비교하는 방식을 취하지만, 실제 이미지는 하나의 화면에서 보여지기 때문에 동일한 이미지에서 가장 어두운 검정색과 가장 밝은 흰색을 사용하는 것이 매우 중요하다. 높은 ANSI 명암비를 갖는 경우, 이미지는 더 또렷하고 선명하며 몰입감이 높아진다.

프로젝터의 핵심은 영상 장치이다. 이 디바이스는 일반적으로 LCD(Liquid-crystal display), LCOS(Liquid crystal on silicon) 또는 TI의 DLP® 기술을 기반으로 화소 어레이를 구현한다. 화면에서 보여지는 픽셀은 이러한 화소로 생성된다. DLP 기술에서 화소는 각각 사람의 혈구 크기 정도인 일련의 마이크로미러로 구성된다. DLP 기술의 디바이스는 최대 수백만 개의 미러를 가지며, 모두 엄청나게 빠른 속도로 스위칭한다.

때때로 프로젝터는 삼원색인 적녹청(RGB)을 재현하는 데 영상 장치를 사용한다. 이러한 영상 장치는 전체 픽셀에서 모든 색상이 정확히 중첩되도록 각각 정확하게 정렬되어야 한다. 픽셀 크기가 작을수록, 제조 공정 과정에서 영상 장치를 정렬하는 것이 더 어렵다. 적, 녹, 청색의 픽셀이 제대로 정렬되지 않을 경우, 생성되는 이미지의 색상이 부정확할 수 있다.

검정색 배경에 있는 흰색 글자를 가까이에서 볼 때, 글자 가장자리에 적, 녹 또는 청색이 보인다면 영상 장치의 픽셀이 제대로 정렬되지 않은 것이다. 이러한 픽셀 정렬 오류가 발생하여 프로젝터 제조사가 이를 교정하기 위한 조치를 취하는 경우에 4K UHD 이미지에서 색상 왜곡이 일어날 수 있다.

해상도가 높아짐에 따라 픽셀 크기는 갈수록 작아지고 있다. 720p 영상 장치는 1백만 픽셀, 1080p는 2백만 픽셀, 4K UHD는 화면에 8백만 픽셀을 표시해야 한다. 4K UHD의 화소 크기는 현재 매우 작아 여러 개의 영상 장치를 사용할 경우 정렬하기가 매우 어렵다. 이는 4K UHD 프로젝션에서 가장 중대한 과제이다.

DLP 단일 칩 기술은 단 하나의 영상 장치를 사용하여 모든 색상을 표시함으로써, 잠재적인 비정렬 문제를 방지하여 고화질 이미지와 4K UHD 콘텐츠에 탁월한 기술이다.

모든 픽셀을 제대로 구현하는가?
소비자 기술 협회(CTA)의 정의에 의하면, 4K UHD는 화면에 8백만 개의 픽셀을 표시해야 한다. 그러나 모든 “4K” 프로젝션 기술이 실제로 이러한 4K UHD에서 지정하고 있는 8백만의 개 픽셀을 화면에 표시하고 있지는 않으며, 일부는 단 4백만 개의 픽셀만을 제공하기도 한다. 4K UHD 콘텐츠에서 제공할 수 있는 뛰어난 디테일을 제대로 구현하기 위해서는 8백만 개의 픽셀을 모두 표시해야 한다. 사용 계획이 있는 기술이 있다면, UHD 약자를 찾아 규격을 꼼꼼히 확인해야 할 것이다.

4K UHD 콘텐츠 표시의 임무 중 하나는 비용 효율적으로 세부적인 부분까지 모두 화면에 보여주는 것이다. 풀 8백만 픽셀의 초고화질 4K UHD 프로젝션은 각각의 영상 장치를 사용해 화면에 여러 개의 픽셀을 생성하므로 매우 경제적이다. 이러한 구현은 매우 빠른 픽셀과 첨단 신호 처리를 결합하여 달성된다. DLP 4K UHD 기술은 첨단 영상 처리 알고리듬을 사용하여 깨끗하고 선명하며 정교한 고해상도 화면을 만든다.

왜 4K인가?
4K 콘텐츠는 풍부하고 세밀한 디테일로 가득하다. 적합한 4K UHD 프로젝션 기술을 사용한다면 이러한 디테일은 유용한 방식으로 명확하게 드러난다. 기업에서 디스플레이는 진행자가 발표할 때 슬라이드의 상세한 내용을 화면에 띄워 회의실의 모든 사람들이 볼 수 있도록 사용된다. 그러나 많은 슬라이드가 빽빽한 스프레드시트로 채워져 있어 숫자를 보기 위해서는 인상을 써야 했던 기억이 있을 것이다.

4K UHD 프로젝션 디스플레이는 이와 같은 콘텐츠의 가독성을 크게 향상시키고, 글자를 또렷하게 보여주며 곡선과 가장자리를 매끄럽게 표시해 데이터의 읽기와 시각화를 보다 쉽게 만들어준다. 학교에서도 4K UHD를 활용해 학생들은 가능한 많은 것을 읽고 볼 수 있다. 홈 엔터테인먼트용의 4K UHD는 대형 화면을 가득 채우는 데 충분한 디테일을 제공하고 궁극적으로 엔터테인먼트를 체험할 수 있게 도와준다. 4K UHD DLP 기술은 정교하고 정밀하며 세밀한 표현을 제공하는 것으로 잘 알려져 있으며, 업무 생산성과 교육 효과, 그리고 홈 엔터테인먼트의 몰입감을 높여줄 수 있다.

4K UHD 프로젝션 디스플레이 기술을 위한 애플리케이션은 비즈니스, 교육, 홈 시어터와 같은 기존의 프로젝션 디스플레이 시장을 넘어, 디지털 사이니지, 레이저 TV 및 스마트 프로젝션과 같은 새로운 분야로 확대되고 있다.

기업이나 기관은 디지털 사이니지를 통해 레스토랑이나 대형 광고판 같은 공공 시설물에서 실시간 정보를 전달할 수 있다. 4K UHD는 정보 전달에 탁월한 몰입형 디테일과 대형 디스플레이를 모두 제공한다.

레이저 TV는 4K UHD 초단초점 UST(Ultra Short Throw) 프로젝션 디스플레이로, 거실과 같은 주변광 조건에서 주문형 비디오 스트리밍과 같은 콘텐츠를 디스플레이하는 용도로 이용된다. 소비자는 벽과 마주보는 바닥에 제품을 두고, 특수한 주변광 차단 스크린이나 일반 벽에 100인치 이상의 디스플레이를 투사할 수 있다. 레이저 TV는 현대적인 라이프스타일을 위해 설계되었으며, 휴대가 가능하면서도 초대형 화면을 제공한다. 또한 일반적으로 콘텐츠 내의 몰입도를 극대화하기 위해, DLP 기술 영상 장치를 사용하여 4K UHD 콘텐츠를 표시한다.

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그림 1: TV 시청 경험을 변화시키는 레이저 TV

스마트 프로젝터는 주로 LED(light-emitting diode) 광원을 사용한다. 거의 전적으로 주문형 비디오 콘텐츠 스트리밍에 초점을 맞추고 있으며, 주변광 차단 스크린을 함께 제공하는 제품은 거의 없다. 레이저 TV는 최대 3,000루멘 밝기를 제공하지만, 스마트 프로젝터의 밝기는 주로 1,500루멘 이하이다. 스마트 프로젝터는 4K UHD 스트리밍 콘텐츠가 늘어나는 것에 대비해 4K UHD 디스플레이 기능으로 이동하고 있다.

4K UHD의 경계를 넓히다
지난 해 출시된 DLP660TE에 이어 DLP470TE 칩셋이 출시되면서 DLP 제품이 더욱 향상되었다. 대각선 길이가 0.47인치인 초소형 제품은 더 작은 설계로 830만 개 픽셀을 표시해, 주류 시장을 위한 비용 효율적인 디스플레이 솔루션을 구현한다. 또한 DLP470TE 4K UHD 칩셋은 마이크로미러당 화면에 4개의 픽셀을 표시하므로, DLP 기술이 제공하는 초소형 4K UHD 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD)를 개발할 수 있다. 최대 4,000루멘까지 표시할 수 있는 DLP470TE 칩셋은 칩셋의 고휘도 기능을 이용해 레이저 TV, 디지털 사이니지, 게이밍, 기업 및 교육용 프로젝터와 같은 광범위한 애플리케이션을 위한 시스템을 개발하고, 4K UHD 디스플레이를 다양한 영역으로 확대가 가능하다.

그림 2_DLP660TE와 DLP470TE 크기 비교.jpg

그림 2: DLP660TE와 DLP470TE 크기 비교

콘텐츠가 4K UHD로 전환됨에 따라, 이에 맞춰 준비가 중요하다. DLP 4K UHD 기술과 같은 최신의 4K UHD 솔루션은 새로운 기술 향상과 첨단 이미지 처리 알고리듬을 사용하여, 탁월한 수준의 깨끗하고 선명하며 정교한 이미지를 제공한다. 8백만 픽셀을 표시하는 진정한 4K UHD는 4K UHD 콘텐츠에 살아있는 듯한 생동감을 불어 넣어 보다 쉽게 보고, 읽고, 즐길 수 있도록 한다.

기사입력 : 2017-11-28