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밝기도 중요한 요소이지만 최고의 화질을 위한 비결은 TV의 명암비에 있습니다.

스마트 TV의 밝기 딜레마에 대해 잉크의 강이 흐르고 있습니다. 더구나 더 높은 수준의 빛을 제공하는 다른 유형의 패널과 비교할 수 없는 OLED 기술이 등장하면서 더욱 그렇습니다. 하지만 너무 지나쳐서 화면이 너무 밝아지면 어떻게 될까요, 아니면 화면 밝기에는 정말 한계가 없는 걸까요?

 

디스플레이데일리에서 설명하듯이 (※본문 밑의 참고 자료 참고) 오늘날의 TV는 300~1000니트 밝기를 구현할 수 있으며, 일부 모델은 2000니트 밝기에 도달하기도 합니다. 물론 실외에서 사용하려면 밝기 측면에서 정말 강력한 모델이 필요하지만 스마트 TV는 거실이나 침실에 있을 가능성이 높습니다.

따라서 업계 전문가들이 지적했듯이 명암비, 특히 화면의 이미지와 시청 영역에 반사되는 주변 광 사이의 경계선 명암비에 초점을 맞추는 것이 더 중요합니다.

그들의 계산에 따르면 이것은 최상의 화질을 달성하는 데 필요한 비율입니다:

- 수동적 시청(책이나 잡지 읽기)의 경우 최소 7:1.

- 강의실 또는 회의실에서 프레젠테이션을 하는 경우: 최소 15:1.

- 분석적 의사 결정을 위한 경우: 최소 50:1

- 영화 및 기타 콘텐츠 시청: 최소 80:1

 

50:1보다 높은 명암비를 달성하는 것은 쉽지 않으므로 이는 규칙이 아니라 권장 사항이라는 점에 유의하시기 바랍니다.

 

 

계산 방법

 

 

우선 주변 조명에 의해 결정되는 실내의 블랙 레벨을 측정해야 합니다. 따라서 이 계산을 수행하기 위해 도달해야 할 목표 조명 수준은 TV가 있는 방의 블랙 레벨(어둠)에 필요한 명암비를 곱한 값입니다(책을 읽을 때는 7:1, 최적의 조건에서 영화를 시청할 때는 80:1).

럭스 단위로 작동하는 조도계를 사용해야 합니다. 따라서 이 측정값이 나오면 럭스에 화면 표면을 평방미터 단위로 곱하면 됩니다. 이렇게 하면 제곱미터당 니트 또는 칸델라(cd/m²)를 얻을 수 있습니다.

회의실 계산의 예를 살펴보겠습니다:

 

- 주변 조도가 측정되어 100룩스의 결과가 나옵니다.

- 사용된 화면은 16:10이고 크기는 120인치이므로 표면적이 4.175m²입니다.

- 따라서 100룩스에 4.175(화면 표면적)를 곱하여 계산하면 417.5루멘이 가장 효과적인 주변 블랙 레벨이라는 것을 알 수 있습니다.

 

이제 교실에서 권장되는 명암비가 15:1이라는 것을 알았으므로 417.5루멘에 15를 곱하면 총 6262.5루멘이 됩니다. 따라서 무광택 화면이 있는 6000루멘 프로젝터를 사용하면 완벽한 결과를 얻을 수 있습니다. 이보다 낮은 루멘으로 투사하면 조만간 눈의 피로를 느낄 수 있습니다.

 

밝은 방(디스플레이데일리)

 

조도가 낮은 방(디스플레이데일리)

 

조명이 없는 방(디스플레이데일리)

 

위의 예에서 Displaydaily는 전체, 중간 및 조명이 없는 방을 보여줍니다. 프로젝터가 어떻게 개선되는지 명확하게 확인할 수 있습니다.

물론 조명이 어두워질수록 럭스 레벨이 감소하기 때문에 계산은 방의 조명에 따라 달라집니다. 그리고 계산 결과 이 명암비가 밝기보다 더 중요하다는 것이 밝혀졌습니다.

이를 입증하기 위해 그들은 사용했던 모델이 최대 300루멘을 제공했기 때문에 더 강력한 프로젝터로 전환했습니다. 이를 위해 그들은 1300 루멘의 프로젝터 인 BenQ W1500을 선택했지만 벽의 반사로 인해 51 : 1의 제한적인 명암비를 가졌습니다.

 

여러 번의 테스트 결과, 200cd/m²(58ft-L) 풀 화이트인 대형 극장의 3.3mm 피치 LED 벽에서 스크린에서 가장 멀리 떨어진 뒷줄의 시청자는 밝기가 너무 밝아 제대로 볼 수 없다는 것을 알 수 있었습니다.

스마트 TV도 마찬가지입니다. 예를 들어, ISF로 보정된 OLED TV는 어두운 방에서 65:1의 비율을 제공할 수 있습니다. 명암비는 매우 좋지만 영화를 볼 때 완벽에 가까운 80:1에 도달하지 못합니다.

반면에 1600니트의 최대 밝기를 지원하는 삼성 TV를 테스트했습니다. 결과는? 완전히 어두운 방에서 많은 시청자가 과도한 밝기로 인해 장시간 시청 후 피곤하다고 불평했습니다.

따라서 밝기도 중요하지만 명암비가 더 중요하므로 과용하지 않는 것이 가장 좋습니다. 따라서 화질을 개선하기 위해 항상 밝기를 높일 필요는 없지만 TV로 80 : 1 비율을 달성하는 것은 매우 어렵 기 때문에 명암비에서 작업하고 표시된 값에 가까워 지도록 노력하는 것이 더 중요합니다.

 

 

 

※ 참고자료

 

https://displaydaily.com/can-a-display-be-too-bright/

 

 

디스플레이가 너무 밝아도 될까요?

HPA(할리우드 전문가 협회) 테크 리트릿은 제가 항상 참석하고 싶었던 행사였지만, Pete는 항상 참석하고 싶었지만 여행 비용을 정당화하기 어려웠습니다. 하지만 새로운 가상 세계 덕분에 참석할 수 있게 되었습니다. 저는 이 행사에서 몇 가지 리포트를 계획하고 있는데, 첫 번째는 "디스플레이가 너무 밝아도 될까?"라는 Pete의 질문입니다(이미 8K 콘텐츠에 대한 리포트(8K At The HPA Tech Retreat)를 작성했습니다).

 

 

 

이어서 그는 "대신 화면 대비에 초점을 맞춰야 할까요?"라고 질문했습니다. 그는 과거에는 정말 밝은 디스플레이를 만드는 것이 항상 까다로웠다는 점을 강조했습니다. CRT는 약 100cd/m²에 불과했고 영화관 스크린은 SMPTE 권장 사항인 16ft-L(55cd/m²)에 맞추기 위해 고군분투했습니다.

하지만 요즘에는 TV가 300~1000cd/m²(2,000까지 나오는 것도 봤습니다! - 편집자), 프로젝터가 최대 50K 루멘, 소형 피치 LED는 3,000cd/m²를 출력할 수 있다고 그는 말합니다. 정말 그렇게 밝아야 할까요?

용도에 따라 다릅니다. 실외용 LED는 주의를 끌기 위해 밝아야 하며, 지속적으로 볼 수 있는 용도는 아닙니다. 하늘은 최대 100K cd/m²까지 밝아질 수 있으므로 경쟁하려면 많은 빛이 필요합니다.

 

 

콘트라스트에 집중하기

 

퍼트먼은 빛에 초점을 맞추는 대신 명암비, 특히 화면의 이미지와 시청 공간의 주변 및 반사광 사이의 제한 명암비에 초점을 맞추는 것이 더 낫다고 말합니다. 그는 몇 가지 AV 업계의 "경험 법칙"을 제시했습니다:

- 수동적 시청(책/잡지 읽기)의 경우: 최소 7:1

- 강의실/회의실 프레젠테이션의 경우: 최소 15:1

- 분석적 의사 결정: 최소 50:1

- 몰입형 시청(영화, VR 등): 80:1 이상: 최소 80:1

 

이는 고정된 '규칙'이 아니라 목표치이지만 50:1을 넘기는 것은 까다로울 수 있습니다. 어느 쪽이든, 이런 방식으로 작업하면 필요한 휘도에 대해서만 비용을 지불하면 됩니다.

계산

실내의 '블랙' 레벨은 주변 조명에 의해 설정되므로 조명 목표는 블랙 레벨에 원하는 명암비를 곱한 값입니다. 조도계는 루멘이 아닌 럭스 단위로 작동하므로 럭스에 화면 면적(평방미터)을 곱하면 계산할 수 있습니다. 이 계산은 교실을 예로 들어 설명했습니다.

1. 교실의 주변 조명은 100룩스입니다.

2. 16:10 화면 대각선 길이 120인치(면적 4.175m²)

3. 100룩스(x) 4.175 = 417.5루멘(유효 주변 '블랙' 레벨)

4. 교실용 권장 명암비 = 15:1

5. 417.5(x) 15 = 6262.5루멘

 6. 무광택(1.0) 화면이 있는 6000루멘 프로젝터 사용

 

이는 프로젝션 시스템으로서는 꽤 명확한 계산입니다.

동일한 크기(120인치 - 정말 큰 크기입니다!)의 다이렉트 뷰 디스플레이(예: LCD, OLED 또는 LED)의 경우:

1. 4.175m2 = 45ft² 화면 면적

2. 120인치 LCD, OLED 또는 ILED 디스플레이가 필요합니다(무겁고 $$$$!).

3. 6000루멘 / 45ft² 화면 = 133ft-L

4. 133ft-L = 455cd/m²로 매우 밝은 디스플레이입니다.

5. 하지만 명암비가 15:1에 불과하여 눈이 피로하지 않고 편안하게 시청할 수 있어야 합니다.

6. 어두운 방에서 지속적으로 시청하면 시각적 피로를 유발할 수 있습니다.

 

방이 더 어두우면 그렇게 많은 빛이 필요하지 않습니다. 그는 자신의 (구형) 프로젝터를 보았는데, 1,000루멘 등급이지만 보정 후 300루멘에 불과했습니다. 벽이 회색으로 칠해져 있는데도 주변광이 많고 조명이 켜져 있을 때 반사되는 빛도 많았습니다.

위 이미지에서 실내 조명이 전체, 절반, 전혀 없는 상태를 확인하세요.

세 가지 조명 상황에 따라 블랙 레벨과 물체의 밝기 측정값이 크게 달라졌습니다. 첫 번째 열은 모든 조명을 켰을 때의 측정값, 두 번째 열은 전면 조명을 껐을 때의 측정값, 오른쪽 열은 모든 조명을 껐을 때의 측정값을 보여줍니다.

그런 다음 Putman은 계산을 통해 자신이 측정한 값이 프로젝터에서 기대하는 것과 일치한다는 것을 보여 주었지만, 사용 중인 미터가 가장 어두운 영역을 측정할 수 없었기 때문에 제한 명암비를 정량화할 수 없었습니다. 그러나 가장 어두운 설정에서는 이미지가 보기에 충분했습니다.

그는 더 밝은 신형 프로젝터(벤큐 제품)로 바꿨습니다. 조명이 켜져 있을 때는 훨씬 밝아 보였지만, 조명이 모두 꺼진 상태에서는 실내 반사가 많아서 그다지 개선되지 않았습니다.

 

 

이 결과를 보면 BenQ W1500 프로젝터가 1300루멘으로 훨씬 더 밝고 전체 흰색의 휘도가 훨씬 더 높다는 것을 알 수 있습니다. 하지만 반사로 인해 명암비가 51:1로 제한되어 있어 좋지만 그다지 좋지는 않습니다. 어두운 옷을 입은 시청자(그리고 더 어두운 고양이!)가 있는 더 어두운 방이 필요합니다.

벤큐 프로젝터는 이전 프로젝터보다 밝지만 화면에서 나오는 빛으로 인해 실내 표면이 더 선명하게 보입니다.

수년 전 밀리켄은 어두운 방에서 디스플레이의 실질적인 상한선은 50ft-L(171cd/m²)라고 말했지만, Putman은 이 수치가 너무 밝을 수 있다고 생각했습니다. 그는 대형 극장에서 200cd/m²(58ft-L) 풀 화이트의 3.3mm 피치 LED 벽을 테스트하는 데 참여했지만, 화면에서 멀리 떨어진 일부 시청자는 너무 밝아서 편안하지 않다고 생각했습니다.

TV도 너무 밝을 수 있습니다. 그의 LG OLED는 ISF 보정 시 약 130cd/m²(38ft-L)이며, 낮에는 2:1에서 10:1의 명암비로 편안하게 볼 수 있습니다. 하지만 밤에는 방 전체를 밝게 비추지만 명암비가 약 65:1로 제한되어 몰입감 있는 시청에는 좋지만 완벽하지는 않습니다.

그러나 이제 우리는 LED TV 시대로 나아가고 있으며 삼성의 144인치(12피트/366cm 대각선) 벽면 TV는 풀 화이트에서 1,600cd/m²(468ft-L)의 최대 밝기를 제공할 수 있으며, 이는 일반적인 평균 화질 수준(APL)으로 100-300cd/m²(29-88ft-L)의 화면 이미지를 의미합니다. 다시 말하지만, 일부 시청자는 이미지가 너무 밝아서 장시간 시청하기 어렵다고 느꼈습니다. 그는 다음과 같이 말했습니다.

"광자가 너무 많이 나오네요."

밝기가 높다는 것은 메모를 쓸 수 있을 만큼 실내 조명이 밝다는 것을 의미하며, 그는 HDR 클립 하나를 보기 위해 선글라스를 착용해야 했다고 말했습니다!

LED는 이미 영화관으로 이동하고 있습니다. 하지만 HDR 콘텐츠를 '스로틀링'해도 화면 밝기는 최대 200cd/m²에 달했고 영화관 전체가 '불이 켜진' 상태였습니다. 스태프가 음식과 음료를 제공하기는 쉬웠지만, 한 시청자(아래 이미지에 표시)의 트레이너는 10ft-L를 측정했습니다!

 

 

결론적으로:

- 디스플레이는 이제 충분히 밝습니다.

- 너무 밝으면 편안하지 않을 수 있습니다.

- 50ft-L/188cd/m²이면 충분하다는 1998년 밀리켄의 권장 사항은 여전히 유효합니다.

- 좋은 가치를 얻는 가장 좋은 방법은 목표 명암비에서 다시 작업하는 것입니다.

- 좋은 결과를 얻는 가장 좋은 방법은 단순히 디스플레이 휘도를 높이는 것이 아니라 시청 공간을 변경하는 것입니다.

대부분의 환경에서 80:1에 도달하는 데는 여전히 어려움이 있습니다.