[Beyond TV] 패널에도 알고리즘이? 소프트웨어 기술로 화질 완성도를 높이다 – 알고리즘 편 –

지난 ‘[Beyond TV] 메타 테크놀로지 2.0 MLA+’편에서는 하드웨어 측면의 기술을 소개했는데요. 이번 편에서는 소프트웨어 측면의 알고리즘 기술인 ‘메타 멀티 부스터’와 ‘디테일 인핸서’에 대해 대형 구동회로설계팀 박일권님, 대형 상품기획2팀 이재인님과 함께 자세히 알아보겠습니다.

과거에는 하드웨어 성능 향상에 집중했던 디스플레이 업계는 최근 소프트웨어 기술의 발전으로 알고리즘, 빅데이터, AI 등 소프트웨어 기술을 적극 활용하여 디스플레이의 화질 완성도를 한 단계 더 높여나가고 있습니다. LG디스플레이 역시 이러한 트렌드를 선도하며 디스플레이 경쟁력을 강화해나가고 있는데요.

이번 [Beyond TV] 알고리즘 편에서는 LG디스플레이가 알고리즘을 적용해 선보인 차별적 디스플레이 기술에 대해 알아보겠습니다.

밝기 최적화 알고리즘 ‘메타 멀티 부스터’

먼저 메타 멀티 부스터는 MLA+가 하드웨어적으로 만들어낸 높은 휘도를 바탕으로 시청자가 보는 영상을 정교하게 분석해 밝기를 최적화하는 알고리즘입니다.

메타 테크놀로지 2.0 디스플레이의 휘도를 측정하는 대형 구동회로설계팀의 박일권님

각 픽셀의 다양한 물리적 특성 정보를 추출한 데이터를 기반으로, 패널 구동 칩에 내장된 화질 알고리즘이 밝게 표현해야 되는 부분에 에너지를 더 집중시켜 더욱 밝아 보이게 표현합니다. 이러한 기술 덕분에 메타 테크놀로지 2.0은 MLA+와 메타 멀티 부스터의 결합으로 최대 휘도 3,000니트라는 놀라운 휘도를 달성할 수 있었죠.

이는 기존 대비 42% 밝아진 화면으로, 우리가 실제로 보는 세상은 TV 속 세상보다 훨씬 명암의 범위도 넓고 색상도 풍부하기 때문에, 이렇게 최대 휘도가 높아지면 실제 명암과 색상에 가깝게 표현됩니다. 마치 밤하늘에 빛나는 오로라처럼 밝은 부분은 더욱 밝게, 어두운 부분은 더욱 어둡게 표현함으로써 시청자들은 입체감 있고 생동감 넘치는 영상을 즐길 수 있게 되죠.

명암의 디테일까지 살리는 전계조 화질 강화 알고리즘 ‘디테일 인핸서’

영화나 드라마를 보다가 어두운 장면에서 인물이나 배경을 잘 알아보기 어려웠던 경험, 한번쯤 있을텐데요. 일반적으로 디스플레이는 밝은 영상(고계조)보다는 어두운 영상(저계조)의 화질을 정확하게 표현하는 데 어려움이 있습니다.

이러한 저계조 화질의 한계를 해결하기 위해 LG디스플레이는 전계조*에서 화질을 강화하는 알고리즘인 ‘디테일 인핸서’를 개발했습니다. 어두운 장면에 디테일 인핸서가 적용되면 고도화된 화질 알고리즘이 화면을 섬세하게 분석하고, 인접한 픽셀 사이의 색상이나 밝기에 미묘한 변화를 주어 추가적인 색상과 음영을 만들어 냅니다.

*계조: 밝은 영역에서 가장 어두운 영역까지 표현할 수 있는 단계

(좌) 계조가 적은 화면의 그라데이션 색 표현 / (우) 계조가 풍부한 화면의 그라데이션 색 표현

이처럼 계조가 풍부하면 색의 명암을 표현할 수 있는 단계가 많아져 그라데이션이 끊기지 않고 부드럽게 표현됩니다.

또한 디테일 인핸서는 8K 화질 영상 기준 3,300만개 화소의 빛을 하나하나 세밀하게 제어하는 OLED 픽셀 디밍(Pixel Dimming) 기술에 새로운 데이터 처리 기술을 더해, 극 저계조에서의 화질과 함께 정확도, 색 재현율까지 향상시켜 한층 더 섬세한 화면 표현이 가능합니다. 이처럼 디테일 인핸서를 적용하면 영상 밝기에 관계없이 일관되고 정확한 색 표현이 가능하기 때문에 원작자의 의도대로 영상을 왜곡없이 감상할 수 있습니다.

생생하고 선명한 화질을 위한 하드웨어와 알고리즘의 결합

보통 디스플레이의 ‘화질 개선’ 이란 말을 들었을 때 하드웨어 측면의 업그레이드를 떠올리는 분들 많으실 텐데요. 실제로 색 재현력이나 디테일한 표현 등 단순히 하드웨어만으로는 해결하기 어려운 부분이 있죠. LG디스플레이는 인간의 눈처럼 스스로 영상을 구분하고 설정을 조정할 수 있는 ‘인지’ 기능이 필요하다는 발상에서, 패널에 고도화 된 알고리즘을 접목하게 되었습니다.

이는 단기간에 만들어진 기술이 아니라, LG디스플레이만의 끊임없는 노력과 혁신을 통해 완성된 최첨단 기술입니다.

‘Natural Reality’로 차원이 다른 고객가치 실현

대형 상품기획2팀의 이재인님

올해 초 메타 테크놀로지 2.0이 세상에 처음 공개 되었을 때, 고객들은 “한층 더 밝아진 휘도 덕에 화면이 생생하고 입체적으로 보인다”, “어두운 화면에서도 세밀한 표현력이 느껴진다”며 LG디스플레이의 진화된 기술력에 놀라워했는데요. 이처럼 메타 테크놀로지 2.0은 하드웨어의 진화를 넘어 알고리즘을 통해 한계 이상의 휘도를 구현해냄으로써, 차원이 다른 고객가치를 실현하고 LG디스플레이가 궁극적으로 추구하는 ‘Natural Reality’에 한 걸음 더 가까이 다가갔습니다.

앞으로도 LG디스플레이는 화질의 최정점인 ‘실제 눈으로 보는 것과 같은 디스플레이’를 구현하기 위해 혁신적인 기술 개발을 지속적으로 이루어나갈 예정이니 많은 관심과 응원 부탁드립니다!

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