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[TV 리뷰] 삼성 파브 LED TV (3) - 리뷰
[프리뷰] 삼성 파브 LED TV (2) - 탐색기
[프리뷰] 삼성 파브 LED TV (1) - 개봉기
최근 국내 가전시장을 양분하고 있는 삼성전자와 엘지전자의 신형 TV 마케팅전이 본격화되면서 명칭 하나, 스펙 하나, 실적 하나가 다 시비거리가 되고 있다. 특히, 자극적인 기사로 눈길을 끌려는 언론들의 보도가 쏟아지면서 소비자들의 관심은 더욱 고조되고 있다.
이에 오랫만에 '구라' 시리즈를 통해 최근 이슈가 되고 있는 논쟁에 대해 하나씩 진실을 파헤쳐 보기로 하겠다. 10편의 '구라를 찾아서' 시리즈를 연재했던 것이 벌써 3년 전 일인데, 이번에는 2편부터 시작한다. 1편은 LED TV라는 명칭 그 자체에 대해 파헤쳐 볼 생각이었는데 240Hz 문제가 더 시급해 보여 불가피하게 2편을 먼저 게재하게 되었다. 스타워즈 시리즈 흉내낸 것은 아니다. 그냥 시간 문제일 뿐.
★ 논쟁 : LG의 240Hz는 짝퉁인가?
LG전자는 최근 47LH90QD와 42LH90QD의 2종류의 LED TV를 출시했다. 그런데 이 LED TV의 240Hz 기술이 '120Hz + Backlight Scanning'을 이용한 것이라 진짜 240Hz는 아닌 것 같다고 의심하는 분들이 있다. 물론, LG에서는 삼성의 240Hz에 비해 오히려 더 좋은 기술이라고 주장하고 있고, 경쟁사인 삼서에서는 강력하게 반발할 뿐아니라 짝퉁이라고 인식하고 있다.
※ 이미지 출처 : LG전자 보도자료
필자는 이 엘지전자의 240Hz 기술 논쟁에 대해 객관적인 판정을 내려 보려 한다. 일단, 이 240Hz 논쟁을 제대로 이해하기 위해서는 헤르츠(Hertz)가 뭔지 알아야 하고, 나아가 Frame Rate, Flash Rate, Refresh Rate의 3가지 개념에 대해 이해를 해야 한다. 그래야 합리적인 판단을 내릴 수 있다.
■ Hertz (헤르츠)
헤르츠는 독일의 물리학자 하인리히 루돌프 헤르츠(Heinrich Rudolf Hertz)의 이름에서 따 온 것인데, 진동이나 싸이클(cycle)의 빈도를 나타낼 때 쓰는 단위이다. 예를 들어, 1초에 1번 종을 울린다면 1Hz가 되고, 10번 종을 울리면 10Hz가 된다. 빛을 껏다 켯다 하는 것을 1초에 30번 해 주면 30Hz라고 하고, 60번 하면 60Hz라고 한다. 주기적으로 반복되는 것의 초당 빈도율이라 생각하시면 되겠다.
■ Frame Rate
프레임 레이트란 1초에 몇 개의 장면이 지나가도록 촬영/영사하느냐를 표시하는 것이다. 과학자들의 실험 결과 인간은 대략 1초에 20 ~ 30장 정도의 연속된 그림이 지나가면 자연스러운 동작으로 인식한다는 것을 알게 되었다. 물론, 30장 이상이면 더욱 좋을 것이다. 하지만, 20세기 초반에는 아날로그 필름으로 촬영을 해야 했기 때문에 당시의 카메라와 영사기가 소화할 수 있는 수준을 감안하여 초당 24장의 장면을 담기로 했다. 즉, 24 frames per second가 된 것인데, 다른 말로 1초에 24장의 사진(필름)이 지나가는 것이라 이해하시면 되겠다.
■ Flash Rate
그런데, 사진이나 그림을 연속으로 볼 때에는 햇빛이나 전등 같은 조명이 있기 때문에 초당 24장의 장면이 대략 자연스럽게 보이지만, 극장에서 스크린에 빛을 비출 때에는 전혀 다른 문제가 발생한다. 예전에 120Hz TV를 리뷰할 때 설명드렸던 내용을 재인용해 본다.
극장용 필름은 한 장면과 다음 장면 사이의 간격(여백)으로 인해 중간에 빛이 가려지는 시간이 발생한다. 이에 따라 빛은 깜박임을 반복하게 되는데 24fps이므로 1초에 24번 깜박임이 발생하는 것이다. 이렇게 되면 우리의 눈은 너무 잦은 깜박임으로 인해 부자연스러운 영상으로 인식하게 되고, 눈이 피로해 지는 것은 물론이고 두통까지 생길 수 있다. 그렇다고 초당 50~60장 이상의 사진을 보여주려니 (잘 구분도 되지 않는데) 필름이 엄청 많이 소모된다.
이러한 문제를 해결하기 위해 필름 영사기에는 Blade Shutter라는 것을 사용해 왔다. 일반적으로는 아래의 사진과 같은 양날셔터(dual-bladed shutter)를 사용하는데, 필름(사진)이 한 장 지나갈 때 셔터가 한 바퀴를 회전하도록 고안한 것이다. 이렇게 하면 필름 한 장당 빛이 두 번을 깜박이게 되어 1초에 48번의 깜박임을 갖게 된다. 과학자들의 실험 결과 어떤 빛이 50Hz(초당 50번) 이상 깜박일 경우 인간의 눈은 이를 지속적인 빛으로 인식한다는 것을 활용한 것이 바로 48Hz의 Flash Rate인 것이다. 유럽의 PAL 시스템도 이와 비슷한 수준의 50Hz를 사용하며, 미국 위주의 NTSC 시스템에서는 60Hz를 이용해 화면 깜박임(Flicker)이 좀더 적다. (유럽이 50Hz, 미국이 60Hz를 이용하게 된 근본적인 이유는 당시 전력선의 주파수와 동기시키기 위함이었다)
결국 극장 영화는 48Hz의 Flash Rate로 영상을 보여 주게 되므로 (대략) 자연스러운 동작과 함께 (극장은 매우 어두우므로) 자연스러운 영상을 볼 수 있는 것이다. 깜박임은 영상이 밝을 수록 더 잘 느껴지기 때문에 매우 밝은 영사기를 사용할 때에는 (드물기는 하지만) 영사기에 따라서 3날, 혹은 5날 셔터가 채용되기도 한다.
※ 이미지 출처 : http://www.aber.ac.uk/
정리하자면 극장용 필름은 1초에 24장이 지나가도록 되어 있으나 실제 극장의 영화는 48Hz의 Flash Rate를 가진다. HDTV나 Bluray 플레이어 등의 스펙에 있는 24p라는 용어 때문에 간혹 극장용 영화의 Refresh Rate도 24Hz인 줄로 착각하는 분들이 있지만 이것은 오해다. 극장에서는 위에서 설명해 드린 것과 같이 장면은 초당 24장(24fps)이지만 빛을 두 번 이상 깜박여 줌으로써 48Hz 이상의 Flash(≒Refresh) Rate를 갖는다. TV방송용 Refresh Rate인 50Hz나 60Hz와 유사한 수준인 것이다.
* 극장용 영화의 프레임율(Frame Rate) : 24fps
* 극장용 영화의 리프레시율(Refresh Rate or Flash Rate) : 48Hz (~72Hz)
■ Refresh Rate
리프레시 레이트는 영상정보를 얼마나 자주 화면에 갱신해 주느냐에 대한 개념이다. 그런데 이를 이해하기 위해서는 먼저 순차주사(progressive scan) 방식과 비월주사(interlace scan) 방식의 차이에 대해 이해할 필요가 있다.
앞서 설명드린 것과 같이 극장용 영사기나 TV 모두 없는 빛을 만들어 보여 주어야 하기 때문에 최소한 50Hz 이상의 Flash Rate를 유지해 주어야 Flicker로 인한 문제가 없게 된다. 하지만, 30fps 이상의 Frame Rate를 가져가기에는 필름(혹은 테이프)의 분량도 문제지만, TV 방송의 경우 (데이타가 너무 많아져) 무선으로 송수신하는데 큰 제약을 받게 된다.
그래서 고안해 낸 것이 바로 비월주사(Interlace Scan)란 것이다. 실험해 보니 인간의 눈의 시간적 분해능은 약 50 ~ 60Hz 정도면 구분을 못하고, 공간적 분해능의 경우에도 60cpd(cycles per degree) 정도면 충분하다는 것을 알게 되었다. 그래서 하나의 Frame을 짝수줄과 홀수줄로 분리해서 2개의 Field를 만들면 50 ~ 60개의 Field가 되므로 (비록 화질은 좀 떨어지지만 대략 무시할 만 하고) 60~60Hz의 Flash Rate를 가지게 되어 깜박임 문제가 해결되는 것이다.
※ 비월주사(Interlace Scanning)
이러한 초기의 TV방송이 사용했던 비월주사 방식은 비록 화질을 저하시키는 몇몇 소소한 문제들이 있기는 했지만, 상당히 실용적이어서 디지털 시대인 지금까지도 사용하고 있는 것이다. 디지털 HD 방송 규격의 하나인 1080i에서 i가 바로 인터레이스(interlace)를 상징하는 것이다. 720p의 p는 progressive를 뜻한다. 어쨌든 비월주사 방식의 채용으로 Flash Rate 문제를 해결했고, 이에 따라 Frame이 아닌 Field 단위로 영상정보를 갱신해 주기 때문에 Refresh Rate도 함께 상승한다.
정리해 보자면 아래와 같다. NTSC의 경우 원래는 초당 30개의 Frame의 개념이지만, 모든 Frame을 2개의 Field로 나누기 때문에 Refresh Rate가 60Hz로 상승하고, 또한 초당 60개의 필드가 만들어지기 때문에 화면은 초당 60번 깜박임을 갖게 되는 것이다. 반면에 극장용 영사기는 Frame Rate가 24fps인데 Flash Rate는 양날 챠퍼의 사용으로 48Hz가 된다. (사실 필름은 Refresh Rate라는 개념을 적용하기는 어렵다)
엘지 240Hz의 원리... 구라가 아니다!
다음의 그림은 LG전자 홈페이지에 소개된 240Hz 기술에 대한 설명 부분이다. 기존의 120Hz에 백라이트 스캐닝(Backlight Scanning)을 더함으로써 240Hz를 구현했다는 것이다. LG전자 홈페이지 제품 소개란에 가면 아예 유럽에서 240Hz가 구현되었다고 확인받은 인증서까지 공개하고 있다. 그만큼 '짝퉁 240Hz'라는 공격에 대해 적극적으로 대응하고 있다는 증거이기도 하고, 한편으로는 이러한 공격에 조바심을 내고 있음을 짐작하게 한다.
※ 출처 : LG전자 홈페이지 (http://www.lge.co.kr/)
LG전자는 한 걸음 더 나아가 타사(삼성)의 240Hz와도 비교해서 자사의 240Hz 기술이 우수하다는 것을 강력하게 주장하고 있다. 즉, 원본 프레임 1개를 가지고 5장을 더 만들어 내는 것보다 백라이트 스캐닝을 가미한 방식이 잔상 제거에 더 효과적이라는 것이다.
어쨌거나 필자가 위에서 장황하게 설명한 Frame Rate, Refresh Rate, Flash Rate에 대한 개념을 다 읽어 보신 분이라면 LG전자의 240Hz 주장이 정당하다는 것을 이해하실 수 있을 것이다. 영상소스의 Frame Rate는 30fps인데, 이 소스를 받아 120Hz로 뻥튀기한 다음에 이 추가로 만들어진 120장의 프레임마다 백라이트를 점멸해 줌으로써 초당 240번 깜박이도록 했으니 Flash Rate는 240Hz가 되는 것은 맞다. 단지, 패널에서 6배로 프레임을 뻥튀기 하지 않으므로 Frame Rate와 Refresh Rate는 240이 아닌 120Hz인 것이다.
다시 반복하지만 Flash Rate라는 관점에서 봤을 때 LG전자의 LH90 시리즈가 주장하는 240Hz는 정당하다. 이것은 마치 24fps의 필름 영사기가 Dual Blade Shutter를 이용하여 실제로는 48Hz로 동작하는 것과 비슷한 원리라고 하겠다. 혹은 30fps 영상시스템에서 하나의 Frame을 2개의 Field로 나누어 초당 60번 깜박이도록 한 NTSC 시스템의 60Hz Flash Rate와도 개념상으로는 일맥상통한다.
단순히 '240Hz'라고 한다면 Refresh Rate인지 Flash Rate인지 구분할 수 없기 때문에 진실인지 거짓인지를 얘기하는 것 자체가 우습게 된다. 하지만, LG전자가 Frame Rate가 240Hz라고 한다든지, 혹은 Refresh Rate가 240Hz라고 한다면 이는 거짓이 된다. 위의 표를 보시면 쉽게 이해가 갈 것이다.
엘지 240Hz는 구라이기도 하다!
엘지가 단순히 120Hz에 백라이트 스캐닝을 가미해서 240Hz를 구현했다고만 한다면 아무도 시비를 걸 수 없다. 하지만, 문제는 소비자다. 이 120Hz나 240Hz라는 개념을 기술적으로 무지한 소비자들에게 설명하자니 결과적으로는 '구라'를 치지 않을 수가 없을 것이다. 생각해 보라. 도대체 옆집 아줌마에게 240Hz를 어떻게 설명할 수 있겠나? "1초에 60장 나오던 것을 240장 나오게 한 거다. 그래서 좋은 것이다"라고 말하는 것이 최선이지 않겠나?
그래서 LG도 실수를 했다. 위의 LG전자 Livescan 240Hz 홍보 문구에도 그렇고, 보도자료에도 결국 아래와 같은 '구라'가 들어간다. 앞서 설명드린 바와 마찬가지로 Flash Rate가 240Hz인 것은 맞지만, Frame Rate와 Refresh Rate가 240은 아니므로 초당 240장의 장면을 보여 주는 것은 아니다. '240장'이란 것은 Frame Rate의 개념이다. '초당 240장의 장면'이란 표현은 Frame Rate가 240Hz라고 말하는것이기 때문에 충분히 허위 광고라는 공격을 받을 수 있다.
240Hz 라이브스캔 Performence란?
LG전자의 240hz 라이브스캔 기술은 백라이트 스캐닝을 활용하여 화면 상에서 초당 240장면의 영상을 구현해 주는 LCD TV의 진보된 기술입니다. [출처 : LG전자 홈페이지]
이 제품은 ‘국내 최초로 240헤르쯔(Hz) 라이브 스캔 기술’을 적용, 끌림 현상과 잔상이 거의 없기 때문에 부드럽고 편안한 영상을 즐길 수 있다. 자동차 경주나 야구 경기 등 빠르고 역동적인 영상을 즐길 때 그 효과는 더 잘 나타난다. 240Hz는 1초에 240장의 풀HD급 영상을 구현해 주는 방식이다. [출처 : LG전자 보도자료]
더 중요한 것(1) - 스캐닝인가, 블랙 삽입인가?
사실 필자는 LG전자의 240Hz가 구라인지 아닌지에 대해서는 별 관심이 없었다. Frame Rate로 240Hz인지 Flash Rate로 240Hz인지는 어디까지나 개념상의 정의 문제일 뿐이고, 마케팅 싸움에서나 중요할 수 있을 것이다. 필자는 실제로 어떤 방식이 더 좋은 화질을 보여 줄 수 있느냐에 주목한다.
여러분이 집중해야 할 부분은 240Hz 자체가 아니라 LG가 백라이트 스캐닝을 구현한 방식이다. 아래의 그림은 이미 위에서 보여 드린 그림의 일부분이지만, 주목해야 할 부분만을 떼어 낸 것이다. 잘 보시기 바란다. LG의 라이브스캔은 말 그대로 'Scanning'이 아니라 화면을 3개로 분할 한 후 2개의 타이밍으로 나누어 깜박거리고 있는 것이다.
※ 이미지 출처 : LG전자 홈페이지 (http://www.lge.co.kr/)
즉, 최소 3개 이상의 수직 라인을 위에서 아래로 쭉 훑어(스캔해) 주는 것이 아니라, 화면을 3개로 나누어 120개로 뻥튀기된 1개의 프레임당 2번을 깜박여 주고 있다. 이런 방식은 스캐닝이라기 보다는 Black (Filed) Insertion에 더 가깝다. 수직으로 겨우 3분할을 했더라도 위에서부터 1, 2, 3의 순으로 점멸을 시켜 준다면 스캐닝이라 할 수 있지만, 이 LG의 240Hz는 1+3번과 2번이 번갈아 점멸하는 방식이다. 이걸 백라이트 스캐닝이라 할 수 있는지는 다소 의문이다.
그런데 여기서 한 가지 더 생각해야 할 것이 바로 LCD의 백라이트 스캐닝의 한계이다. 먼저, 스캐닝 해상도의 문제이다. 일반적인 백라이트 스캐닝이 최소 수직으로 5분할은 해야 하고 분할을 미세하게 하면 할 수록 좋다. CRT는인터레이스 스캐닝을 한다는 것을 감안하더라도 SD급의 경우 240라인, HD급은 540라인 정도 된다. 이에 비해 LCD의 백라이트 스캐닝은 기껏해야 6개 정도의 수직으로 배열된 CCFL을 사용하기 때문에 그 효과가 좀 반감되는 편이다.
LG의 LED TV는 기존 CCFL의 6분할 스캐닝에도 못미치는 3분할에 불과하고, 그것도 1+3번과 2번이 번갈아 깜박이도록 함으로써 스캐닝이라기 보다는 점멸에 가깝게 동작하고 있다. 이 경우 예상되는 부작용은 (1) 심한 깜박임과 (2) 분할된 3개 면의 경계면에서 노이즈 발생이라는 것이다. 서로 다른 시차를 가지고 깜박이기 때문이다. 평소에는 눈에 잘 안 띄겠지만 어떤 모션이 수평으로 꾸준히 그리고 천천히 이어질 때 목격될 가능성이 높다. 물론 실제로는 테스트해 봐야 알겠지만, 6개 이상을 백라이트(CCFL)을 순차적으로 스캐닝할 때에 비해 불리할 수 있다.
더 중요한 것(2) - 240Hz 보다 '잔상제거'에 초점을 맞춰야...
필자는 240Hz와 관련된 논쟁이나 사전적 정의와 관계없이 화질만 잘 나오면 장땡이라고 생각한다. 그리고, 실제 테스트 경험을 고려했을 때 (프레임을 분석하여 동작을 예측, 보상한) 가상 프레임을 추가하는 120Hz나 240Hz에 비해 백라이트 스캐닝이 동작 번짐(Motion Blur)의 감소에 더 효과적일 수 있다고 생각한다.
240개의 Frame Rate를 가진다 하더라도 과도한 동작 보상에 따른 노이즈 발생을 경계해야 하기 때문에 120Hz나 240Hz가 되더라도 Hold-Type 디스플레이로서의 LCD의 한계가 완전히 극복되기는 힘들다. 이에 비해 백라이트 스캐닝은 가상의 디지털 프레임이 아닌 백라이트 자체를 점멸해 주는 것이기 때문에 CRT와 같은 Impulse-Type 디스플레이와 비슷한 효과를 낼 수 있다. 즉, 짧은 시간에 깜박이기 때문에 잔상을 볼 시간이 줄어 잔상이 사라진 것 같이 느껴지는 효과가 모션 보상보다 약간 더 낫다고 생각한다는 것이다.
하지만, 백라이트 스캐닝이 CRT의 스캐닝을 닮아갈 수록 CRT의 부작용인 Flicker(화면 깜박임)도 같이 따라 오게 된다. 60Hz로 구동하는 LCD에 백라이트 스캐닝을 적용하면 그런데로 볼 만 하기는 하지만, 똑같이 60Hz로 구동하는 CRT를 볼 때에 비해 깜박임이 좀 더 심하게 느껴지고 이에 따라 눈에 피로가 가중된다. 30Hz까지는 아니지만 40 ~ 50Hz의 느낌이 난다.
따라서, LCD에서 백라이트 스캐닝을 구현하려면 60Hz는 곤란하고, 120Hz는 되어야 한다. 그래야 깜박임이 부담되지 않는 수준이 된다. 이런 실질적인 면을 고려한다면 LG의 라이브스캔 240Hz는 240Hz라는 그 수치가 중요한 것이 아니라 깜박임이 없는 백라이트 스캐닝이라는 점에 더 초점을 맞췄어야 했다. 만약 60Hz에 이런 백라이트 스캐닝을 적용했더라면 눈이 아파 못 볼 것이다. 결국 120Hz+백라이트 스캐닝에서 120Hz는 백라이트 스캐닝을 하기 위한 필요조건이라는 것이다.
좀 더 쉽게 말하자면 LG전자는 '초당 240장의 장면을 만들어서 좋다'고 엉터리로 홍보할 것이 아니라 '백라이트 스캐닝을 120Hz에서 구동하기 때문에 깜박임없이 잔상을 제거할 수 있다'고 홍보하는 것이 더 맞다는 것이다.
결론 : '240Hz'는 맞지만 '240장의 장면'은 아니다!
LG전자의 240Hz가 구라라고 성토하는 분들은 Frame Rate와 Flash Rate를 구분하지 않았기 때문에 오해한 것이라고 말할 수 있다. Flash Rate의 관점에서 LG전자의 240Hz는 절대 잘못되거나 과장된 표현이 아니다. 충분히 그렇게 사용할 수 있으며, 필름 영사기의 48Hz나 TV방송의 60Hz와 비슷한 개념임을 말씀드렸다.
그런데, 웃기는 것은 Frame Rate와 Flash Rate를 구분하지 못하는 것은 LG전자도 마찬가지라는 것이다. 240Hz는 정당한 표현이지만, "240장의 장면"과 같은 Frame Rate를 지칭하는 표현은 구라에 속한다. 이런 홍보 문구 때문에 240Hz가 허위 광고라는 공격을 받는 빌미가 됨을 인식할 필요가 있다.
마지막으로, 제일 중요한 것은 실제 화질이다. 240Hz가 Frame Rate인지 Flash Rate인지가 중요한 게 아니라, 그래서 얼마나 화질이 좋아졌는지가 중요하다는 얘기이다. 아무리 그럴듯한 원리라 하더라도 '잘' 만들지 못하면 헛방이기 때문이다. 이런 관점에서 볼 때 LG는 좀 더 (리뷰에) 개방적일 필요가 있어 보인다. 경쟁사의 기술을 폄하하는 광고만 열심히 해 덜 것이 아니라 공정하게 평가를 받는 것이 낫다. 리뷰를 회피하면 오해나 미신 둘 중의 하나가 늘어난다.
※ 안내 : 다음 기사에서는 LED TV에 대한 명칭, LED TV의 기술방식 등에 대해 순차적으로 다뤄 볼 예정이다.
※ Motion Blur, Motion Judder, 60Hz vs 120Hz에 대한 추가적인 내용은 아래의 링크 참조!
크리스탈 블랙 + FHD + 120Hz 리뷰 (2) - 120Hz의 원리와 효과
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1. LG 240Hz
