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제품 리뷰

3D TV의 보급화는 2D to 3D로부터 시작된다.

3D TV의 보급화는 2D to 3D로부터 시작된다.

 

태어나면서부터 우리는 3차원 공간에서 살아 숨쉬고 있다. 2차원 영상 정보를 각기 양쪽 안구(이하 양안)에서 수집된 정보를 뇌에 거쳐가면 3차원 영상 정보로 변환되어 입체감을 느끼게 된다. 사람이 사물을 바라보면서 입체감을 느끼는 요인에 대해서 정리하면 크게 두가지로 나뉜다. 양안에 의한 입체감과 단안에 의한 입체감이다.

 

양안에 의한 입체감은 인간이 가진 구조적인 특성에 의해서 일어난다. 양쪽 안구의 간격이 떨어져 있어서 각기 다른 시선(위상차)으로 같은 사물을 바라 볼 때 입체감이 생성된다. , 양쪽 안구의 망막상은 갖지 않기 때문에 주시점으로부터 떨어진 위치에서 간격이 발생하는데 이런 양안시차에 의해서 입체감이 발생하게 된다.

 

단안에 의한 입체감은 태어나면서부터 겪는 경험적인 요인이 작용하면서 초점 조절, 운동 시차, 시야의 크기, 공기 투시, 선원근법, 텍스처 구배, 그림자, 중첩, 진출색·후퇴색 등 9가지 요인에 의해서 입체감을 느끼게 된다. <자세한 내용은 입체 TV 방송 기술(저자-박경세)’ 참조>

 

이처럼 스테레오스코픽(stereoscopic-양안과 단안에 의한 입체감) 시각화 기술을 적용하여 2차원 영상에 입체감을 얻을 수 있는 정보를 창출하면, 입체영상 정보를 얻는 순간부터 생동감 및 현실감을 느낄 수 있게 되는 것이다. 간단하게 요약하면 양쪽 안구에서 각각의 정보를 보내면 이중상으로 겹쳐진 2차원적인 영상을 뇌에서 3차원적인 입체로 인식하게 된다는 것이 이 글의 요지다.

 

처음부터 3D영상으로 제작된 콘텐츠가 아니라면 2D영상을 3D영상으로 변환해서 구현하긴 어렵다. 2D X축과 Y축이 서로 직교하는 좌표로 구성되고 3D X축과 Y축 그리고 Z축이 서로 직교할 때 입체감이 드러나기 때문이다. , 3D 2D와 다른 점은 제 3의 공간 Z축이 존재하기 때문에 평면적인 2D를 입체적인 3D로 만든다는 것은 쉬운 일이 아니다. 구조적인 측면에서 근본적인 차이가 있고 사람이 3D을 인식하는 방법도 고려해야 하기 때문이다.

 

이런 어려움이 산재해 있음에도 불구하고 삼성 PAVV Full HD 3D LED TV 2D영상을 3D영상(2D to 3D)으로 변환해주는 컨버팅 기능을 탑재하고 있다. 어찌된 일일까? 천천히 살펴보기로 하자.

 

일반적으로 3D영상 콘텐츠로 제작되어야만 3D영상을 감상할 수 있다는 것이 정설인데, 삼성 PAVV Full HD 3D LED TV 2D 영상을 3D로 변환할 수 있다는 것이다. 이 부분에 대해서 논란이 많은 반면 3D 기술을 표현함에 있어서 정석은 없기 때문에 인체의 구조를 이해하고 접근하는 시각이 필요하다. 위에서 언급했던 스테레오스코픽(단안, 양안시차)를 통해 원근감과 같은 원리가 응용된 것이라고 이해하면 될 것 같다.

 

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<이미지 출처 : Lenny Lipton의 Stereographics Develpers' Handbook, 1997>

 

 예를 들면, 양안의 시야각에 따른 위상차를 들 수 있다. 코 앞에 손가락을 펼쳐 손가락에 초점을 맞추고 양안으로 번갈아 가면서 눈을 감았다 뜨면, 손가락의 위치가 다르게 보인다. 이때 초점을 손가락 뒤의 배경으로 옮겨가면 손가락이 두개로 보인다. 이렇게 받아들인 양안의 시각적 정보는 사람의 뇌에서 입체적인 공간으로 재구성하여 공간을 느끼게 된다.

 

위의 내용들을 전체적으로 설명했지만 직접 봐야 이해가 빠를 것 같아 3D 애니메이션 Bolt의 트레일러 영상을 캡춰한 화면을 첨부한다.

 

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<좌안용 2D 이미지(좌), 우안용 2D 이미지(우)>

 

 

두 개의 이미지를 합성해서 빠르게 재생하면 입체감과 함께 공간감을 느낄 수 있다. 현재 이 이미지의 경우는 재생속도를 사람이 인지할 수 있도록 천천히 재생시킨 영상이다.

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2D to 3D 변환 기술이 적용된 영상화면

 

"3D TV3D 하이퍼리얼 엔진 기술 탑재···2D to 3D 실시간 변환

 

좌·우에 약간의 차이가 있는 이미지를 보여줌으로써 입체감을 표현할 수 있는 것이다. 여기에 좌·우로 구분된 영상을 교차해서 보내줄 수 있는 높은 주사율(Refresh Rates)을 구현할 수 있는 3D TV를 이용하면 실감나는 입체감을 느낄 수 있다.

 

현재 출시되고 있는 3D TV의 주사율은 120Hz부터 600Hz까지 다양하다. 초당 주사율이 높다고 3D 화질이 더 좋아지는 것은 아니다. 단지 입체감을 효과적으로 느낄 수 있다.

 

이해하기 쉽게 설명하면 120Hz의 주사율을 가진 3D TV는 초당 120장을 보여준다. 3D TV를 이용해 3D 콘텐츠를 즐길 경우. 좌·우 영상을 각각 초당 60장씩 나누어 보여주는데, 액티브 또는 편광 안경을 착용해야 입체영상을 즐길 수 있다. 영화가 초당 30 프레임(초당 30)의 영상으로 출력되는 것을 감안하면 자연스러운 영상을 볼 수 있다. 그러나 좌·우 영상을 각각 초당 30장의 영상을 보게 될 경우 화면 연속성이 떨어져 화면이 깜빡 거릴 수 있다. TV (별첨 : 현실감 있는 영상을 제공하기 위해 HD영상서비스를 제공하면서 영상장비가 초당 60프레임으로 바뀌고 있는 추세이다.)

 

보충 설명을 덧붙이면 초당 60Hz의 주사율을 가진 3D TV를 시청하게 될 경우 사람이 인지할 수 있는 영역 범위를 벗어나기 때문에 큰 차이를 느끼기 어렵다. 참고로 삼성 PAVV Full HD 3D LED TV는 초당 주사율이 240Hz(/우 각각 120Hz)이다.

 

삼성 PAVV Full HD 3D LED TV는 발광 다이오드(LED, Light Emitting Diode)와 함께 액티브 셔터 글라스(Active Shutter Glass)방식을 채택해 출시했다. 액티브 셔터 글라스 방식은 상대적으로 3D 화질이 우수하면서도 응답속도 개선에 따른 패널 제조원가의 상승폭이 작다. 액티브 셔터 글라스 중앙에 자리잡은 센서 수신기는 TV에서 컨트롤러 칩으로 전달되는 좌·우 영상 신호를 인식해 글라스 렌즈 액정(Liguid Crystal)들을 빠르게 개폐하면서 영상을 통과 및 차단하는 방식으로 양안시차를 인위적으로 발생시킨다.

특히 3D 하이퍼리얼 엔진을 탑재해 3D에서 2D로 전환시 화질저하가 없고, 반대로 2D 3D로 변환시 눈의 피로감이나 어지러움증도 줄일 수 있다. 그리고 Full HD Full HD 3D 시청시 선명한 해상도를 지원할 수도 있다.

 

앞으로 튀어나오는 영상이 많을 경우 눈의 피로도와 긴장도가 높아지고 뇌의 활동에 영향을 끼쳐 피로감을 느끼기 쉽기 때문에 입체감을 조절할 수 있도록 화면의 깊이(Depth)를 최대 10단계까지 조절할 수 있다. 2D영상을 3D영상으로 볼 수 있다는 부분에선 매우 고무적인 일이지만 2D to 3D 전환 기술은 3D로 제작된 영상에 비해서 보완해야 할 부분이 발견되고 있다.

 

한편, 2D to 3D 전환 기술은 삼성전자가 세계 최초로 선보였다.

 

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입체영상를 보기 위해 리모콘 버튼을 누르면 전환 안내 메세지가 노출된다

 

3D TV활성화의 주요 키워드인 "2D to 3D "

국내최초 3 입체 영상 제작을 선언한 '김수로' 2010 월드컵 방송 등 3D 콘텐츠가 제작준비가 한창이다. 그러나 3D 입체영상을 즐기기 위해서는 하드웨어 및 소프트웨어 기술이 조화되어야 하지만 영상 콘텐츠 시장이 활성화되지 못한 시점에서 3D 입체영상을 즐기기엔 현실적 한계가 많다는 지적이 꾸준히 제기 되고 있다.

 

이처럼 3D TV에 대해 부정적인 시각 때문에 3D TV가 지닌 잠재가치는 높지만 2D TV 시장을 뛰어 넘기에는 부족하다. 아직 2D 방식의 TV 수요를 완전히 대체할 수 있을 만큼 가격적인 요소, 방송 인프라가 갖춰지지 못했기 때문이다. 이점은 3D TV가 성장하는데 어려움을 겪을 것으로 예상된다.

 

하지만 3D TV를 즐길 수 있는 콘텐츠가 부족한 상황에서 2D to 3D가 유일한 대안으로 떠오른 만큼 이목이 집중되는 느낌이다. 바로 2D to 3D 전환 기술을 통해 소비자들에게 3D TV에 대한 인식을 전환하고 진입 장벽을 낮출 수 있기 때문이다. 따라서 3D TV의 보급화가 한층 앞당겨 질 것으로 예상된다.

 

하지만 2D to 3D 영상의 입체감을 3D 입체감과 동일시 해서는 안된다. 기본적으로 입체감을 가질 수 있도록 콘텐츠가 제작되지 않았기 때문이다. 단지 밖으로 튀어나오는 입체감보다 안쪽으로 표현되는 입체감이 두드러진다. 따라서 배경과 인물의 공간감이 두드러지는 영상(디스커버리 채널, 컴퓨터그래픽스로 제작된 애니메이션 영화(Ex : 파이널판타지, 어드밴스 칠드런) 등이 2D 영상을 3D영상으로 변환했을 때 만족스러운 입체감을 느낄 수 있다.

 

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Full HD 2D 영상화면(영화 사하라)

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Full HD 2D 영상화면(디스커버리 HD월드)

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Full HD 2D to 3D 영상화면(디스커버리 HD월드)

 

2D to 3D 콘텐츠를 즐기기 위해선?

사실 Full HD급만 되어도 2D 기반의 HD 방송을 주의 깊게 본다면 입체적인 효과를 미미하게 느낄 수 있다. 하지만 입체감이 크게 두드러지는 것은 아니고 단지 일부 몇몇 장면에서 공간감을 느낄 수 있을 정도의 미미한 효과이기 때문에 입체감을 느끼기 위해서는 3D TV가 꼭 필요하다. 사실 2D to 3D 콘텐츠를 즐기기 위해서는 HD 방송을 즐길 수 있는 디지털 방송 수신기가 필요하다. 삼성 PAVV Full HD 3D LED TV가 들어오고 나서 제일 먼저 스카이라이프를 신청했다. 일반 케이블 방송으로 연결했을 경우 수신감도가 떨어져 일반 방송을 보기 어려웠기 때문이다.

 

스카이라이프를 설치하고 나서 2D 방송 및 스카이라이프의 3D 시범 방송을 시청할 수 있었다. 연결방식은 컴포지트 또는 HDMI로 연결하고 나서 2D 영상을 선택한 후 리모콘으로 조작하면 된다. , HD 방송에 한해서 2D to 3D가 정상적으로 작동하고 SD 방송은 효과가 거의 없다. 또한 3D 방송을 시청하기 위해서는 연결방식이 HDMI 1.4버전으로 연결되어야 한다. 1.3버전으로 연결되어도 상관없지만 최적화된 3D 영상을 즐길 수 없다.

 

최근 언론을 통해 고해상도 멀티미디어 인터페이스 (High-Definition Multimedia Interface, HDMI) 규격 라이센싱을 담당하는 HDMI Licensing, LLC3D 영상을 감상하기 위해서는 새로운 표준 규격인 1.4버전으로 포함됐다고 밝히기도 했다.

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SkyLife, IPTV, 블루레이가 연결된 삼성 PAVV Full HD 3D LED TV


  • BlogIcon TISTORY 2010.05.20 18:19 신고

    안녕하세요, TISTORY입니다.
    티스토리 메인에서 '3D 입체영상'을 주제로 회원님의 글을 소개해드렸습니다.^^
    혹시 노출과 관련하여 궁금한 점이 있으시면 tistoryeditor@hanmail.net 메일을 통해 말씀해주세요!
    앞으로도 재미있고 유익한 글로 자주 뵈었으면 좋겠습니다.

    감사합니다.

  • ink7 2010.05.20 21:58

    다이비드 오님 축하드립니다!!!!
    저도 이글 추천합니다

  • Favicon of http://sweetyuria.tistory.com BlogIcon Yuria_a 2010.05.21 01:50

    오! 원리를 알게되어 좋은 정보가 되었습니다.
    포스팅 제목에 삼성이 없네~ 했더니 후반부에 넣으셨군요^^ㅋㅎ

  • teicc 2011.08.12 23:13

    전 사람이 직접 한장 한장 2d 화면에서 배경과 오브젝트들을 분리해서 원근감을 주는 거라면 모를까 tv에 부속되어 있는 이런 2d to 3d 기능은 그저 원근감에 혼란이나 주는 필요없는 기능이라고 생각이 되네요.