4K TV에서 HDR을 선택해야 하는 이유

 

      

▲ HDR 지원 규격, 좌측부터 HDR10, 돌비비전, HLG

 

일반적인 의미로 HDR, 즉 High Dynamic Range는 SDR(Standard Dynamic Range, 기존 방식의 휘도) 범위에 비해 더 넓은 영역의 휘도를 보여주는 기술 혹은 이미지 프로세싱을 말한다.

여기서 휘도는 쉽게 얘기해 밝기를 뜻하며, 보통 Nits로 표시하는데, 제곱미터 당 칸델라(cd/m2)와 동일한 의미라고 보면 된다.

 

▲ 출처: SMPTE annual Conference 2013, Pat Griffis, Marking better pixel

 

자연에서는 0 Nits에 근접한 완벽한 어둠부터 태양빛에 준하는 엄청 밝은 휘도 범위가 동시에 공존한다. 하지만, 위의 그림 우측에서 표시된 일반 TV나 극장의 디스플레이는 우리 눈이 볼 수 있는 밝기의 범위보다 무척이나 제한적인 영역의 밝기만 표시할 수 있다. 실제 눈이 보는 풍경과 TV로 송출되는 동일한 풍경의 밝기에 큰 차이가 있는 것은, 위에 그림에서 표시된 것처럼 극장의 최대 휘도는 46 Nits, 일반 TV는 보통 120 Nits의 휘도만 출력 가능하기 때문이다.

 

▲ 돌비 비전 적용 전(좌), 적용 후(우)

 

HDR은 이런 SDR의 0.01 Nits부터 100 Nits까지의 좁은 범위를 벗어나 좀 더 밝은 휘도를 포함한 다이내믹한 영상을 생산, 전송, 재생하는 기술을 의미하며, 시청자의 입장에서는 영상의 어두운 부분과 밝은 부분의 밝기 차이가 커지기 때문에 영상에서 느끼는 2D 입체감이 더 커지게 되며, 실제 영상에 좀 더 근접한 영상을 시청할 수 있다.

 

HDR 지원 조건!

 

▲ UHD 얼라이언스 4K 표준(자료:UHD 얼라이언스)

 

UHD 생태계를 구축하겠다며 설립된 UHD 얼라이언스가 발표한 UHD 생태계의 품질을 보장하기 위해 정한 규칙에는 UHD 영상의 제작부터 편집, 가공, 전송 그리고 재생까지의 모든 단계별 규칙이 정해져 있다. 이 기준에서 UHD TV에 해당되는 기준은 이미지 해상도가 3840x2160여야 하며, 10비트 컬러를 재현할 수 있고 BT.2020 색역 신호를 입력받을 수 있으며, DCI-P3 기준 90% 이상의 색재현력을 갖춰야 한다고 나와 있다.

 

그리고 HDR 재생을 위한 조건에는 SMPTE ST2084 EOTF를 지원해야 하며 블랙 기준 0.05 Nits부터 최대 밝기 1000 Nits 이상을 만족하거나, 블랙 기준 0.0005 Nits부터 최대 밝기 540 Nits 이상을 만족해야 한다고 나와 있다.

하지만 위 조건을 충족시키지 못하는 UHD TV들도 HDR 재생은 가능하다. UHD 얼라이언스가 제시한 기준을 충족시키지 못했을 뿐, HDR 재생 자체까지 불가능한 것은 아니기 때문이다. 패널이 10비트 컬러를 지원하고 SMPTE ST2084 EOTF 기준 HDR 영상을 재생할 수 있다면, HDR만의 느낌을 충분히 경험할 수 있으며, 최대 밝기나 색재현율 차이로 정상 화면보다 어둡거나 색이 왜곡될 수 있겠지만 그래도 SDR과는 비교할 수 없을 만큼 극명한 명암비를 경험할 수 있다.

 

■ HDR 규격 종류와 차이점!

  

   

▲ HDR 규격 종류와 차이점

 

먼저 2016년부터 LG전자의 OLED UHD TV와 슈퍼 울트라HD TV에서 지원하고 있는 돌비 비전은 HDR의 원조이다. SMPTE(미국 영화 TV 기술자 협회)가 정한 ST2084 표준이 돌비가 개발한 PQ(Perceptual Quantizer) 방식을 근간으로 하고 있기 때문에, 이론적으로 표현 가능한 휘도 범위도 10,000 니트까지로 동일하고 최대 지원 가능한 컬러 비트도 12비트로 동일하다.

 

그리고 돌비 비전은 HDR 영상을 SDR 영상에 HDR 데이터를 조합한 듀얼 레이어 방식까지 구현할 수 있어 돌비 비전으로 마스터링 된 HDR 영상은 SDR UHD TV에서도 정상적인 재생이 가능하며, HDR 구현에 12비트 데이터를 사용하기 때문에 1024단계를 표현하는 10비트 HDR보다 더 극명한 명암을 표현할 수 있다는 장점이 있다.

 

HDR10은 CEA(미국 가전협회)와 UHD 얼라이언스가 정한 규격으로 12비트 패널이 전무하다는 현실적인 이유를 들어 HDR 호환 디스플레이 기준을 10비트로 정의했으며, 이것이 HDR10 미디어 프로파일이다. 최근에는 돌비 비전과 비교하는 영상도 쉽게 찾아볼 수 있는데 돌비 비전의 경우 최종 출력 단계에서 해당 디스플레이의 최대, 최소 밝기나 색역 등을 인식하고 이에 맞춰 처리해 주는 매핑 단계도 포함되었기 때문에 HDR 영상의 품질만큼은 돌비 비전이 조금 더 나은 결과를 보여주는 듯하다. 

HLG(Hybrid Log Famma)는 아직 생소한 사람들이 많을 것으로 생각된다. 영국 BBC와 일본 NHK의 주도로 개발된 HLG는 돌비 비전과 HDR10의 PQ 방식과 전혀 다른 감마 커브와 로그형 커브를 조합한 방식으로 구현 방식이 전혀 다르지만 시그널 기준에 따라 SDR 영상에 사용하는 감마 커브를 그대로 사용할 수 있기 때문에 하나의 영상 신호만으로 SDR과 HDR에 모두 대응이 가능하다는 장점이 있다. 2017년부터 출시된 LG전자의 OLED TV와 하이엔드급 슈퍼 울트라HD TV에서만 지원하고 있다.

 

■ 제조사별, 제품별 HDR 지원 TV 특징과 추천!

현재 HDR 지원이 가능한 TV는 2016년부터 출시된 삼성전자와 LG전자의 UHD TV가 대부분을 차지하고 있다. 중소기업 제품의 경우 2017년 상반기에 출시된 대우루컴즈의 3개 모델이 전부이다. 이렇듯 HDR 지원 TV를 구입하는데 있어 선택의 폭이 한정적이기 때문에 아래에서 제조사별, 제품별 HDR 지원 TV에 대한 특징을 알아보도록 하자.

 

LG전자 OLED55B7K

LG전자의 프리미엄 TV인 OLED 시리즈는 2016년 제품부터 HDR10 규격뿐 아니라 돌비 비전까지 지원하고 있으며, 2017년 제품부터는 HDR10, 돌비 비전, HLG 3개의 규격 모두 지원하고 대부분의 HDR 콘텐츠 재생이 가능하다. 또한 음향 시스템으로 돌비 애트모스까지 지원하고 있기 때문에 돌비 비전과 돌비 애트모스가 결합된 콘텐츠 재생이 가능하여 영화 한편을 감상해도 극장과 같은 시청각을 경험할 수 있을 것이다.

 

[상품 상세정보]

 

삼성전자 시리즈6 UN55MU6250F

삼성전자의 UHD TV의 경우 프리미엄급과 엔트리급 모두 HDR10 규격만을 지원한다. 다만 프리미엄급과 엔트리급의 차이점은 최대 밝기의 차이로 프리미엄급인 QLED TV의 경우 최대 밝기가 1,500~2,000니트(nits)까지 구현이 가능해 밝기 저하가 엔트리급 대비 없는 것이 특징이다. 하지만 그 차이만큼 가격 차이 역시 크기 때문에 단순히 HDR 지원 여부만 놓고 봤을 때 100만 원대의 엔트리급이 부담 없는 가격에 HDR 지원 TV를 구입할 수 있다.

 

[상품 상세정보]

 

대우루컴즈 T5502TU

2017년 상반기 중소기업 중 최초로 HDR10 규격을 지원하는 제품이 출시했다. 대우루컴즈의 HDR 지원 TV로 독자적인 기술을 이용해 HDR을 지원하는 것으로 대기업과 비교 시 약간의 화질 차이가 있겠지만 60만원대라는 매우 저렴한 가격에 HDR 지원 TV를 구입할 수 있는 것이 가장 큰 매력이라고 볼 수 있다.


[상품 상세정보]

 

만약 이미 TV를 구입했는데 HDR 재생을 고려하지 않고 구매했다면 구입한 TV가 HDR 지원이 가능한지 확인하기 위해서 HDR 영상을 직접 재생해 확인하는 방법 밖에 없다. ST2084 표준 HDR 영상은  http://demo-uhd3d.com/ 에서 구할 수 있으며 USB나 NAS에 다운로드 후 TV 자체 플레이어로 재생하면 HDR 지원 여부를 쉽게 확인할 수 있다. 해당 UHD TV가 HDR 영상을 지원하지 않는다면 전체적으로 뿌연 화면이 나타난다는 점 참고하도록 하자.  

 

 

영상음향CM 이병석 tv@danawa.com
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