디스플레이의 기본상식, 픽셀과 해상도를 알아보자
디스플레이와 관련된 제품이나 기사를 볼 때는 몇 픽셀이다. 해상도가 FHD이다 이런 말들을 자주 한다.
픽셀은 사전적인 의미로는 디지털 화면의 단위로, 표현할 수 있는 가장 작은 작은 점 하나를 얘기한다.
우리가 80년대 즐겨했던 게임을 생각해보자. 테트리스나 픽맨, 보글보글 이런 게임들은 화면의 픽셀이 워낙 크기 때문에 화면을 가까이서 보면 픽셀 하나하나가 다 보인다.
옛날 게임뿐만 아니라 초창기 핸드폰들도 카메라 성능을 얘기할 때 200만 화소폰, 300만 화소폰 이렇게 얘기하고 했다. 그 당시 핸드폰 화면도 가까이서 보면, 픽셀 하나하나가 눈에 보이기도 했다. 하지만 요즘 나오는 스마트폰들은 아무리 봐도 픽셀이 보이지 않다. 왜 이럴까? 픽셀과 해상도를 자세하게 알아보면서 알아보기로 하자.
픽셀은 어원은 Picture와 Element의 합성어를 줄인 말로 화소라고 불리며, 컴퓨터나 모바일 기기 화면의 이미지를 구성하는 최소 단위이다. 스마트폰이나 TV 등 티지털 이미지들을 크게 확대해보면, 이미지의 경계선이 부드러운 곡선이 아닌 각진 형태의 네모로 반복되는 것을 알 수 있다. 이 작은 사각형이 바로 픽셀이며, 픽셀 수가 많을수록 더욱더 부드러운 이미지 표현이 가능하다.
디스플레이의 화면은 색을 구현하기 위해서, 픽셀 안에는 더 작은 단위로 서브 픽셀이 구현되어 있다. 서브픽셀은 우리 눈에는 각각의 단위로 인식되지 않고, 하나의 점으로 인식된다. 이 서브 픽셀은 RGB(빨강, 녹색, 파랑)으로 구성되어 빛의 조합을 통해 우리가 보는 색을 표현한다.
빛의 3원색인 R, G, B를 혼합하여 원하는 색을 만드는 방식은 예를 들면, Red와 Green을 섞으면 Yellow가 나온다. 모두 섞이지 않으면 Black 색상이 된다. 모두 혼합하면 흰색이 된다. 전기적으로 얘기하면 서브픽셀에 모두 전기가 들어오면 흰색이 되는 것이고, 아무것도 들어오지 않으면 검은색이 된다. 이처럼 각각의 픽셀의 전기적 신호를 조절하여 원하는 색을 만들어 내는 것이다.
해상도는 화면해상도라고 얘기하며, 디스플레이 화면에 화질이나 선명도 등 글씨 따위가 표현된 섬세함의 정도를 말할 때 주로 사용하는 단어이다. 주로 모니터, 스마트폰, 프린터, 스캐너 등에서 화면 출력 기기에서 주로 사용되는 단어이다.
모니터, 스마트폰의 화질을 이야기할 때 가장 많이 사용되는 '해상도(resolution)'는 앞서 배운 '픽셀'을 한 화면에 몇 개나 포함하고 있는지에 따라서, 해상도 수준이 나뉘게 된다. 많은 픽셀을 포함하고 있으면 고해상도라고 하며, 적은 픽셀은 상대적으로 저해상도라고 부르게 된다.
TV의 기술은 해상도가 높아지면서 발전했다고 말할 수 있다. 90년대 브라운관 TV의 대표적인 해상도는 640 * 480 해상도이다. 이는 가로에 640개의 픽셀이 세로에는 480개의 픽셀이 담겨 있다는 뜻이다. 픽셀 수로 따지면 30만 7,200개의 픽셀이며, 그다음에 등장하는 HD 해상도는 1280*780 해상도로 픽셀 수는 92만 개 수준이다. 한 단계 진화한 해상도가 픽셀 수로 따지면 3배가 증가한 것이다. 2014년도에는 UHD까지 등장했는데 3840*2160 해상도이며, 가로에 4천 개의 픽셀을 포함하고 있기 때문에 4K라고 부르게 됐다.
해상도에 대해 좀 더 심화적으로 얘기하면 PPI라는 개념을 설명할 수 있다. PPI는 1인치 안에 들어오는 픽셀 수를 의미한다. PPI가 높을수록 표현할 수 있는 픽셀 수가 많아지고, 더 부드럽고 자연스러운 이미지를 만들어 낼 수 있는 것이다. 동일한 6인치 스마트폰이라도 PPI가 높은 스마트폰이 이미지를 더 부드럽게 표현할 수 있다.
최근에는 4K를 넘어서 8K TV까지 꾸준히 잘 팔리고 있는 시대에 살고 있고, 해상도가 얼마나 더 진화할지는 아무도 모른다. 예전에는 FHD 이상만 되도, 사람눈으로 구별할 수 없다고 얘기했지만 실제로 4K, 8K 제품들이 출시되면서 비교해보니, 픽셀수준을 구별할 수 없을 뿐이지 디스플레이가 주는 전체적인 자연스러움과 고화질느낌은 충분히 구별이 가능하다. 16K, 20K 수준으로 발전하면 또 어떨지 궁금하다.