[NEXT for QLED] 2편. 초고화질 시대, ‘품격이 다른’ 화질 제공

최근 가정 내 TV가 점점 커지면서 초고화질에 대한 관심도 고조되고 있다. TV 화면이 아무리 커도 해상도가 떨어지면 큰 화면의 위력을 실감할 수 없기 때문. 65형 이상 대형 TV는 대부분 UHD(Ultra High Definition), 즉 4K(3,840×2,160 화소) 화질이 적용되고 있고, 하반기엔 8K(7,680×4,320 화소) TV도 나올 예정이다.

FHD 추월한 UHD TV 판매량…바야흐로 ‘초고화질 시대’

초고화질에 대한 높은 관심은 UHD TV 판매 확대로 이어지고 있다. 시장조사업체 IHS마킷에 따르면 세계 UHD TV 판매량은 지난해 역대 처음 FHD(Full High Definition) TV를 추월했다. 올해는 1억대 이상의 UHD TV 출하가 예상되는데, 이는 전체 TV 시장의 절반에 가까운 45%(나머지는 SD, HD, FHD TV) 규모다. 2022년에는 UHD TV 비중이 60%에 달할 것으로 전망된다.

삼성 UHD TV 판매량도 최근 급증하는 추세다. 지난해 1분기 세계 시장에서 판매된 삼성 TV 중 UHD TV 비중은 37%였지만, 4분기 순식간에 50%를 넘어서기에 이르렀다. 올해 1분기 역시 UHD TV 판매량이 전년 동기 대비 35% 이상 급증하며, 전체 삼성 TV 판매를 견인하고 있다.

단지 선명한? 시청 환경 ‘최적화’된 화질 필요

초고화질 TV 시장이 무르익으며, 화질을 판단하는 눈높이도 바뀌고 있다. 단지 ‘선명한’ 화질을 넘어, 실제 TV를 보는 환경에 최적화된 화질이 필요하게 된 것. 미국 에너지국(DOE) 조사에 따르면 한국은 일상 조도가 150~250Lux[1]로, 북미나 유럽에 비해 2~3배 밝은 환경에서 생활하고 있다. 이렇게 확연히 다른 조명의 밝기 차이 속에서 TV가 정확한 색상과 명암을 보여주는 지가 TV 화질의 중요한 요소로 대두되고 있는 것이다.

각기 다른 시청 환경까지 반영해 TV 화질을 판단할 수 있도록 새롭게 등장한 기준이 바로 컬러볼륨이다. 다양한 밝기에 따른 미세한 색의 변화까지 입체적으로 평가할 수 있는 척도다. 전문가들은 TV가 영상 시청뿐 아니라 게임, 쇼핑 등 다양한 용도로 쓰이고 있기 때문에 실제 TV를 사용하는 환경을 고려해 밝기, 명암비, 콘텐트 최적화 등 여러 요인들을 함께 살펴볼 것을 권장하고 있다.

100% 컬러볼륨, 깊고 섬세한 블랙 표현

삼성 QLED TV는 최근 세계적 규격 인증기관인 독일 VDE(Verband Deutscher Electrotechnische)로부터 업계에서 유일하게 2년 연속 ‘컬러볼륨 100%’로 인정을 받았다. 메탈 퀀텀닷 기술을 바탕으로 한 QLED TV는 어둡거나 밝은 영상에서 잘 드러나지 않는 미세한 색채까지 담아낸다. 기존 TV의 3~4배 수준인 최대 2,000니트의 밝기를 표현할 수 있어 햇빛에 반사되는 파도의 질감, 하얀 설원 풍경과 같은 장면까지 생생하게 보여준다.

특히 올해 QLED TV는 밝기를 그대로 유지하면서 블랙 색상을 더욱 깊게 표현할 수 있는 기술을 적용, 최고 수준의 명암비를 완성했다. 백라이트 발광다이오드(LED)를 패널 뒤에 두고, 정교하게 밝기를 조절할 수 있도록 한 ‘다이렉트 풀 어레이(Direct Full Array)’ 기술이 대표적이다. LED 블록을 기존 대비 열 배 이상 촘촘하게 늘려 빛을 개별적으로 조정함으로써, 한층 섬세한 블랙 색상을 만들어낸다. 특히 실시간으로 영상을 분석해 블랙 색상을 더욱 정밀하게 인지하고 조절하는 블랙 알고리즘을 적용해, 칠흑과 같이 어두운 장면에서도 원작의 미세한 표현을 그대로 전달한다.

그런가 하면 밝은 곳에서 어두운 장면을 볼 때 거슬리는 것 중 하나가 화면에 주변 사물이 반사되는 현상이다. ‘3세대 초저반사 필름’을 적용한 QLED TV의 눈부심 방지기술이 이를 해결해준다. 대낮이나 눈부신 조명 아래서도 화면에 빛 반사가 거의 없어 영상에 몰입할 수 있다.

삼성전자는 초고화질 TV의 필수기능인 HDR(High Dynamic Range) 관련 기술을 고도화하는 생태계 확산에도 힘쓰고 있다. 지난해 기존 HDR 영상을 구현하는 규격인 HDR10에서 한 단계 진화한 HDR10+를 개발했다. HDR10+는 각 장면마다 다른 명암을 적용하는 ‘다이나믹 톤 맵핑(Dynamic Tone Mapping)’ 기법을 바탕으로, 각 장면마다 최적의 명암비를 구현하는 기술이다. 현재 아마존, 20세기폭스, 파나소닉, 워너브라더스 등 글로벌 기업들과 손잡고 초고화질 HDR10+ 콘텐트를 늘려가고 있다.

AI 엔진이 4K로 화질 변환…’빛 줄기-공의 궤적’까지 또렷하게

UHD TV 판매가 급증하고 있지만, 정작 초고화질 콘텐트는 충분치 않은 상황이다. 한국은 지난해 5월 세계 최초로 지상파 UHD TV 본방송을 시작했고, 인터넷TV(IPTV)와 케이블방송에서도 UHD 전용 서비스를 제공하고 있다. 하지만 아직까지 비용 부담 때문에 방송프로그램 제작사들의 UHD 콘텐트 제작은 활기를 띠지 못하는 상태.

큰 화면에서 화질이 낮은 콘텐트를 재생하면 인위적으로 픽셀을 늘리기 때문에 화면이 흔들리거나 선명도가 떨어지는 문제가 발생한다. 삼성전자는 반도체 기술력을 기반으로 개발한 ‘인공지능 4K Q 엔진’을 QLED TV에 탑재해 이를 해결했다. 이 엔진은 FHD(200만 화소)급은 물론 일반화질(SD, 40만 화소) 영상까지 4K(800만 화소) 수준으로 자동 업 스케일링(upscaling)을 해준다. 인공지능을 바탕으로 5단계 알고리즘(영상 신호분석→노이즈 제거→1차 디테일 개선→4K 업 스케일링→2차 디테일 개선)을 적용해 색상과 명암을 개선하고, 미세한 영상 표현들을 살려준다.

업 스케일링 전후 영상을 비교해 보면 FHD급 영상에서 도시 야경의 빛이 뭉개져 보였던 부분이, 화질 엔진을 거치며 빛 줄기 하나 하나 깨끗하고 또렷하게 구분되는 것을 느낄 수 있다. 스포츠 경기를 볼 때도 공이 스치고 지나간 잔디의 싱그러운 질감과 튀어 오르는 이슬까지 세밀하게 살아나는 화질 차이를 경험할 수 있다.

삼성전자는 올해 하반기 출시하는 8K QLED TV에 4K를 넘어 8K 수준으로 업 스케일링 해주는 ‘AI 고화질 변환기술’을 업계 최초로 탑재해, 화질은 물론 음향 표현까지 획기적으로 높일 계획이다.

최근 해외 유력매체들이 연이어 2018년 삼성 QLED TV의 진화한 화질을 극찬하고 있다. 미국 경제전문지 포브스, IT 매체 HD구루, 화질 전문가 사이트 AVS포럼과 영국 IT 전문매체 트러스티드 리뷰, 왓 하이파이 등은 2018년형 QLED TV를 “최정상급(Masterclass)”, “완전한 색 재현력”, “최고의 HDR 화질”과 같은 표현을 들며 호평했다.

삼성전자 영상디스플레이사업부 음두찬 상무는 “TV가 커지고 화질 경쟁이 치열해지면서 세밀하고 정교한 이미지 표현 기술이 더욱 중요해지고 있다” 면서 “밝기와 명암비, 콘텐트 측면에서 각각 업그레이드된 QLED TV로 소비자들에게 최고의 몰입을 선사하는 초고화질 경험을 제공하겠다”고 말했다.

[1] 조명의 밝은 정도를 표현하는 단위로, 1㎡의 넓이에 1lm(루멘)의 광속이 균일하게 분포되어 있을 때의 면의 조명도다.