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PAVV Full HD 3D LED TV를 구성하는 3대 핵심 기술

2010. 5. 3. 19:08 Posted by 비회원

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3D TV로 영화를 감상하다.

 

 

PAVV Full HD 3D LED TV를 구성하는 3대 핵심 기술

 

PAL 방식과 NTSC방식은 세계 3대 방송 규격으로 손꼽히고 있다. 우리나라의 TV 주사방식은 PAL(Phase Alternation Line)이 아닌 NTSC(National Television System Committee)로 채택했다. NTSC 방식은 한국, 미국, 일본, 캐나다 등 44여개국이 사용하고 있는 비디오 출력방식이며, PAL은 독일을 중심으로 한 유럽국가와 중국, 북한 등 100여개국이 사용하는 비디오 출력 방식이다.

 

인터레이싱(interlacing)이라는 주사 시스템을 사용하고 있는 NTSC 방식은 TV 영상 프레임당 525(유효주사선은 480)의 수평 주사선을 가지고 있다. 연속된 프레임을 유지하기 위해선 화면을 한번은 홀수 번째 줄을, 다른 한번은 짝수 번째 줄을 주사하고 프레임 속도가 초당 30프레임(실제 29.97프레임)을 주사해야 한다. 이러한 주사선들은 좌측에서 우측으로 순차되고 나서 상단에서 하단으로 주사된다.

 

아날로그 방송 시스템에서 널리 쓰이는 PAL 방식은 1967년에 발표되었고, 독일의 Telefunken사의 Walter Bruch에 의해 NTSC 방식을 변환 시킨 위상교환법에 의한 방식으로서 개발됐다. 컬러 TV 표준 방식의 일정으로 주로 유럽 등 대부분의 국가에서 널리 쓰인다.

 

NTSC 방식과 PAL 방식의 주요 제원을 정리해보았다.

 

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이후 방송품질이 개선되면서부터 영상화질 포맷에 따라서 크게 SD, HD, Full-HD 3가지로 나뉘게 되었다. SD(Standard Definition)급은 우리가 일반적으로 보는 아날로그방식의 영상품질을 갖고 있고, HD(High Definition)급은 현재 지상파 디지털 방송에 채택되고 있는 고화질 1080i(Interlaced) 영상과 16:9의 화면비율을 가지고 있다. 그리고 Full HD(Full High Definition) Full HD급인 HD-DVD, BlueRay-DVD에 최적화된 1080P(Progresive)의 화질을 갖고 있다.

 

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(IFA2009에 참석해 삼성부스를 찍은 사진으로 1080i/1080P 해상도를 다른 해상도와 비교해 봤다. 720P에서는 세로사이즈로 리사이징 했을 경우 손실되는 영역이 발생한다.)

 

또한 디지털 TV가 보급되면서 NTSC 방식에서도 컴퓨터 시스템과 직접적인 호환성을 가질 수 있도록 출시되고 있다. 한가지 주목할 점은 생생한 영상 전달과 함께 고화질 영상을 지원할 수 있도록 제품들이 쏟아지고 있는 요즘 30프레임의 영상에서 초당 60프레임을 보여줄 수 있도록 진화하고 있다는 점이다. 이를 가능하게 해주는 것이 패널과 같은 기술적인 부분인데, 오늘 이야기의 주제는 여기서부터 시작한다.

 

삼성전자는 PAVV Full HD 3D LED TV를 선보이며, “3D 전용 패널, 3D 하이퍼리얼 엔진, 스피드 백라이트 등 3D TV 3대 핵심 기술을 중심으로 3D 시장을 주도하겠다는 포부를 드러냈다. 여기서 언급된 3D 전용 패널, 3D 하이퍼리얼 엔진, 스피드 백라이트는 3D TV의 화질에 매우 중요한 영향을 미치는 요소들이다. 여기서 삼성전자를 언급한 이유는 3D TV에만 적용되는 것이 아닌 Full HD TV에서도 이러한 요소들이 중요하기 때문이다.

 

3D 전용 패널, 3D 하이퍼리얼 엔진, 스피드 백라이트는 3D TV를 구성하는데 있어서 가장 중요한 3대 핵심 기술로 꼽힌다.

 

<이미지 출처 : 삼성전자>

 

3D 전용 패널

지난 글에서 3D 입체영상을 느끼기 위해서는 양안에 의한 입체감과 단안에 의한 입체감을 소개했다. 이를 가능케 해주는 것이 바로 주사율, 반응속도, 명암비, 3D 엔진 등 여러가지 요소가 필요하다. 이런 요소들을 아우르는 것이 바로 패널이다. 보통 LED 패널은 엣지(Edge) 방식과 직화(Direct) 방식으로 구분된다.

 

삼성 PAVV Full HD 3D LED TV는 엣지(Edge) 방식이 적용된 3D 전용 패널이 채용하고 있다. 이 패널은 Full HD 영상(2D) 3D 영상에 최적화되어 생생한 컬러, 부드럽고 깨끗한 영상과 함께 입체감을 느낄 수 있는 기술들을 두루 갖추고 있다.

 

크리스털 블랙패널을 장착한 PAVV Full HD 3D LED TV 7000시리즈를 살펴보면 46인치(116cm) 크기에 메가(Mega) 명암비, 1920 x 1080 지원해상도, LED 와이드 컬러 컨트롤 지원, 240Hz를 지원하는 오토 모션 플러스, 광시야각, 완벽한 블랙, 3D 하이퍼리얼 엔진, Clear Motion Rate(CMR 12) 등 다양한 기능들을 제공해 깜빡임이나 끊김 없는 영상을 볼 수 있다.

 

특히 1초당 240(좌우영상 각각 120)의 영상을 구현하는 240Hz의 기술이 내장되어 있어 잔상이 거의 없고 선명한 화질을 구현한다. 240Hz를 적용한 제품은 120Hz를 적용한 제품보다 눈의 피로도를 줄일 수 있는 장점이 있다. 물론 240Hz 기술 이외에도 반응속도, 명암비도 눈의 피로도를 줄이고 세밀하고 정교한 영상을 제공하는데 한 몫을 보탠다.

 

아울러 7000/8000시리즈에는 삼성 반도체 기술이 집약된 삼성 크리스털 LED 엔진(8000 시리즈)’, ‘크리스털 블랙 패널’, 내츄럴(Natural) 화면 모드등 화질 기술을 극대화 할 수 있는 기술들을 접목해 선명하면서도 편안한 화질을 구현한다.

 

단순 패널 구동속도인 헤르쯔(Hz)만으로는 향상된 3D TV 화질 수준을 나타내는데 한계가 있기 때문에 3D 하이퍼리얼 엔진과 CMR(Clear Motion Rate) 기술로 보완하고 있다.

 

<이미지 출처 : 삼성전자>

 

스피드 백라이트

3D 하이퍼리얼 엔진, Clear Motion Rate(CMR 12)와 함께 3D TV의 핵심 기술을 이루는 마지막 한가지는 스피드 백라이트라고 할 수 있다. 일반적으로 LED TV는 백라이트로 LED를 사용하기 때문에 냉음극 형광물질인 CCFL 광원을 백라이트(CCFL은 미니형광등/형광등에 적용)로 사용하는 LCD TV와 차이점을 보인다. 또한 LCD는 패널에 따라서 시야각에 영향을 미친다는 단점을 갖고 있는 반면 색재현성이 뛰어난 LED는 저전력에 화질도 깨끗하다는 장점을 갖고 있다.

 

삼성 PAVV Full HD 3D LED TV 2D에서 적용되었던 일반적인 백라이트 LED가 아닌 스피드 백라이트 기술을 제공한다. 스피드 백라이트 기술은 영상소스에 따라 LED 광원 밝기조절 속도가 기존 제품들이 비해서 2배 이상 향상시켜 깊이 있는 블랙 표현(명암비)과 화질을 풍부하게 제공한다. 새롭게 적용되는 스피드 백라이트 기술을 통해 밝은 곳은 더욱 밝고 선명하게 어두운 곳은 더욱 어둡게 표현해 풍부하고 깊이감 있는 명암비를 빠르게 표현할 수 있다.

 

백라이트가 LED로 바뀌면서 여러 장점들이 등장한다. 가장 큰 장점은 전력이다. CCFL보다 LED가 고효율의 광원이기 때문에 전력 소모량이 40~60%까지 낮아진다. 발열도 적다. LED의 작은 크기 덕분에 TV의 크기가 작아질 수 있으며 화질 역시 LED가 한 수 위다.

 

<2004년 공개된 SoC 칩셋 이미지 출처 : 삼성전자(연합뉴스 배포자료)>

 

Clear Motion Rate를 지원하는 3D 하이퍼리얼 엔진

시스템 온 칩(SoC) 반도체는 삼성이 독자적으로 개발한 3D 하이퍼리얼 엔진으로 전용 3D, 컬러, 명암, 그리고 모션을 최적의 상태로 유지해 3D 패널을 더욱 돋보이게 하는 역할을 담당한다. 편안한 입체 영상을 구현하는 3D 하이퍼리얼 엔진을 통해 살아 있는 듯 생생하고 깊이 있는 3D 콘텐츠로 감상할 수 있다. 3D 화면의 화질이 떨어지는 경우 눈이 쉽게 피로해지는 단점이 있지만 하이퍼리얼 엔진과 전용 패널을 통한 고화질을 구현, 이런 현상을 최소화 했다.

 

또한 PAVV Full HD 3D LED TV 7000 시리즈는 Clear Motion Rate를 지원해 일반 화질의 12배 이상 선명한 720 CMR 수준의 화면을 제공한다. 동영상 선명도를 의미하는 CMR (Clear Motion Rate)은 일반 60Hz 화질을 기준으로 몇 배의 고화질 동영상이 가능한지 그 정도를 나타내는 수치로, 삼성전자의 신모델 7000시리즈(12), 8000/9000시리즈(16)의 동영상 선명도를 보여 60Hz X 12/ 16배인 720/960 CMR으로 표기된다.

 

3D 하이퍼리얼 엔진 기술을 좀 더 쉽게 설명하면 정지 또는 재생 영상의 선명도를 극대화하고 영상화면이 뭉개지거나 느려짐을 최소화 하면서 3D 효과가 적용된 영상 화면의 이중상 발생(Cross Talk)을 사전에 예측하여 보정하므로 어지러움을 최소화한다는 것이다.

 

정리하자면, 3D TV의 성능을 극대화 하기 위해서 240Hz패널에 추가로 화질 처리(3D 하이퍼리얼 엔진)스피드 백라이트의 움직임으로, 1초에 720장 해당하는 표현력(CMR 성능)으로 장면을 재현해 주면 같은 240Hz패널이라도 더 선명한 장면들을 제공하게 된다는 것이다. 이렇듯 3D 전용 패널, 3D 하이퍼리얼 엔진, 스피드 백라이트는 3D TV를 구성하는데 있어서 가장 중요한 3대 핵심 기술이자 3D TV의 표준기술이라고 할 수 있겠다.

 

 

지금까지 3D TV에서 중요한 3D 전용 패널, 3D 하이퍼리얼 엔진, 스피드 백라이트에 대해서 알아봤다. 이런 기술들이 3D TV를 이용하는 사용자에게 어떤 효과를 미치는지 살펴보기로 하자.

 

리뷰에 앞서 삼성 PAVV Full HD 3D LED TV를 통해 본 영화에 대해서 언급하려고 하는데 최근 강화된 저작권법 때문에 이에 대한 부연설명이 필요하기 때문에 짚고 넘어가도록 하겠다. 개인의 이득이나 이윤을 취할 목적으로 사용하지 않고 오직 3D TV와 관련된 부분에 대해서만 사용하며, 감상한 영화작품의 캡쳐는 3D TV의 현실감을 드러내기 위해서 사용됨을 밝힌다. (만일 제작사, 배급사, 유통사업자, 저작권자가 이의 제기시 바로 조치를 취하겠다)

 

기본적인 설정은 디지털 수신기에 HDMI 연결된 영화 및 드라마를 2D to 3D로 변환했다.

 

 

 

먼저 명암비가 뚜렷하게 대조되는 친철한 금자씨를 감상해봤다. 주로 어두운 분위기를 담아내고 있는 장면에서 세밀한 표현이 요구되는데, 블랙패널과 3D 하이퍼리얼 엔진이 어우러져 명암 대비가 뚜렷하면서도 어두운 부분의 디테일이 살아나 영상의 완성도를 높여 인상 깊었다. 어두운 부분의 경우 미세한 차이로 제작자가 전달하려고 하는 시각적인 메세지를 발견할 수 있기 때문에 몰입도를 높여줄 수 있다는 부분에서 만족스러웠다.

 

 

 

두번째는 근래 들어서 사람들의 사랑을 받고 있는 미국 드라마나 영화 속의 색감을 담고 있는 전격Z작전 나이트라이더 8<시체들의 밤>을 시청했다. 전격Z작전의 경우 야외 촬영이 많은 장면을 담고 있어 공간감을 좀 더 쉽게 느낄 수 있었다. 2D to 3D를 꺼놓고 보더라도(Full HD 시청시) 공간감이 두드러지는 드라마인데, 3D로 변환해서 보니 배경과 인물의 공간감이 생생하게 드러났다. 물론 3D에 비하면 2D to 3D는 만족스럽지 못하지만 3D의 입체감을 살려낼 수 있다는 점은 매력적으로 느껴졌다.

 

 

 

세번째는 빠른 화면전환에선 어떤 모습을 보여줄까 고민하다가 미국 드라마 프린지2<인간폭탄>을 선택했다. 속도감 있는 스토리 전개를 고민하다 보니 선택하게 되었는데, 빠른 화면 전환에서도 부드럽고 기존의 아날로그 TV와는 비교할 수 없을 정도로 깨끗한 화면을 자랑했다. 아날로그 방식의 TV는 픽셀단위가 크기 때문에 빠른 화면전환이 요구되는 장면에선 뭉개지거나 잔상현상이 발생하기도 하는데, 3D LED TV에서는 그런 현상을 찾아볼 수 없었다.

 

실제로 3D TV를 사용해 보았을 때, 연속으로 3D 콘텐츠를 연속적으로 감상하다보니 눈의 피로감이 두드러졌다. 추후 출시되는 3D TV의 경우 기술이 더 발전하더라도 인체에 누적되는 피로감이 최소화 될 수 있도록 제품을 먼저 내놓은 쪽이 시장을 주도하게 될 것 같다는 생각을 해봤다.

 

<본문 중 위키백과 일부 내용 참조>

 


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  1. 지나가는이  수정/삭제  댓글쓰기

    " 보통 LED 패널은 엣지(Edge) 방식과 직화(Direct) 방식으로 구분된다.
    삼성 PAVV Full HD 3D LED TV는 엣지(Edge) 방식이 적용된 3D 전용 패널이 채용하고 있다. 이 패널은 Full HD 영상(2D) 및 3D 영상에 최적화되어 생생한 컬러, 부드럽고 깨끗한 영상과 함께 입체감을 느낄 수 있는 기술들을 두루 갖추고 있다. "
    엣지 방식이 더 좋은것으로 소개하고 있군요. 엣지방식은 TV테두리에만 LED를 배치하는 것이고, 직하는 뒷면 전체를 LED를 배열하는 방식으로, 엣지로 하면 LED의 개수를 줄일 수 있고, 두께를 최소화 할 수 있는 장점은 있지만 화면 요소요소의 점등을 제어하기 힘들기에 더 좋은 기술이라고는 하기가 어렵다고 생각합니다만...

    2010.05.17 09:34

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