디스플레이 업계 기술 전쟁

디스플레이 업종의 목표는 극한의 리얼리티다. 또렷함을 넘어 현장에 있는 착각을 만들고자 통신·가전업계는 해상도를 높이고 화면의 폭을 넓힌다. 스마트폰부터 PC, TV까지 고화질(HD)을 넘어 풀고화질(Full-HD), 심지어 울트라고화질(UHD)을 지원한다는 제품이 쏟아진다. 그런데 일부에선 “현재 디스플레이 기술은 이미 인간이 눈으로 확인할 수 있는 한계를 넘었다”는 탄식도 나온다. 실제 그럴까. 눈이 볼 수 있는 화질의 한계는 어디까지일까.

인간은 눈으로 들어온 빛을 망막에서 전기적 자극으로 변환해 뇌로 전달하는 방식으로 시각 정보를 인식한다. 이 과정에서 망막에 들어온 두 개의 화상정보가 지나치게 가까이 붙어 있으면 전기적 자극도 겹쳐서 보낸다. 이로 인해 우리 뇌는 두 개의 점을 마치 하나인 것처럼 인식한다. 사람 눈의 한계다.

1일 미국 유타대학 의학연구소 등에 따르면 인간이 두 눈을 동시에 떴을 때 보이는 시야각은 수평 120도, 수직 140도 정도이다. 현대인의 평균 시력(1.0)을 가진 사람이 시야각 1도 안에서 구분할 수 있는 최대 점(픽셀)의 수는 60개 정도로 본다. 스마트폰으로 예를 들면 화면 속 1인치 길이의 선에서 사람이 눈으로 확인할 수 있는 픽셀 수(ppi)는 최대 437개 정도다. ppi(pixels per inch)란 1인치당 픽셀 수를 뜻하는 것으로, 숫자가 높을수록 픽셀 밀도가 높아 더욱 정밀한 표현이 가능해진다. 같은 개념으로 dpi(dots per inch)를 쓰기도 한다.

눈의 한계 해상도는 화면과 눈과의 거리에 큰 영향을 받는다. 당연한 이야기지만 가까울수록 많이 보이고 멀수록 적게 보인다. 뒤집어 말하면 스마트폰처럼 가까이 놓고 사용하는 기계는 그만큼 높은 ppi가 필요하지만, TV나 전광판처럼 멀리 떨어져서 보는 가전제품들은 비교적 ppi가 낮아도 상관없다는 이야기다.

눈앞 20~30㎝ 거리에서 이용하는 스마트폰은 인간이 1인치 안에서 차이를 인식할 수 있는 ppi가 291~437개 정도다. 30~40㎝ 거리에서 보는 태블릿PC(10인치 기준)는 218~291ppi, 40~50㎝ 떨어져 쓰는 노트북은 175~218ppi 정도가 사람의 한계다. 3m 정도 떨어져 보는 대형 TV의 경우 ppi는 29~55ppi까지 내려간다. 결국 이론상으로만 따지면 스마트폰은 437ppi, PC 291ppi, 노트북 218ppi, TV는 55ppi 이상 고화질 제품을 만들 필요가 없다. 비싼 것을 써봐야 사람 눈이 구분할 수 없으니 ‘개 발에 편자’인 셈이다.

하지만 최근 개발된 제품들은 이미 한계 기준을 훌쩍 넘는다. 5인치급(4.99인치) HD 슈퍼아몰레드(AMOLED) 화면을 장착한 삼성전자 갤럭시S4의 인치당 화소 수는 441ppi다. 이론상 눈이 인식할 수 있다는 한계치를 넘었다. 5.5인치 풀HD 스마트폰인 LG전자의 옵티머스G프로도 화면 밀도가 401ppi에 달한다.

휴대전화 업계에선 내년엔 500ppi 제품이 줄을 이을 것으로 보고 있다. 오는 9월 출시예정인 삼성전자의 노트북 아티브Q와 아티브북9플러스도 13.3인치 크기 화면에 276ppi 고해상도를 자랑한다. 역시 노트북의 한계 해상도보다 56ppi 이상 높은 수치다. 올 들어 LG전자에서 출시한 55인치 UHD TV 역시 1인치에 80개(80ppi)의 화소가 담겨 있다.

그렇다면 사람 눈으로는 더 나은 것을 구분할 수 없다는 상황에서도 초고화질 제품들은 왜 쏟아질까. 업계는 실험적 속 정의와는 달리 사람의 눈이 실제 미세한 차이를 잡아내기 때문이라고 말한다.

전자업계 관계자는 “눈으로 정확히 구별하지 못한다고 해도 화소가 많아질수록 최대한 현실과 가깝고 생생한 느낌을 줄 수 있다는 실험 결과가 나왔다”면서 “당분간 업체들의 초고화질 경쟁은 계속 될 것”이라고 말했다. 현재는 과학자가 아닌 TV나 스마트폰이 인간의 한계를 실험 중인 셈이다.

유영규 기자 whoami@seoul.co.kr