[전격 비교] AI로 업스케일링된 8K 화질, 어떻게 좋아졌나

“8K 화질, 도대체 얼마나 좋길래…”

최근 QLED 8K TV가 국내외 본격적으로 출시되며 8K 화질에 대한 궁금증도 함께 들끓고 있다. 아직 8K 콘텐츠가 부족한 상황 속에서 머신 러닝(Machine Learning)을 활용한 ‘8K AI 업스케일링 기술’을 최초로 적용해 8K 시장을 열어가고 있는 QLED 8K. 하지만 ‘8K로 업스케일링된 영상이 4K보다 얼마나 더 좋은데?’, ‘굳이 8K까지 봐야 하는 이유가 있을까?’란 궁금증이 있는 것도 사실. 삼성전자 뉴스룸이 QLED 8K의 화질을 연구하는 삼성전자 영상디스플레이사업부 이현승 씨와 함께 그 답을 직접 체험해 보았다.

억새풀 흔들림까지 ‘생생’…보다 자연스럽고 편안하게

▲4K 영상(좌)과 업스케일링된 8K 영상(우)

먼저 자연 경관이 담긴 UHD 화질의 영상을 75형 4K QLED TV(Q9F)와 75형 QLED 8K(Q900R)에 틀어봤다. 기존 4K Q9F 모델에도 화질칩이 적용되어 있었으나 8K AI 업스케일링 기술을 탑재한 QLED 8K는 ‘확실히’ 달랐다.

8K AI 업스케일링은 4K는 물론, SD, HD, FHD 영상을 8K(7,680X4,320) 수준의 초고화질로 즐길 수 있게 도와주는 기술이다. 저해상도의 영상을 고해상도를 지원하는 디스플레이에 단순히 재생하면 일명 ‘깍두기 현상’이라고 하는 화면 깨짐 현상이 일어나기 때문. 8K AI 업스케일링을 거치면 어느 한 부분에 국한되지 않고 빛, 컬러, 선 등 다양한 부분에서 상향 조정이 이뤄지기 때문에 보다 세밀하고 자연스러운 영상이 탄생한다.

8K로 업스케일링된 영상에서는 흔들리는 억새풀과 바위산이 보다 실제에 가깝게 느껴졌다. 특히 바위산은 거칠고 뾰족한 표면의 질감이 그대로 느껴져 현장에 있는 듯한 생생함이 배가됐다. 이현승 씨는 “8K AI 업스케일링을 통해 사람 눈이 실제로 보고 느끼는 그대로의 ‘원본에 가까운’ 영상을 감상할 수 있다”면서 “각 사물에 대해 사람들이 가지고 있는 이미지가 있는데, 영상에 이 이미지와 다르게 표현되면 이질감을 느끼게 된다. 8K AI 업스케일링은 이미지를 자연스럽게 구현하는데 초점을 맞춘다”고 화질 개선 포인트를 짚어주었다.

차원이 다른 꽃잎의 선명함…손에 잡힐 듯 눈앞에 ‘아른’

▲FHD 영상(좌)과 업스케일링된 8K 영상(우): 시청자에게 가까운 부분을 더 선명하게 처리해 보다 입체적으로 느껴진다

이번에는 원근감이 있는 자연 다큐멘터리를 비교해봤다. 영상 원본에 비해 QLED 8K로 본 영상에서 가까이 있는 꽃잎과 나뭇가지가 잡힐 듯 가깝게 느껴졌다. 8K AI 업스케일링 기술을 통해 시청자 앞에 있는 사물을 더 선명하게 처리하기 때문. 사람의 눈이 가까이 있는 것을 더 선명하다고 인지했을 때 더 입체감을 크게 느끼는 원리다.

바람에 나뭇가지가 흔들리며 카메라가 왼쪽으로 이동했다. 동작 사이 얼핏 흐릿함이 느껴지는 FHD 원본 영상에 비해 QLED 8K 화면 속 장면에는 조금의 흐려짐도 없었다. 카메라의 움직임에도 잔상이 생기지 않아 여린 잎이 흔들리는 모습을 실제 현장에서 보듯 자연스럽게 볼 수 있었다.

한층 또렷해진 글자…자막 많을수록 화질 체감도↑

▲HD 영상(좌)과 업스케일링된 8K 영상(우): 업스케일링 영상에서 글씨의 윤곽선이 한층 또렷해진 것을 느낄 수 있다

저화질의 영상을 고해상도 디스플레이에 띄웠을 때 가장 크게 느끼는 불편함은 바로 선에 생기는 노이즈. 입력된 화질이 낮을수록 글자 외곽선 주변이 퍼져 보여 고해상도 TV의 이점을 느끼기 힘들게 된다.

8K AI 업스케일링 기술을 적용하면 굵고 거칠게 처리된 윤곽선을 얇게 만들어 보다 선명한 글자를 출력할 수 있다. 실제 비교 영상에서 가장 크게 차이를 느낄 수 있었던 것도 텍스트 부분이었다. HD소스를 4K QLED TV에 틀었을 때 보다 QLED 8K에서 보았을 때, 전체적으로 가독성이 한껏 높아져 글자가 많은 화면에서의 눈의 피로가 줄어든 것을 느낄 수 있었다. 이현승 씨는 “최근 예능이나 뉴스 등 TV 프로그램은 물론, 유튜브 클립, 드라마, 영화 등 거의 대부분의 영상에 자막 활용도가 높아지고 있기 때문에 실제 소비자들이 체감하는 정도가 클 것”이라고 말했다.

깊은 블랙과 촘촘한 명암…’빛 번짐’ 없이 또렷하게

▲4K 영상(좌)과 업스케일링된 8K 영상(우): 더 세밀한 명암 표현으로 검은 배경 속 사물의 디테일이 도드라진다

8K AI 업스케일링은 보다 정확한 블랙 표현에 있어서도 영상을 진일보시켰다. 밤이나 어두운 공간에서 촬영된 영상은 블루밍 현상이라고 하는 빛 번짐이 발생하기도 하는데, 시청자들의 몰입을 방해할 수 있는 요소다. 이를 해결하기 위해 다양한 유형의 블랙 영상 패턴을 분석해 완벽한 수준의 블랙을 표현할 수 있게 됐다. 블랙 배경과 사물을 세밀하게 구분하고 깊은 명암비를 나타내기 때문에 더 까만 배경 속 한층 또렷한 사물을 느낄 수 있다. 

원본에 가까운 화질의 비밀은?

8K AI 업스케일링 기술의 핵심은 머신 러닝. 신규 알고리즘이 적용된 ‘퀀텀 프로세서 8K(Quantum Processor 8K)’ 기술을 기반으로 저해상도와 고해상도 사이의 차이점을 지속적으로 학습해 상관관계를 분석하고 부족한 부분을 찾아 보완한다. 수많은 화질 관련 데이터베이스를 반복적으로 학습해 ‘선은 얇아야 한다’, ‘굵고 거친 부분은 또렷하게 한다’와 같이 영상에 따른 최적의 업스케일링 기준을 스스로 정립하는 것. 이현승 씨는 “학습된 내용을 토대로 어떠한 저해상도 영상이 입력되더라도 실시간으로 어떤 부분을 어떻게 업스케일링 해야 하는지 최적의 방법을 찾아 실행할 수 있다”고 덧붙였다.

▲삼성전자 영상디스플레이사업부 이현승 씨는 “원본에 가까운 화질을 구현하는데 초점을 맞췄다”고 말했다(사진)

실제 체험해보니 특히 FHD, UHD 등 원본 소스의 해상도가 높을수록 8K 원본과 차이 없는 초고화질을 느낄 수 있었다. 이현승 씨는 “8K AI 업스케일링은 단순히 해상도가 얼만큼 좋아졌고, 화질이 기존 대비 몇 퍼센트 향상됐다는 숫자로 표현하기 힘든 감성적인 영역까지 발전 가능성이 열어두고 있다”며 “지금도 8K AI 업스케일링 기술은 사용자가 가장 편안하게 느끼는 색, 가장 익숙하게 받아들이는 빛을 계속해서 연구하고 있다”고 밝혔다.