안녕하세요. 이번에 더 블로그 2기 필진으로 선임된 김K입니다. 앞으로 더 블로그에서 제품 관련 기술적인 이야기를 재미있게 전해드릴 예정인데요, 앞으로 최선을 다해서 어려운 이야기를 딱딱하지 않게 풀어나가도록 노력하겠습니다.
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아바타로 시작된 3D 영화 열풍은 이상한 나라의 앨리스, 토이 스토리 3 등 다양한 3D 영화에 그치지 않고 3D TV 시장의 발돋움으로까지 이어졌습니다. 집에서 편하게 즐길 수 있는 가정용 3D TV나 호프/펍 등에서 스포츠를 보다 생생하게 즐길 수 있는 공공용 3D TV 까지 다양한 디스플레이 기기가 선보이게 된 것이지요. 다만 새로운 기술이다보니까 지금 사도 나중에 쓸 수 있는 것인지, 어떠한 방식이 좋은지 등의 궁금증을 해결해드리고자 키보드를 두드립니다.
안경이 없으면 3D TV도 못 보나요?
요즘 TV 업계의 화두는 단연 3D TV로, 집에서 편하게 즐길 수 있는 가정용 3D TV부터 호프집이나 서울역과 같은 공공용 3D TV까지 다양한 디스플레이 기기가 선보이고 있습니다. 곧 열리게 될 남아공 월드컵은 3D TV 시장의 분수령이 될 전망인데요. (영화만큼) 스포츠도 3D TV가 새로운 영상 체험을 제공할 수 있기 때문입니다. 그러나 이 3D TV 시장에서 TV만큼 화두가 되는 것이 있는데요. 바로 3D TV를 볼 때 반드시 필요한 ‘안경’입니다. 오늘은 이 ‘안경’에 대한 이야기를 나눠볼까 합니다.
3D TV 전략 발표 현장
현재까지는 안경이 없다면 3D TV를 볼 수 있는 방법이 없지만 수 년대에는 무안경 3D TV도 출시될 것입니다. LG도 무안경 방식의 3D 디스플레이를 선보인 적은 있지만, 아직은 시장에 내놓기에는 부족한 수준이지요. 왜 안경없이는 3D를 못보는 지는 3D 영상의 원리를 알게 되면 이해할 수 있습니다.
3D TV 원리 이미지
3D는 두 눈에 다른 영상을 보여주는 것
위의 그림처럼 왼쪽 눈과 오른쪽 눈에 보여지는 영상의 차이로 인해 거리감을 인식하게 되는 것이 3D 디스플레이의 핵심입니다. 여기서 문제는 어떻게 하나의 디스플래이에서 왼쪽과 오른쪽에 다른 영상을 보여줄 것인가하는 것인데요, 현재까지 발견된 방법으로는 다음 다섯 가지를 거론할 수 있겠습니다.
  • [안경] – [공간분할] – [적청안경] : Anaglyphic 3D
  • [안경] – [공간분할] – [편광안경] : Polarization 3D
  • [안경] – [시간분할] – [셔터안경] : Alternate-frame sequencing
  • [무안경] – [공간분할] : Lenticular lens or Parallax barrier
  • [무안경] – [허상] : Holographic
이 중에서 현재 시장에 나온 방식은 두번째 편광 안경과 세번째 셔터안경 두가지입니다. 결국 관건은 ‘안경’인데요, 그래서 이 글의 주제인 ‘안경이 중요하다.’로 귀결됩니다. 편광 방식과 셔터 방식은 각각의 구현 방법의 기술적 차이도 있지만, 사용 목적이나 디스플레이의 종류(LCD TV, PDP TV, Projector) 등과도 관련이 있으니 하나하나 들여다 보도록 하겠습니다.
왜 3D TV를 보면 어지러워하는 사람들이 있나요?

여러분은 TV를 고를 때에 무엇을 중요하게 고려하시나요? TV 화면 크기나 디자인, 두께와 같은 외형적인 면과 함께 해상도나 명암비, 반응 속도 등의 기술적인 측면도 많이 고려할 것이라고 생각됩니다. 일반 TV의 화질은 SD급, HD급, Full-HD급과 같은 해상도와 수 만대 1의 명암비와 같이 기능적인 측정 방좌 우 인식 이미지식이 많이 표준화가 되었지만, 3D TV는 고려할 것이 추가로 더 있습니다. 절대적인 밝기를 뜻하는 광량, 3D 영상을 볼 때 내 눈에 들어오는 화소의 개수(해상도랑 조금 달라요), 마지막으로 크로스토크(crosstalk)라고 하는 생소한 개념이 추가되어야 하지요.크로스토크는 왼쪽에 보여주어야 할 영상이 오른쪽에 보여지지는 않는지, 또는 반대로 오른쪽 눈에 보여주어야 할 영상이 왼쪽 눈으로 들어오지는 않는지입니다. 아직 크로스토크를 측정하는 방법이 나와 있지는 않지만, 이 현상이 많이 발생할수록 3D 영상을 보면서 머리가 아파오는 증상이 나타날 수 있습니다.

편광 방식 안경은 대중을 위한 것

편광 안경 사진
편광 안경 방식은 TV 화면의 가로줄마다 다른 편광을 내도록 편광 필름을 부착하는 것을 말합니다. 아바타 영화 관람 시 자율적으로 수거한 것에서 알 수 있듯이(?) 저렴한 것이 가장 큰 장점입니다. 공공 3D TV로 월드컵을 관람하거나 영화를 볼 때는 편광 안경이 유리하죠. LCD TV의 경우에는 이미 TV에 필름이 들어가 있어서 이 필름만 3D용 필름으로 바꾸어주면 제작도 편리합니다. 하지만 PDP TV는 구조상 필름이 필요 없어 3D 필름을 붙이는 비용과 PDP 자체의 광량을 떨어뜨리는 단점이 있습니다.무엇보다 소비자들이 느끼는 가장 큰 단점은 필름을 두 줄씩 나누어 붙이다 보니 각 눈에 들어오는 화소 수도 절반으로 줄어든다는 단점이 있습니다. 풀 HD 해상도인 1920×1080의 화수가 각 눈에 1920×540씩만 들어오게 되지요. 게다가 화소들이 균등하게 퍼져 있지 않고 한 줄씩 있어 아주 가는 검은 선이 언뜻 보이는데, 민감한 분들에겐 답답할 수 있습니다.

민감한 소수를 위한 셔터 방식의 안경

셔터 안경 사진
일단 편광 방식의 안경과는 달리 셔터 방식은 그 무게감부터 묵직한데요. TV가 왼쪽 눈과 오른쪽 눈의 영상을 번갈아 보여주면 셔터 안경이 TV와 같은 주기로 안경의 좌측과 우측을 반복적으로 켜고 끕니다. 대략 1초에 240~480번 정도 왔다 갔다 하기 때문에 눈에 큰 부담은 없습니다.이 방식의 가장 큰 장점은 화소 수나 광량의 저하 없이 3D 입체감을 즐길 수 있다는 점입니다. 그래서 여러 회사에서 프리미엄 상품군으로 셔터 방식의 3D TV를 출시하고 있고요. 하지만 안경에 전원을 넣어 화면과 안경을 무선으로 정밀하게 동기화시켜줘야 하기 때문에 안경의 가격이 비쌉니다. 3D 방송이 본격화되는 시점에는 안경의 가격이 크게 낮아질 수 있다는 가능성이 있지만 현재로서는 꽤 고가인 것은 분명합니다.

3D TV 제품 사진
이 방식은 LCD TV에는 어울리지 않는 방식이기도 한데요. 현재 주류를 이루는 LCD TV의 경우 화면에 잔상이 남는 경우가 많은데, 이러한 잔상이 반대쪽 눈의 영상에도 영향을 끼쳐서 크로스토크 현상을 발생시키는 원인이 되곤 합니다. 반대로 PDP TV는 반응 시간이 훨씬 빨라, 셔터 방식일 경우 더욱 효과적으로 입체감을 느낄 수 있습니다. (아, PDP TV 시장에 다시 태양이 비추나요? ^^)
 
안경 사용자들을 위한 배려도 연구 중
안경을 착용해야지만 볼 수 있는 현재의 3D TV 환경에서 안경 착용에 대한 불편함을 거론하는 분들도 늘어나고 있습니다. 가장 대표적인 것이 ‘안경을 쓴 사람’의 3D TV 관람입니다. 저희 LG 역시 안경 사용자를 위해 안경 위에 쓸 수 있도록 감안해 개발하기는 했지만 안경을 안 끼는 사람보다는 아직까지 3D 효과가 떨어지는 것이 사실입니다. 더불어 안경의 디자인과 무게도 중요한 이슈가 될 것으로 보입니다.
별도의 전원과 수신부가 장착된 셔터 방식의 안경은 크기나 무게가 크고 무겁기 때문에 장시간 관람에 어려움이 발생할 수도 있기 때문입니다. 뛰어난 화질로 더 생생한 입체감을 제공하는 것만큼, 실질적으로 더 저렴하고 더 편하게 볼 수 있도록 안경에 대한 개선도 지속적으로 이뤄질 것입니다.
3D TV 제품 사진
쓰다보니 글이 꽤 길어져 버렸네요. 다음 편에는 무안경 방식의 3D TV와 영화관에서의 3D 방식, 그리고 3D 방송에 대해서 다뤄보도록 하겠습니다. 여러분~ 다음 시간까지 안녕~
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이미지김유철 과장(김k)은 CTO 기술전략팀에서 소프트웨어와 글로벌 R&D 전략 업무를 담당하고 있다. 그밖에 전시회, 강연, 리크루팅 등을 통한 기술 홍보(Technology Promotion) 전문가로 활약하고 있다. 앞으로 새로운 기술이 어떻게 우리 생활에 영향을 끼칠 것인지에 대해 이야기하고 대화를 나눌 예정이다. 개인적으로 게임, 맛집, 만화에 관심이 많으며, 보다 편리하게 보다 많은 정보를 공유하는 세상이 오기를 희망한다.