[발언] 홈시어터, 극장 AV를 넘어섰다

[이군배]

부제:100"~대화면, 22.2ch다채널 음향의 한계 & 16K TV 가능할까?(2)

1996년 SD급 화질의 DVD 출시와 함께, 이듬해 5.1ch의 음향기기가 나오면서, 극장을 모태로 출발한 홈시어터가 탄생하였다. 이런 홈시어터가 20년의 시간이 지나면서, 8K 'TV+방송'의 등장으로 이제는 극장의 화질과 음향을 넘어서는 시대로 진입하고 있다.

즉, 극장 AV가 빔(빛)을 이용한 스크린에, 4K/24fps, 10bit, DCI P3(색 표준), 10ch내외의 오디오에 정체되어 있는 사이, 가정용 AV는 80인치대까지 화면이 일반화 되고(100"~질주), 8K/120fps, 12bit수준에 HDR까지 적용하여, 영상의 명암을 획기적으로 개선하고, DCI P3보다 30%~ 풍부한 BT.2020(색 표준)을 적용하고, 사운드도 22.2ch까지 구현함으로서, 극장 AV수준을 훨씬 넘어서고 있다.

▶극장 AV Vs 가정용 AV
구분	홈시어터		시어터	8K-시어터
	HDTV	4K UHDTV	극장	8K UHDTV
화면 (50ppi)	32~55인치 (44인치)	50~65인치 (88인치)	458.5인치 (10.1ppi)	70~85인치 (176인치)
해상도 (화소)	1920x1080 (2백만 화소)	3840x2160 (830만 화소)	4096x2160 (884만 화소)	7680x4320 (3,317만 화소)
컬러 표준	BT.709	BT.2020 (실 DCI-P3)	DCI-P3	BT.2020 (DCI-P3 30%~↑)
컬러 비트	8bit (1,600만 컬러)	10bit (10억 컬러)	10bit (10억 컬러)	12bit (670억 컬러)
프레임	30fps (1초 30장)	60fps (1초 60장)	24fps (1초 24장)	120fps (1초 120장)
HDR	X	부분 적용	X	기본
음향 (실제작)	~5.1ch	~10.2ch	10ch내외	~22.2ch

해서 이제는 극장 AV가 가정용 AV를 도입하는 역전 현상이 벌어지고 있다. 즉, 극장도 4K를 넘어, 8K를 도입하고, 100년 넘게 사용하던 천 스크린(빔 프로젝터) 대신, 자발광 LED를 이용한 디스플레이를 도입하고, 최근에는 HDR까지 도입하고, 오디오도 가정용 표준까지 적용하는 추세로 변하고 있다.

최근 삼성은, 극장에서 100년 넘게 사용하던 천 스크린 대신, 자발광 LED를 이용한 디스플레이(오닉스/Onyx)를 설치하면서, 변화를 주도하고 있다. 하지만, 극장용 스크린이 평균 458인치 내외는 되어야 한다는 점을 감안하면, 삼성이 공급하는 4K급 화질의 LED 디스플레이는, 화질이 부족하다는 지적이 있다. 물론 기존 천 스크린도 4K급이었기 때문에, 화질 차이는 없다고 볼 수도 있으나, 그래도 LED 디스플레이로 간다면, 화면 크기 대비 화질은 16K급은 되어야하지 않겠느냐 하는 지적이다.

▶삼성 시네마 LED 사양

*해상도 : 4096x2160

*화면크기 : 458.5인치(1030.13cmx543.23cm/10.1 PPI)

                Fine-pitch LED 96개 모듈 사용(1화소 크기 2.515mm)

               모듈간 이음새 없는 설치와 고정밀 교정으로 견고한 검정색 구현

               기존 시네마 프로젝터보다 10배 더 강한 광도

*기능 : 3D, HDR/500nit, DCI표준인증

*사운드 : JBL 과 HARMAN 기술 적용

그리고 삼성 LED 디스플레이는, 사운드 시스템도 논란이다. 기존 천 스크린은, 스크린이 천(음향 통과)으로 되어 있어. 천 스크린 뒷면에 스피커를 설치해도 문제가 없었지만, LED 디스플레이는 화면이 막혀있어, 전면 사운드가 다소 뭉쳐진다는 지적이 있다(아래 그림 참조).

하지만, 극장용 화면을 '천 스크린→LED 디스플레이'를 사용함으로서, 빛으로 구현하는 빔 프로젝터의 한계를 벗어나서, 극장을 밝게 할 수 있고, HDR도 적용하여, 좀 더 현실감 있는 영상을 구현할 수 있고, 영상 프레임도 기존 24fps에서 최대 120fps까지 끌어 올릴 수 있어, 엄청난 화질 향상을 가져갈 수 있다.

그렇지만, 극장용 LED 디스플레이가 좀 더 발전하기 위해선, 가정용 8K-THEATER 이상으로 도입을 해야 하지 않을까 한다. 즉, 극장처럼 458인치 내외라면, 16K급 디스플레이는 되어야 한다는 것이고, 지난 12월 1일 세계 최초로 8K 방송을 실시한 일본의 8K 방송에 적용한 22.2ch의 사운드도 극장에 전면적으로 도입해야 한다는 지적이다(가상의 22.2ch이 아닌, 실 22.2ch).

극장용 스크린과 음향(스피커) 구성도→스크린 전면에 가려진 스피커

NHK 8K 방송 8K-THEATER(22.2ch) 구성도

위 두 그림은, 미래형(4~5년 후) 가정용 TV와 극장용 스크린을 비교해 보았다. 가정용과 극장용의 차이는 화면크기와 사운드 성능 차이밖에 없다. 해서 문제가 되는 부분은, 극장용 대화면(458")의 화질 문제와 스크린(뒷면)에 놓이는 스미커 음향 문제가 될 것이다.

▶가정용 TV화면 적정 크기
구분 (16:9)	HDTV (1,920x1,080)	4K TV (3,840x2,160)	8K TV (7,680x4,320)
100ppi	22"	44"	88"
1화소 크기	0.2537mm	0.2537mm	0.2537mm
50ppi	44"	88"	176"
1화소 크기	0.5073mm	0.5073mm	0.5073mm
*100ppi:입체감이 살아있는 기준 *50ppi:방송사로고가 깨져 보이지 않는 기준

▶극장용 화면 화질 수준
458.5인치 (17:9)	4K (4,096x2,160)	8K (8,192x4,320)	16K (16,384x8,640)
PPI	10.1ppi	20.2ppi	40.4ppi
1화소 크기	2.515mm	1.2575mm	0.6287mm

위 두 도표를 보면, 가정용 8K TV는, 입체감이 살아있는 100ppi기준으로 본다면, 88인치 정도가 적정 사이즈다. 그렇지만, 방송사 로고가 깨지지 않는 50ppi정도로 본다면, 176"까지 가정용으로 사용해도 문제가 없다. 해서 삼성은, 75"~ 대화면을 표방하다, 1년도 못되어 2019년부터는 8K TV를 95인치까지 확대 출시한다.

그럼 극장용 디스플레이는 어떻게 해야 할까? 극장용 디스플레이는 보통 458.5인치 정도에서 4K급(10.1ppi)이나 8K급(20.2ppi)으로 한다면, 부족함이 있어 보인다. 해서 극장용 해상도는 16K급(40.4ppi) 정도는 되어야 할 것으로 보인다.

하지만, 문제는 4K급이나 8K급은, 1화소 크기가 전광판용 LED인 Fine-pitch LED(1~2.5mm)로 만들어도 문제가 없지만, 16K급은 그 절반인 0.6171mm크기의 LED소자를 따로 만들어야하기 때문에 쉽지가 않다. 또 Fine-pitch LED크기로 LED 디스플레이를 만들면, 8K급~은 소비전력도 만만치 않다. 만일 8K급~에서 소비전력 문제가 있다면, Micro LED를 사용해서 16K급 극장용 LED 디스플레이를 만든다면, 소비전력 문제는 해소할 수 있지 않을까 한다(문제는 가격).

물론 지금 당장은 16K 디스플레이를 구현할 수 있는 기반이 되어 있지 않아, 어려움이 있을 것으로 보이는데, 결국 어려움이 따른다 해도, 가야할 길이 아닌가 한다. 지난 2018년 8월, 대만의 Innolux는 100인치 16K(15360x8640) LCD(LED)패널을 공개하였다. 가정용 16K TV가 어쩌면 4~5년 뒤에는 시작이 될 수도 있을 것으로 보인다.

중국이나 대만 업체들이 과감하게 투자라고 있는 10.5세대(2940x3370mm) LCD라인에서는, 152"(336.5x189.28cm)까지 LCD(LED)패널을 생산할 수 있으니, 가정용 디스플레이도 100"~ 16K TV도 그리 불가능한 것많은 아닌듯 보인다.

다만, 가정애서 100"~의 대화면을 들여 놓는 한계성과 22.2ch 다채널 음향(스피커) 설치의 한계성이 있으므로, 그러한 점을 충분히 감안해서, 100인치 내외의 8K TV에 22.2ch의 음향을 최적화 해서 청취할 수 있는 방안이 강구되어야 할 것이다.

또한 극장 AV는, 458.5인치 정도라면, 16K급 정도의  LED디스플레이에, 22.2ch~의 음향을 기반으로 하되, 전면 스크린에 가려지는 음향 문제에 대한 보완이 있어야 할 것으로 보인다. 그런면에서 이제 극장용 화질과 음향이 가정용 AV, 그 이상으로 가야하는 것은, 어쩌면 당연한 것이 아닐까 한다.

▶16K Media Player(Spin Digital)
*16K 동영상 : 16K HEVC Software Codec
*16K Display : 16x 4K Monitor Dell 27” Dell UltraSharp U2718Q

Resolution: 16K (15360 x 8640 px)
Frame rate: 60 fps
Pixel format: 4:2:0, 10-bit
Compression: HEVC at 400 Mbps.
PC and display:
CPU: 2x Intel Xeon Scalable Platinum 8168 (2×24 cores)
GPU: 4x Nvidia M4000
Display: 16x 4K Monitor Dell 27” Dell UltraSharp U2718Q

[전수현]

100인치 16K TV,,,, 생각만 해도 벅차네요. 좋은글 발 보았습니다.

[방문수]

극장에 TV보러 가는 건 아니자나여 ㅎ

[이군배]

제가 쓴 글이 오해를 일으킨 것인지는 모르겠으나, 비유하신 댓글 표현이 저의 취지와는 다른 것 같아 첨언을 드립니다. 저는 극장의 화질과 음향이, 4K→8K→16K로 발전하는 TV의 기술과 음향(22.2cj)이 이제는 극장에 적용이 되어 가고 있는 것을 설명 드리고 있는 것입니다. 특히 100년 이상 이어온 극장용 빔(빛) 스크린이 LED디스플레이로 변화를 하면서, 어두운 극장이 밝아지고, HDR에 색감도 좋아지고, 프레임도 24→120fps까지 향상되는 장점이 생기지만, LED디스플레이로 인한 음향(전면 스피커)의 문제와 485" 내외 화면 크기에 따른 화질 부족 등을 지적하며, 극장 화질이 16K TV정도는 가야하지 않겠느냐를 지적하고 있습니다.

[이군배]

그런데, 이것을 두고 극장용 LED디스플레이를 TV로 생각하시어, 극장에 TV보러 가는건 아니라며 지적하신 것은, 제가 이야기 하려는 취지가 왜곡되는 것 같아 첨언을 드린 것입니다. 전ㄴ 그런 의도로 본 글을 쓴 것이 아님을 말씀드립니다.