TV 해상도 바로알기, 화질선명도가 뭔가요? 올레드(OLED)와 QLED 차이점까지

 지난 9월 17일 LG전자 트윈타워에서는 디스플레이 기술설명회가 열렸다. 세계적인 가전전시회 IFA 2019에서 8K TV의 해상도 기준에 대해 많은 이야기가 있었고, 같은 시기에 올레드 TV와 QLED, TV, LCD(LED) TV가 어떻게 다른지에 대한 기술적인 차이를 바로 알자는 캠페인도 시작되었다. 

 필자도 디스플레이 기술설명회에 참석해서 8K TV 뿐만 아니라 모든 TV제품군에 적용할 수 있는 해상도 기준에 대한 설명을 들었고, 평소 가지고 있는 얕은 지식을 더해서 TV 해상도 기준과 올레드(OLED)와 QLED가 기술적으로 어떻게 다른지 조금 자세히 정리한다. TV를 구매할 때 이글에서 소개하는 정보를 알고 간다면 분명히 더 좋은 제품을 구매할 수 있을 것이다.

 우리는 흔히 TV 해상도 이야기할 때 위 그림속에 나오는 픽셀수를 가지고 구분한다. 그래서 화소수라고도 부르는 픽셀의 개수만 높으면 더 좋은 화질을 보장한다고 생각하는 경우가 상당히 많다. 그런데 무조건 픽셀수만 많다고해서 반드시 좋은 화질을 보장하는 것은 아니고 화질선명도에 대한 이해가 필요하다.

 국제 디스플레이 계측위원회(ICDM)의 표준규격에 따르면 해상도는 화소수와 구분되어야 하고, 화소수는 물론 화질선명도(CM) 요건을 모두 만족해야 한다고 한다. 즉, 우리가 알고 있던 화소수는 당연히 만족해야 하고 여기에 화질선명도(CM)까지 정해진 기준을 넘어서야 한다. 국제 디스플레이 계측위원회(ICDM)가 정의한 화질선명도(CM)의 계산방법은 아래 사진속에 나와 있는데, 복잡한 설명은 생략하고 텍스트는 CM 임계치 50%, 이미지는 CM 임계치 25%를 넘어야 정해진 해상도를 만족하는 것이다. 여기사 말하는 CM 임계치 50%와 25%는 사람이 눈으로 직접 봤을 때 인접한 화소들을 구분할 수 있다고 판단하는 기준이다.

 화질선명도(CM)에 대해 조금 더 들어가보면 디스플레이가 흰색과 검은색을 서로에게 대비해 얼마나 선명하게 구분할 수 있는지를 백분율로 나타내는 것인데, 흰색과 검은색을 정확하게 표현할 수 있는 화질선명도 값이 커진다. 이런 화질선명도를 화소수와 함께 8K TV에 대입해보면 가로 화소수가 7680 x 4320개로 약 3300만개 이상 가지고 있는 상태에서 화질선명도가 50%(텍스트 기준)이상 충족해야 한다는 것이다. 이런 조건은 비단 8K TV 뿐만 아니라 모든 TV에 적용할 수 있는 국제표준이다.

 이번 디스플레이 기술설명회는 자세한 설명과 더불어 실제 시연이 있어서 누구나 쉽게 이해할 수 있었다. 8K TV의 해상도에 대해 최근 미국의 소비자기술협회 CTA가 8K TV는 화질선명도가 50%가 넘어야 한다고 정의하기도 했는데, 화질선명도 기준 50%를 넘은 나노셀 8K 나노셀 TV(국내 제품명 슈퍼울트라 HD TV, 이하 나노셀 TV)와 화질선명도 기준 50%를 넘지 못한 QLED 8K TV를 동시에 보니 그 차이를 확실하게 알 수 있었다. 아래 사진속 확대한 글자를 보면 누가 딱히 설명하지 않아도 확연하게 차이나는 화질선명도를 확인할 수 있다. 참고로 텍스트 기준으로 나노셀 TV(75SM99)의 화질선명도는 92%고, QLED TV(75Q950)의 화질선명도는 12%다.

▲ 텍스트 선명도 비교

 75인치 8K TV 화질선명도를 비교하면서 QLED와 나노셀을 비교하는 이유는, 기술적인 태생을 보면 LCD셀에 LED백라이트를 사용하는 같은 기본 방식을 사용하기 때문이다. 차이가 있다면 나노셀 기술은 LCD셀에 나노셀 처리는 하는 인셀기술이고, QLED는 LCD셀과 LED백라이드 사이에 퀀텀닷시트를 추가하는 형태다. 두 방식 모두 LCD(LED) TV가 가진 색재현율을 높이기 위한 것이고, 기술적으로 동등한 위치에 있다. 그래서 기술적으로 자체발광하는 올레드(OLED)가 가장 상위에 있고, 그 아래에 QLED와 나노셀이 있다고 생각하면 된다. 필자가 직접 그린 아래 그림을 보면 충분히 이해할 수 있을 것이다.

▲ 디스플레이 기술설명회 시연장 모습

▲ 뛰어난 화질과 우수한 시야각, 삐른 응답속도를 모두 구현한 IPS 모니터(27GL850)

 LCD(LED) TV를 기반으로 하는 나노셀과 QLED에 대해 조금 더 잘 이해하기 위해서는 사용하는 기본 패널방식에 대한 이해도 필요하다. 모니터를 구매할 때는 어떤 패널을 사용했는지 꼼꼼하게 확인하면서도 TV를 구매할 때는 확인하지 않는데, TV역시 모니터와 마찬가지로 어떤 패널을 사용했는지 확인할 필요가 있다. LCD(LED) TV에 사용하는 패널은 크게 2가지로 IPS와 VA가 있다. 하나는 LG전자가 사용하는 IPS방식인데 수직-수평 배열이 아니라 수평 상태에서 회전하는 방식으로 시야각이 우수하고 화질 또한 뛰어나다. 반면에 VA패널은 액정이 수직-수평 방향으로 배열되어서 밝기를 조절하기 때문에 시야각이 좋지 않다. 특히, TV는 정면에서만 보는 것이 아니고 다른 각도에서도 많이 시청하기에 다수가 볼 때는 시야각이 정말 중요하다. 그래서 TV를 구매할 때 패널의 종류를 확인하는 것 또한 잊지말자.

▲ QLED TV 내부구조

 올레드(OLED) TV가 자체발광하는 유기발광다이오드를 사용하기 때문에 백라이트를 사용하지 않는다는 것은 이제는 제법 많은 사람들이 알고 있다. 그래서 QLED 역시 비슷한 방식으로 작동한다고 잘못 알고 있는 사람들이 생겨나고 있다. 지금 시장에 나와있는 QLED TV는 기술적으로 엄밀히 말하면 QD-LCD라고 불러야하고, 진정한 의미의 QLED TV는 시장에 나오지 않았다. 진정한 QLED TV는 퀀텀닷 TV라고도 부를 수 있는데, 이것이 인정받으려면 올레드(OLED)와 마찬가지로 자체발광하는 방식을 사용해야 한다. 참고로 진짜 QLED TV는 양자점발광다이오드를 사용해서 자체발광하는 방식을 말한다. 그래서 업계 전문가들은 시판중인 QLED TV를 QD-LCD TV라고 지칭하기도 한다. 아마도 위 사진(QLED 내부구조)과 아래 사진(OELD 내부구조)을 보면 두 방식의 기술적인 차이가 얼마나 나는지 확인할 수 있다.

▲ 올레드(OLED) TV 내부구조

▲ QLED TV의 LCD셀과 LED 백라이트 사이에 들어가는 QD Sheet

 이날 기술설명회에서는 8K TV와 화질선명도 비교와 함께 LG 올레드 TV와 QLED TV가 어떻게 차이가 나는지를 확인할 수 있었다. 보통 제품 시연을 가면 본인들에게 가장 유리하게 만들어진 영상을 이용하곤 하는데, 이날 기술설명회에서는 별도 제작한 영상이 아니라 일반적으로 유통되는 영상 콘텐츠를 이용해서 더욱 믿음이 갔다. LG 올레드 TV로 대표되는 올레드(OLED) TV는 백라이트 없이 자체발광하기 때문에 다양한 이점을 가진다. 완벽한 블랙색상을 표현하기 때문에 다른 색상의 표현도 더욱 정확하고, 백라이트가 없는 만큼 TV를 더 얇게 만들 수 있기도 하다. 그래서 위ㆍ아래 사진을 보면 블랙색상의 표현이 확연하게 다르다는 것을 알 수 있고, QLED는 반짝이는 여러가지 색상 표현 역시 완벽하지 않음을 알 수 있다. 바라보는 방향에 따라서 다를 수 있기 때문에 양쪽에서 사진을 촬영했는데 결과는 동일하다.

 필자는 과거부터 지금까지 TV의 기술적인 작동방식에 대해 많은 글을 써왔다. 수년전 퀀텀닷TV가 이슈가 되었을 때부터 관심을 가지기 시작해서 TV에 적용되는 기술의 발전을 지켜보고 있는데, 현재로써는 시장에 나와있는 제품 중에 기술적으로 올레드 TV와 비교될 수 있는 다른 작동방식은 없다. 앞에서도 언급했지만 QLED방식(QD-LCD)은 나노셀방식과 동일선상에 있고, 양자점발광다이오드를 사용해서 올레드(OLED)처럼 자체발광하는 퀀텀닷TV가 등장하기 전까지는 사실상 올레드(OLED)가 최고다. 이점에 대해서 디스플레이 업계나 관련 연구기관에 종사하는 등 관련 전문성을 가지고 있는 사람이라면 이견을 제시할 수 없을 것이다.