[발언] ⑤색상 형식 및 기준

[이군배]

'HDMI-DisplayPort-USB-C'에 대한 특별 연재→⑤

5.색상 형식 및 기준

인터페이스	HDMI 주로 TV에 적용	DisplayPort 주로 모니터에 적용
색상 형식	YCbCr기반	RGB기반
색상 기준	*BT.709 : HDTV 표준 색상 *DCI-P3 : 디지털 영화 표준 색상→UDHTV에 주로 적용 *BT.2020 : UHDTV 표준 색상

위 ④색 구현과 전송에서 살펴 보았듯이, 영상을 촬영하고, TV로 보여주는 영상은 모두 RGB 3색을 배합해서 사용한다는 것을 알았다. 하지만, 촬영한 영상을 방송이나 IP(OTT) 또는 디스크에 담아 TV로 보려면, 영상을 압축 복원해야 해야 하는데, 이때 RGB로 저장 내지는 압축 복원을 하면, 용량이 커서 부담이 된다. 해서 RGB영상을 YCbCr 4:2:0으로 압축(저장)해서 복원을 하면, 용량을 절반으로 줄일 수 있다.
 
해서 영상은 TV의 경우, YCbCr를 기반으로 하는 HDMI를 사용하지만, 작은 텍스트 글자까지 선명하게 보여야 하는 모니터의 경우는 RGB를 기반으로 한다. 이때 TV에 적용되는 색상은, HDTV는 BT.709를 주로 사용하고, UHDTV는 BT.2020을 적용하는 것이 맞지만, BT.2020 재현률이 60%이상을 넘지 못하면서, UHDTV에는 주로 DCI-P3(100%)를 적용하고 있다.
 
UHDTV에서 BT.2020 색 재현률이 100% 구현 되려면, 컬러처리가 12bit는 되어야 하고, 디스플레이(페널)도 Micro LED와 같은 디스플레이를 사용해야만 BT.2020 색 재현률이 100% 나올 것으로 보인다. 아울러 RGB영상을 YCbCr 4:2:0으로 압축(저장) 복원하는 방식을 RGB로 바꾸어야만 화질 열화가 발생하지 않을 것이다(아래 그림 참조).
 
하지만, 영상을 12bit RGB로 촬영해서 12bit RGB로 저장 내지는 압축 복원하려면, 저장 용량이 지금보다 2.5배는 늘어나야 하고, 또한 인터페이스의 전송량도 늘기 때문에, 인터페이스의 전송량도 획기적으로 늘려야만 할 것이다. 이 부분은 연재 마지막 부분인 "새로운 차세대 '인터페이스'가 필요하다(240/231Gbps 전송 할 수 있어야)" 편에서 좀 더 자세히 살펴보기로 하자.

▶컬러비트에 따른 컬러 구현 수

컬러 비트	컬러 구현 단계(색 심도)	컬러(R/G/B 3색) 구현 수		적용 컬러	상용화
8bit	2^8=256단계	2^8x3=2^24= =16,777,216	1,600만 컬러	BT.709	HDTV 2000년~
10bit	2^10=1,024단계	2^10x3=2^30= 1,073,371.824	10억 컬러	DCI-P3	4K TV(SDR) 2013년~ 4K TV(HDR) 2016년~ 8K TV(8K/60Hz) 2019년~
12bit	2^12=4,096단계	2^12x3=2^36= 68,719,476.736	687억 컬러	BT.2020	8K TV(8K/120Hz) 2024년~
16bit	2^16=65,536단계	2^16x3=2^48= 281,474,976,710,656	281조 컬러	Human Vision	16K TV (2026년~/?)

▶컬러비트+컬러표준에 비례한 색 영역