[발언] UHD TV 화질(해상도)에 대한 이해

[이군배]

요즘 카페에서 UHD TV에 대한 글이 많아지면서, 많은 분들이 UHD TV의 해상도에 대해서 잘 이해를 못하시는 것 같아, 간략히 정리를 하여 보았습니다.

TV의 해상도는 화면의 화소수를 말하는 것입니다. 화소수(해상도)가 많을수록 TV의 화질(해상도)은 좋아지는데, 보통 아날로그 브라운관(CRT)TV의 경우는 화면비가 가로:세로 4:3 이었고, 해상도는 350X250 이 대다수였습니다. 하지만, HDTV(디지털TV)는 사람의 두 눈을 기준으로 보기 편안하게 16:9 와이드 형태를 가지게 되었습니다.

>>>디지털TV의 해상도를 살펴보면, 모두 16:9로 되어 있습니다.

*일반 HDTV : 1366x768(1280X720)

*Full HDTV : 1920x1080→2K HDTV해상도

*쿼드 Full HD : 3840x2160→4K UHD TV해상도

*디지털시네마 : 4096x2160→4K UHD 모니터해상도

*수퍼 하이비전 : 7680x4320→8K UHD TV해상도

HDTV에 대하선 많이들 알고 계시니, UHD TV의 해상도와 화면 비에 대하여 알아보겠습니다. 우리가 보는 TV는 단순이 방송 시청만 하는 것은 아닙니다. 특히 UHD TV는 극장용 필름 해상도를 넘어서는 고화질의 영상을 표현할 수 있기 때문에, UHD TV는 영상의 혁신을 가져온 TV라고 말합니다.

만일 우리가 극장에서 본 영화의 필름을 디지털 스케너로 원본 그대로 읽어 들인다면, 그 해상도는 얼마나 될까요? 극장용 필름을 원본 그대로 스케너로 스케닝을 하면, 약 4,000x2,000정도의 해상도가 된다고 합니다.

		4096
		4000
		3840
2160
	2000	*극장용 원본 필름 : 4000x2000 *디지털시네마 : 4096x2160 *4K UHD TV : 3840x2160

< 4K UHD TV(3840x2160), 4K UHD모니터(4096x2160)와 극장용 필름4000x2000)의 해상도 관계 > 

위 그림을 보시면 아시겠지만, 처음 UHD TV를 개발할 당시에는 방송보다는 필름 원본인 4000x2000(2:1)을 가정으로 들여 놓는다는 취지에서, 극장용 필름 해상도에 가깝게 4K 디지털시네마 해상도인 4096x2160(1.9:1)으로 개발이 되기 시작을 하였습니다. 하지만, TV는 방송이 주가 되어야 한다는 논리가 만만치 않게 작용을 하면서, UHD TV는 기존 HDTV의 화변 비를 유지하기로 하면서, 3840x2160(1.78:1=16:9)로 정해진 것입니다.

그래서 최근 출시되는 대다수의 UHD TV는 4K UHD TV라고 하면서도, 4K에서 약간 부족한 16:9인 3840x2160으로 출시가 되고 있는 것입니다. 또한 8K UHD TV도 16:9인 7680x4320로 정해지면서, 영화 감상엔 다소 아쉬운 화면비가 된 것입니다. 영화 화면비에 가까운 해상도(4096x2160)는 주로 TV보다는 모니터로 출시가 되어가고 있습니다.

*이미지를 클릭하시면 크게 잘 보입니다.

그럼 2K HDTV와 4K UHD TV, 8K UHD TV의 해상도 차이는 과연 얼마나 될까요? 보통은  디지털TV를 2K/4K/8K로 구분을 해서, 2배수로 늘어난다고 생각을 하지만, 해상도는 가로2배x세로2배씩 늘어나기 때문에, 4K UHD TV는 HDTV의 4배, 8K UHD TV는 무려 16배나 화질(해상도)이 높아지는 것입니다(위 그림 참조).

또한 UHD TV는 단순히 해상도만 높아지는 것이 아니라, 색재현력이 좋아지면서, 화면의 디테일감이 좋아져, 2D영상이면서도, 3D처럼 보여주어 입체감이 살아 있어, UHD TV는 그래서 TV의 혁신중에 혁신인 것입니다.

끝으로 우리는 최근 디스플레이 해상도를 표현할 때, ppi를 많이 사용하는 것을 볼 수가 있습니다. 화소수는 가로 세로에 들어가는 Dot수를 나타내지만, ppi(pixels per inch)는 1인치 안에 들어가는 픽셀수를 말하는데, 그래서 ppi가 높을수록 화면의 선명도는 높습니다.

가령 같은 3840x2160 해상도를 가진 9.6인치 디스플레이와 55인치 디스플레이의 1인치당 ppi는 다를 것입니다.  즉, 해상도는 동일 하지만, 9.6"와 55"는 화면이 많이 커졌기 때문에, 그만큼 ppi수치는 차이가 난다는 것입니다(아래 도표 참조).

>>>해상도에 따른 화면 크기별 ppi수치 

인치 해상도	9.6"	23"	32"	40"	46"	50"	55"	60"	65"	70"	75"	80"	90"	100"
1920x1080	229.47	95.78	68.84	55.07	47.89	44.06	40.05	36.72	33.89	31.47	29.37	27.54	24.48	22.03
3840x2160	458.94	191.56	137.68	110.15	95.78	88.12	80.11	73.43	67.78	62.94	58.74	55.07	48.95	44.06
7680x4320	917.88	383.11	275.36	220.29	191.56	176.23	160.21	146.86	135.56	125.88	117.49	110.15	97.91	88.12

<참조>현재 시판중인 최고의 해상도는 Ortustech사가 내 놓은 4.8" Full HD(1920x1080) LCD패널(458.94ppi)인데, 이 4.8" 4장을 합쳐서 내 놓은 9.6" 4K UHD(3840x2160)는 현재 출시가 되어 있고, 이론적으로 4.8" 16장 합쳐서 만들 경우 8K UHD(7680x4320) 19.2"(458.94ppi)도 가능할 것으로 보입니다.

현재 업계에서는 500~600ppi급 모바일(5~6") 디스플레이 개발도 진행 중인데, 빠르면 2013년 안에는 상용 제품이 출시 될 수도 있겠지만, 가격이 비싸다면, 효율성 논란과 함께, 300ppi 이상은 가까운 거리에서도 구분이 어렵다는 분석이 있어, 해상도 경쟁은 한계에 다다른 것이 아니냐 하는 분석도 있습니다. 5인치 개럭시S4/옵티머스 GK는 Full HD(1920x1080) 패널(440ppi)로서, Ortustech사 제품보다 다소 떨어집니다.

이러한 수치를 감안해 본다면, 4K UHD TV는 50~70인치 정도가 적당해 보이고, 8K UHD TV는 80~120인치 정도가 적당해 보인다는 것입니다. 결국 지금 보고 있는 HDTV(1920X1080)는 40인치 내외가 적당한 사이즈라는 것입니다. 그러므로 지금 50~70인치 HDTV를 시청하고 계신다면, 화소수(해상도)와 ppi가 상당히 떨어지는 제품을 사용하고 계신 것입니다.

[김상영]

전문분야에 대한 해박한 지식과 이를 알기 쉽게 정리하여 게재해 주심에 감사드립니다. 특히, 최근의 UHD TV에 관한 논쟁을 흥미롭게 지켜보고 있습니다. 저도 언젠가는 사야 할 품목이기 때문입니다.

군배님이 작성하신 모든 글은 ‘이상은 사견입니다.’로 끝맺음을 하고 있습니다. 저는 이 말미 글이 군더더기가 아닌가 싶습니다. 굳이 표현치 않더라도 군배님의 주관적인 견해로 소신 있게 쓴 글임을 회원들이 알고 있지요. 그냥 끝내기가 허전한 느낌이 든다면 ‘끝’으로 맺음을 하면 어떨까 싶습니다. 주제넘은 말씀이라면 양해 바랍니다. 이상은 사견입니다. ^^*

[이군배]

아닙니다. 이번 글은 "이상은 사견입니다"를 넣지 않아도 되는데, 제가 글을 쓸때, 편리하게 쓰려고, 기본 양식을 사용하다보니, 늦은밤 글을 쓰다보니 "이상은 사견입니다"가 들어 갔네요(삭제 하였습니다). 암튼 이렇게 세세한 부분까지 봐 주시니, 제가 쓰는 글 하나 하나에 더 신경을 써야 겠습니다. 그리고 제가 글 쓰는 재주가 부족합니다. 특히 어려운 용어를 쉽게 풀어서 씀다고는 하지만, 쉽지 않네요. 그래서 글을 쓰고도 늘 부족함이 느껴 집니다. 좋은 지적에 감사드리고, 앞으로도, 어색하거나, 잘못된점 있으면 언제고 지적을 해주시면, 감사하겠습니다.

[전수현]

ppi는 2배씩 차이가 나네요. 55인치 HDTV 해상도 화질이 정말 많이 부족하네요. 좋은 자료 잘 보았습니다. 오늘도 많이 배웠습니다.

[김병노]

좋은 정보 감사 합니다...많이 배우는것 같습니다.

[정영길]

인간의 눈은 어느 정도의 해상도(화질)까지 구별할 수 있을까요? 아무리 높은 화질이라도 인간의 시력 한계로 인한 적당한 선에서 만족하지 않을까요?

[이군배]

ㅋㅋ. 그러게요. 본문 글에서도 지적을 하였듯이, 300ppi 이상은 가까운 거리에서도 구분이 어렵다는 분석이 있습니다. 그런데, 몇일전 기사에서 일본-대만 업체들이 500~600ppi급 모바일(5~6") 디스플레이를 개발 중이라는 기사가 나왔더군요, 청소년들은 500ppi까지 구분이 가능하다면서... 허나, 제 생각은 일본 대만이 OLED를 만들지 못해, OLED가 440ppi이상을 구현하지 못하는 부분을 강조하기 위해, LCD로 500ppi이상을 개발하려는 의미가 더 커보이는 것 같습니다. 저 또한 5인치 Full HD폰을 사용하고 있지만, 효융성은 그다지 느끼지 못하고 있습니다.

[이군배]

결국 500~600ppi급은 가격이 440~450ppi제품보다 비싸면, 상용화는 어렵지 않을까 봅니다. 가격이 같다면, 소비자 입장에선 ppi가 높아서 나쁠 것은 없을 것으로 보입니다. 참고로 저는 30인치(293.72ppi) 정도의 8K UHD(7680x4320) 모니터는 한번 기대해볼만 할 것 같습니다.

[김승도]

인치별 해상도도 중요하지만, 요새들어 느끼는 건 화면에서 얼마만큼 떨어져서 보느냐도 중요한 거 같아요. 그렇다고 너무 가까이서 보면 안되겠죠? 근시와 난시 조심 ㅋ

[이군배]

예. 좋은 지적이십니다. 다만, 이 글은 시청거리나, 시청 환경, 시청자의 시력을 고려한 UHD TV의 화질을 이야기 하는게 아니라, 수치적(해상도) 의미에서, UHD TV의 화질(해상도)를 짚어 본 글 입니다.

[정광근(시골방랑자)]

많은 도움이 되었습니다. 정리를 정말 잘하신것같습니다.

[송면]

개럭시 s4 → 의도이신지는 몰라도 정말 적절한 표현이신거 같습니다ㅋㅋㅋ 오타시더라도 수정하시지 말아주세요

[이군배]

의도? 잘 이해가 안되는데, 어떤 의미로 말씀 하신 건지요? 전 위 본문 글에선, 단순히 5인치 개럭시S4와 옵티머스 GK가 Full HD(1920x1080)폰인데, 패널의 ppi가 440ppi 이고, Ortustech사 4.8인치 패널이 458ppi 이기에, 그 패널보다 ppi가 다소 떨어진다는 사실성만을 이야기 했기 떄문에, 그 어떤 의도는 없었습니다. 다른 의미가 있는지요?

[송면]

갤럭시가 아니라 개(犬)럭시가 생각이 나서 그랬습니다. 별말은 아닙니다 ㅋㅋ

[이군배]

ㅋㅋ. 아! 그런거 였네요. 오타였는데, 전혀 보이지 않았네요. 아래 꼬리말 까지.... 그냥 그대로 두겠습니다.

[송재윤]

군배님 덕분에 많은 정보를 공유하는것 같습니다, 항상 감사합니다

[한상복]

좋은글 감사합니다.

[김효성(causs)]

항상 좋은 정보 감사합니다.

[김용진(하얀겨울)]

항상 좋은 정보 감사 드려요

[진정식]

오..FullHD와 4K UHD의 차이는 해상도는 2배, 화질은 4배이군요~