HD 화질의 방송이 본격적으로 시작된 2000년대 초. 그 후 10여년의 시간이 흘러 이제는 UHD 방송의 본격 시작이 눈 앞으로 다가왔는데요. HD에서 UHD로 오기까지 풀HD, QHD 등 해상도도 정말 다양해졌습니다. 오늘은 각 HD별 특징 및 차이에 대해 자세히 설명드리도록 하겠습니다.
1. 픽셀이란 무엇일까?
우리 주변에서 쉽게 찾아볼 수 있는 TV나 모니터, 스마트폰 등에 장착된 디스플레이의 화질을 설명하는 단어가 바로 ‘해상도(Resolution)’ 입니다. 해상도란 화면을 구성하는 점을 의미하는 화소 또는 픽셀(Pixel)에 따라 그 화질에 영향을 주게 됩니다.
여기서 말하는 화소 또는 픽셀은 디스플레이를 구성하는 가장 작은 단위로, 일반적으로는 빛의 3원색인 빨강, 초록, 파랑(RGB, Red•Green•Blue)으로 구성되어 있습니다. 빨강, 초록, 파랑 각각은 서브 픽셀(Sub-Pixel)이라 하며, 세 개의 서브 픽셀이 합쳐진 RGB 픽셀은 원픽셀(One Pixel)이라고 부릅니다.
2. 해상도란 무엇일까?
그렇다면 해상도는 무엇을 말할까요? 해상도에는 우리가 잘 아는 SD급부터 HD, FHD, QHD, UHD 등이 있습니다. 해상도는 가로와 세로의 픽셀수로 표기하며, SD의 해상도는 345,600(720 X 480)개의 픽셀로 이뤄져 있다는 의미가 됩니다. 각각을 비교해보면 아래와 같습니다.
만약 동일한 크기의 화면에서 픽셀 수가 늘어난다면 더욱 선명한 화질을 감상할 수 있다는 것은 당연한 말이겠죠? 예를 들어 5인치의 스마트폰 화면에 SD의 해상도인 34만개의 픽셀이 들어 있는 것 보다 HD의 해상도인 90만개의 픽셀이 들어 있다면 위 그림과 같이 계단 현상이 적은 이미지를 볼 수 있는 것 입니다.
실제 이미지를 비교해보면 더욱 이해가 빠를텐데요. HD보다는 FHD(1,920×1,080)가, FHD보다는 UHD(3,840×2,160)가, UHD보다는 4K(4,096×2,160)가 더 해상도가 높게 됩니다. ppi(Pixel Per Inch)는 인치당 픽셀 수로, 픽셀들의 밀도를 나타내는데요. 같은 해상도의 디스플레이라면 크기(인치)가 커질수록 ppi는 줄어들게 되는 것이지요.
3. 프로그레시브 스캔? 인터레이스 스캔?
현재의 UHD TV나 기존의 풀HD TV 등의 디스플레이 제품을 보면 ‘2160p’ 또는 ‘1080p’, ‘1080i’라고 써있는 것을 보신적 있으신가요? 여기서 말하는 ‘p’는 프로그레시브 스캔, ‘i’는 인터레이스 스캔 방식을 말합니다. 이는 화면에 이미지를 ‘뿌려주는’ 방식의 차이라고 보면 되는데요. ‘1080p’는 1,920 X 1,080의 해상도를, ‘2160p’는 ‘4,096 X 2,160’의 해상도를 뜻합니다.
그렇다면 ‘1080p’와 ‘1080i’는 어떤 차이가 있는지 자세히 알아보겠습니다.
하나의 이미지를 연속해서 보여줌으로써 움직이는 영상을 만들 수 있는데요. 보통, 영화는 1초에 24프레임의 이미지를 연속적으로 보여주게 됩니다. 여기서 말하는 프레임은 한 장의 이미지라고 보면 됩니다. 이때 하나의 프레임을 만들어내는 점들의 주사 형태에 따라 앞서 소개해드린 프로그레시브 스캔(순차주사) 방식과 인터레이스 스캔(비월주사) 방식으로 구분합니다. 여기서 말하는 주사는 화면을 구성하고 있는 점의 명암을 일정한 순서로 전기신호로 바꾸는 작업을 말합니다.
프로그레시브 스캔은 하나의 화면을 주사할 때, 화면 왼쪽 상단에서부터 오른쪽 하단까지 순차적으로 주사해 가는 방식이기 때문에 순차주사 방식이라고 부릅니다.
프로그레시브 스캔의 경우 위 그림과 같이 완전한 한 장의 프레임 하나 하나를 연속적으로 보여주기 때문에 고밀도의 화면을 감상할 수 있는 반면 주사에 걸리는 시간 때문에 화면이 흔들거리거나 깜박임 현상(Flicker) 현상이 발생하는 문제가 있었습니다. (물론 이 문제는 점차 기술이 발전하면서 보완됨) 이러한 프로그레시브 스캔의 단점을 보완할 수 있는 인터레이스 스캔 방식이 등장하게 됐습니다.
인터레이스 스캔 방식은 프로그레시브 스캔 방식과 달리 하나의 프레임에 수평 주사선을 1개 간격으로 뛰어 넘어 주사하는 방식입니다. 가장 먼저 최 상단의 화소열을 주사한 뒤, 다음 화소열을 건너뛰고 그 다음 화소열을 주사하게 됩니다. 홀수열과 짝수열을 주사한 것을 필드라고 부르며, 두 필드를 합쳐 하나의 완전한 영상을 만들어 완전한 하나의 프레임이 구성됩니다.
인터레이스 스캔은 두 개의 필드가 합쳐져 하나의 프레임이 되기 때문에 프로그레시브 스캔 방식의 절반에 해당하는 초당 30프레임의 영상을 만들어 냅니다. 프로그레시브 스캔 방식에 비해 깜빡거림이 적고 비교적 안정된 영상을 얻을 수 있다는 장점이 있으나 한 화면을 두 번에 걸쳐 주사하기 때문에 고밀도 정보를 전송하기에는 적합하지 않습니다.
지금까지 그림을 통해 HD 화질을 비교해봤습니다! 어떠셨나요? HD에도 정말 다양한 종류가 있고 화질의 차이도 크다는 것을 알게 되셨나요? 앞으로 TV나 모니터, 스마트폰을 구입할 때 가장 중요한 요소 중 하나인 디스플레이, 꼼꼼히 확인하시길 바랍니다. 😀
