[발언] 고 주사율(HFR)의 허와 실

[이군배]

영화(24fps)나 방송(30fps)과 같은 동영상은, 24~30fps(Hz)으로도 무난하게 시청을 하기 때문에, 게임도 30fps(Hz)이면 충분하지 않을까요? 좀 더 원초적으로 질문을 해본다면, 사람의 눈으로 구분할 수 있는 초당 프레임 수(fps)는 얼마가 필요할까요? 사실 이에 대한 답은 쉽지가 않다.

가장 큰 이유는, 사람마다 눈으로 인지하는 능력이 다르기 때문이고, 두 번째는 모니터나 TV의 성능에 따라 인지력이 다르기 때문이다. 그리고 마지막으로 동영상의 움직임 상태에 따라 프레임의 차이를 느끼는 정도가 다르기 때문이다.

가령 사람이 대화를 하는 정적인 장면들은 24fps이내로도 충분하지만, 빠르게 움직이는 스포츠 장면이나 총을 쏘며 빠르게 이동하는 게임이나 빠르게 질주하는 자동차 게임 같은 것은 60fps도 부족할 수 있다. 그리고 무엇보다 화면의 크기에 따라서도 동영상 프레임은 다르게 느껴진다. 가령 120인치 프로젝터에선 상하좌우로 천천히 이동하는 장면도 24fps(영화)으론 부족하여 어지러움증을 느낄 수 있지만, 50인치 내외의 TV에선, 어지러움증은 느끼기기 힘들다.

그럼 일반 동영상은 사실상 60fps(Hz)까지밖에 없는데, 왜 게임은 120Hz를 넘어 144Hz에 이어 240Hz/360Hz까지 나오는 것일까? 사실 게임의 고 주사율은 일정부분 마케팅 요소도 크지만, 고 주사율(120Hz~)로 게임을 3~4시간 할 경우와 일반 주사율(60Hz)로 게임을 할 경우의 눈의 피로도가 다르다고 이야기 한다. 즉, 120Hz~으로 하는 게임이 60Hz로 하는 게임보다 눈의 피로도가 적다는 것이다. 해서 게임은 주사율이 높을수록 졸다고 한다.

하지만, 이러한 주사율 차이로 인해 눈의 피로도가 다르다는 것이, 과학적으로 증명된 사례는 없다. 대다수는 60Hz를 사용한 모니터는 구형이고, 120Hz~는 신형이다보니, 모니터 성능이 좋아져서, 그로인해 눈의 피로도가 나아졌을 수도 있고, 또한 심리적 효과도 있을 수도 있다.

하지만, 최근 5~7인치 내외의 스마트폰도 120Hz를 기본으로 지원하여, 작은 사이즈에서도 60Hz와 120Hz의 게임 차이를 느끼신다고 말씀하시는 분들이 많다. 이에 대해 반론을 제기하고 싶지는 않지만, 그 차이를 느낀다고 해도, 과연 실효성이 얼마나 되는지는 의문이 든다.

특히 이동형 스마트폰의 경우, 120Hz로 게임을 하면, 60Hz로 게임을 할 때보다 소비전력이 30~40% 증가한다. 또한 일부 게임에서나 사용하는 120Hz지원 때문에, 스마트폰 가격이 30~40% 비싸졌다면, 게임을 하지 않는 분들은 비싸게 스마트폰을 구입하는 것이다.

PC용 모니터도 마찬가지다. 최근 게이밍용 모니터가 이제는 120Hz를 넘어 144Hz에 이어 240Hz/360Hz까지 지원하는 제품들이 속속 등장하고 있다. 물론 240Hz/360Hz까지 지원하는 제품은 아직은 대다수 HD급 모니터다.

2020년 11월에 ASUS는 1920x1080에서 360Hz까지 지원하는 게이밍 모니터(ROG SWIFT PG259QN0)를 122만원에 판매되고 있다. 일반 60Hz모니터에 비해 최소 6배이상 비싼 금액이다. 지난 7월에는 삼성이 5120x1440(32:9)에서 240Hz까지 지원하는 게이밍 모니터(Neo G9)를 240만원에 판매하고 있다.

이들 제품들이 가격에 비해 240Hz/360Hz 게임이 효용성이 있는지도 의문이지만, 240Hz/360Hz를 지원하는 게임도 흔치 않고, 또한 240Hz/360Hz로 설정을 하려면, 비디오카드도 비싼 것을 구입해야 하고, 또한 소비전력도 20~30% 증가한다. 해서 운영자는 효용성 측면에서, 그것도 30인치 내외에서 240Hz/360Hz가 의미가 있을까 싶다.

어찌되었든 이러한 고주사율 경쟁은, 이제 HD급에 4K급으로 옮겨가고 있다. HDMI 2.1을 처음 내장한 TV제조사들이 4K/120Hz지원을 무기로 TV가 게이밍 모니터에 최적화 되었다며 판촉에 들어갔고, TV제조사들에 비해 1년 이상 늦게 HDMI 2.1을 내장한 게이밍 모니터 회사들은 최근 HDMI 2.1과 DisplayPort 1.4 DSC를 내장하여 4K/144Hz~을 지원한다며 맞대응하고 나셨다.

그러자 대만의 패널 제조사인 AUO는 최근 85인치 4K/240Hz를 지원하는 패널을 내 놓았다. 85인치가 게임용으로는 그다지 필요는 없겠지만, 관련 콘트롤 칩셋을 30인치 내외의 모니터에 적용을 하면, 빠르면 올 하반기나 2022년 초에는 4K/240Hz를 지원하는 게이밍 모니터도 기대할 수 있을 것으로 보인다. 참고로 DisplayPort 1.4 DSC는 4K/240Hz까지 지원이 가능하다.

끝으로 게임은 360Hz도 가능한데, 일반 동영상(방송/영화)은 왜 60fps(Hz) 이상을 지원하지 않는 것일까? 우선 게임과 동영상은 프레임 지원 방식이 다르다. 게임은 그래픽 영상이기 때문에, 프레임은 실시간 그래픽카드가 그려내는 것이다. 반면, 동영상은 24/30/60fps로 촬영을 해서, 압축 저장한 것을, 압축 디코더가 복원을 해서 영상을 그려내는 것이다. 해서 동영상은 압축 복원에 저장 용량(또는 전송량)이 별도로 필요하다보니, 프레임을 늘리는 것이 쉽지가 않는 것이다.

그리고 게임이든 동영상이든 그것을 모니터나 TV로 전송을 하려면, 그에 맞는 인터페이스가 필수적으로 따라져야 한다. 즉, 4K/60Hz, 10bit/4:4:4를 HDMI로 전송하려면, 20.05Gbps가 필요하지만, 4K/120Hz, 10bit/4:4:4로 전송하려면, 40.1Gbps가 필요하다, 2배 많은 주사율은 2배나 많은 전송량을 요구하기 때문에, Hz(fps)를 늘린다는 것은 그 만큼 기술력이 따라져야 한다. 특히 TV나 모니터용 패널도 함께 60Hz에서 120Hzf고 바꾸어야 하기 때문에, Hz를 늘리는 것은 그리 간단한 문제가 아니다.

해서 4K TV로 방송이나 영화 같은 동영상만을 본다면, 사실상 게임용으로나 필요한 4K/120Hz지원은 의미가 없다. 그럼에도 TV제조사들이 4K/120Hz지원을 내세우는 것은, 정체된 TV시장을 4K/120Hz지원을 무기로 4K TV 판매를 확대하기 위해서다. 또한 4K/120Hz지원으로 TV가격을 30~40% 비싸게 판매하고 있다.

이는 모니터 게이밍 모니터 제조사들도 마찬가지다. 4K 게이밀 모니터의 경우, 4K/120Hz~지원 모니터는, 4K/60Hz지원 모니터에 비해 최소 2배에서 3~4배까지 비싸게 판매되고 있다. 해서 4K/120Hz~지원 게이밍 모니터 구입은 신중을 기해서 꼭 필요한 경우에만 구입하는 것이 좋다, 또한 TV를 구입함에 있어서, 방송이나 영화 같은 동영상만을 본다면 4K/120Hz지원은 고려하지 않아도 된다.