‘궁극의 화질 경험’…그래픽으로 보는 Neo QLED 혁신기술 3

2021/07/08
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동굴 화면을 띄운 NEO QLED TV 가 동굴에 있는 듯한 이미지 컷

TV를 선택할 때 중요한 기준이 되는 화질. 손에 잡힐 듯 생생한 화질을 구현하기 위해선 명암비, 색 영역, 백라이트 광원 제어, 업스케일링 등 다양한 기능이 조화롭게 작동해야 한다.

삼성전자의 2021년형 Neo QLED 라인업은 혁신 기술을 집약해, 실제에 가까운 화질과 시청 경험을 구현했다. 회사는 △네오 퀀텀 미니 LED △퀀텀 매트릭스 기술 △네오 퀀텀 프로세서라는 세 가지 독자 기술을 도입해 새로운 차원의 화질을 만들어냈다. 여기에 마치 스크린이 공중에 떠 있는 듯, 1㎜도 채 안 되는 베젤을 적용한 인피니티 원 디자인(Infinity One Design)[1]으로 몰입감 있는 경험을 제공한다.

삼성전자 뉴스룸은 어렵게 느껴질 수 있는 화질 관련 핵심 기술들을 한눈에 살펴볼 수 있도록, 아래 그래픽과 함께 설명을 곁들였다.

 

초소형 ‘퀀텀 미니 LED’로 완성한 디테일

퀀텀 미니 LED 표현한 GIF Conventional LED Neo QLED Conventional LED Neo QLED 1/40

2021년형 Neo QLED는 완전히 새로운 광원인 퀀텀 미니 LED를 탑재했다. 기존 대비 월등히 작아진 LED[2] 수천 개를 촘촘히 배열해, 세밀하게 백라이트를 제어함으로써 정교한 디테일을 표현한다.

이처럼 소형화된 미니 LED 기술의 ‘비밀 병기’는 바로 삼성만의 독자 기술인 ‘마이크로 레이어’다. 기존 LED 광원에서는 LED 위에 렌즈나 패키지를 한 겹 더 씌워 빛을 확산시켰다면, 퀀텀 미니 LED에는 빛을 부드럽게 펼쳐주는 ‘마이크로 레이어’를 LED 내부에 자체적으로 탑재한 것. 이로써 수천 개의 LED 소자 간 부자연스러운 노이즈를 없애고, 블루밍 현상 없이 깊은 블랙을 표현할 수 있다.

 

LED 밝기 4배 높은 4,096단계…깊이있는 블랙과 명암비 구현

명암비 구현을 나타낸 GIF Conventional LED Neo QLED brightness can be improved by up to 40% better black level control  10bit 1024 levels 12bit 4096 levels

Neo QLED에는 삼성의 독자적인 로컬 디밍 기술인 ‘퀀텀 매트릭스’가 적용돼 있다. 백라이트로 사용하는 LED의 밝기를 기존 10비트에서 12비트로 올려, 네 배[3]나 향상된 4,096단계까지 밝기를 조정할 수 있다. 예를 들어 어두운 동굴 속을 걸어가는 장면의 경우, Neo QLED는 백라이트 광원을 섬세하게 조절하며 빛을 켜고 끌 수 있기에 바위의 질감이나 물웅덩이 등 블랙의 디테일과 명암을 더욱 정교하게 표현할 수 있다.

로컬 디밍 구역이 훨씬 많아진 만큼, 이를 정교하게 제어하는 기술도 필요하다. 삼성전자는 백라이트 전원 제어(Local Brightness Booster)를 통해, 전력을 효율적으로 배치하고 최대 밝기 수준을 끌어올렸다. 이는 어두운 부분에서 사용하지 않고 남는 전력을 밝은 부분으로 끌어와, 최대한 집중시키는 고도화된 방식이다.

이처럼 퀀텀 매트릭스 기술은 모래알처럼 작은 크기로 촘촘하게 박힌 퀀텀 미니 LED의 하드웨어 특성을 최대한 활용, 빛을 섬세하게 조절하며 뛰어난 선명도와 풍부한 색상을 구현한다.

 

16개 인공 신경망으로 세분화…고도화된 업스케일링

업스케일링 표현한 GIF SD Live HD Streaming FHD Youtube UHD VOD Real time Image Quality Analysis Network Neural Network 16EA DLSR #1 DLSR #2 DLSR #3 DLSR #4 DLSR #5 DLSR #6 DLSR #7 DLSR #8 DLSR #9 DLSR #10 DLSR #11 DLSR #12 DLSR #13 DLSR #14 DLSR #15 DLSR #16

‘퀀텀 미니 LED’와 ‘퀀텀 매트릭스’ 기술이 만들어내는 화질은, 강력한 인공지능(AI) 업스케일링 기술이 집약된 ‘네오 퀀텀 프로세서’와 만났을 때 더욱 빛을 발한다.

AI를 학습시키는 딥러닝 기술은 사람이 배우고 기억하는 메커니즘을 모방해 만든 ‘인공 신경망’을 기반으로 작동한다. 네오 퀀텀 프로세서는 이 신경망을 기존 1개에서 16개로 늘렸다. 고유의 역할을 부여 받은 각각의 신경망이 해상도와 화질을 기반으로 콘텐츠를 분류하고, 동시에 움직이며 더욱 강력한 업스케일링을 실행하는 것이다.

최근 온라인 스트리밍 서비스부터 블루레이 디스크까지 콘텐츠 소비 방식이 다양해진 만큼, 개별 콘텐츠 유형에 필요한 최적의 업스케일링 기법을 적용하는 것도 최상의 화질을 위한 중요 요소다. 네오 퀀텀 프로세서는 콘텐츠별 해상도, 선(edge) 처리, 디테일, 노이즈 수준 등 다양한 요소를 정밀하게 파악해, 저화질 영상을 4K 또는 8K로 부드럽고 끊김 없이 업스케일링 해준다.


[1]인피니티 원 디자인(Infinity One Design)은 QN800A이상 모델에 적용되며, 자세한 정보는 www.samsung.com에서 확인할 수 있다.

[2]퀀텀 미니 LED는 2020년 삼성 UHD TV와 비교해 높이 기준 40분의 1 크기임

[3]10비트: 210=1,024단계, 12비트: 212=4,096 단계

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