디스플레이 기초 지식 (1) - 픽셀(Pixel), 해상도(Resolution), 주사율(Refresh Rate)

디스플레이에 대한 기초 지식 3가지를 알아보고, 우리 주변에 존재하는 기기들을 예시로 참고하여 개념을 확실히 이해해보자.

디스플레이 기초 지식 (1) - 픽셀(Pixel), 해상도(Resolution), 주사율(Refresh Rate)
Photo by Umberto / Unsplash

모니터에 대해 이야기 할 때, 단어의 의미를 모른 채 이야기 할 때가 많다. 일반적인 경우, 사람들은 '업무용 모니터', '게이밍 모니터' 이런 식으로 카테고리를 나눠서 이야기하는 경우가 많다. 이 글을 통해 디스플레이에 대한 기초 지식 3가지를 알아보고, 우리 주변에 존재하는 기기들을 예시로 참고하여 개념을 확실히 이해해보자.

​픽셀

R(빨강색), G(녹색), B(파랑) 3개의 색을 조합하여 색을 표현하는 소자. 디스플레이의 최소 단위.

각각 R, G, B 색상을 표현하는 서브 픽셀이 모여 하나의 픽셀을 구성합니다.서브 픽셀이 표현하는 빛의 조합 덕분에 픽셀은 다양한 색을 나타낼 수 있죠. @LG Display

해상도

디스플레이의 가로 x 세로에 배열되어있는 픽셀 수.

숫자가 클수록, 즉, 픽셀 수가 많을 수록 이미지와 영상이 밀도있게 표시되어 사실적인 표현이 가능.

Image resolution - Wikipedia
Wikipedia - 이미지 해상도
해상도 픽셀 수
HD 1280 x 720 921,600
FHD 1920 x 1080 2,073,600
QHD 2560 x 1440 3,686,400
4K UHD 3840 x 2160 8,294,440
8K UHD 7680 x 4320 33,177,600

화면 재생률 (= 주사율, Hz)

영상이란, 수십장의 이미지가 빠른 시간으로 재생되는 것이다. 화면 재생률은 1초를 몇개로 나누어 이미지를 재생할 것인지 결정하는 요소다. 그래서 표현 단위로 Hz(헤르츠)를 사용한다. 사람의 눈은 60Hz(1분에 60개의 이미지)만 되어도 자연스러움을 느낀다고 한다. 이 값이 올라가면 당연히 부드러움을 느끼게 되는데, 60Hz에도 만족하던 사람이 120Hz를 사용하다가 내려가면 역체감이 굉장히 심하다.🤣 현재 가장 보편적인 화면 재생률은 60Hz이다.

프레임 레이트랑 달라요?

화면 재생률과 혼용하여 사용되는 것이 'fps(Frame per second), 프레임 레이트(frame rate)'이다. 거의 같은 개념이지만, 이것은 콘텐츠를 제공하는 쪽에서의 관점이다.

고프로와 같은 액션캠에서는 240 fps(1초에 240장 기록)와 같은 녹화 설정을 제공하는데, 이를 모니터에서 재생해도 모니터는 모니터의 화면 재생률에 따라 제공한다는 것이다. 가령 60Hz 모니터라면 액션캠이 찍어온 초당 240장의 영상은 60번으로 나뉘어 4장마다 1개가 재생될 것이다. 이 또한 충분히 자연스러울 것이다.

TMI를 더해보면, 240프레임과 같은 영상을 왜 찍을까? 바로 슬로우 영상을 위해서이다. 1초당 240장으로 기록되어있는 것을 4초 당 240장이 재생되도록 늘리면 바로 1초당 60장이 재생되는 것이고, 사람의 눈은 이를 자연스럽게 받아들인다는 것. (가끔 TV에 나오는 초고속 카메라는 2000프레임 정도라고...)

전자기기 카테고리 별 해상도와 화면 재생률, 특징

이제 우리 주변의 전자제품들은 어떤 값을 가지고 있는지 알아보자.

(1) TV

  • 보급형/일반형 (4K 60Hz)
  • 고급형 (4K 120Hz)
  • 초고해상도 모델 (8K 60Hz)
  • OLED (4K 120Hz)

일반적인 스펙은 4K 60Hz이며, 삼성 QLED와 LG OLED는 보통 4K 120Hz의 해상도와 주사율을 가진다.

8K의 경우, 대표적으로 삼성전자의 8K NEO QLED 시리즈가 있다. 8K 소스가 아직 많지 않고, TV 셋탑박스도 4K인 척하는 FHD 영상들을 공급하는지라 시기 상조라는 의견이 대다수이다. 유투브에서 찾아볼 수 있는 8K 영상 소스로는 자연을 담은 영상이 많고, 그 다음이 K팝 직캠 영상이다. 85인치 8K로 재생하면 콘서트장이 따로 없다.

삼성전자 8K Neo QLED 85인치 구경하기(링크)

LG에서 최근 42인치, 48인치 OLED를 출시하고 있다. (벌써 4세대) 압도적인 화질, 부드러운 재생을 제공하는데 책상에 올라가는 크기라 많은 게이머들의 선택을 받고 있다. 최근 4세대가 출시되어 3세대, 2세대 모델들이 저가에 풀리고 있으니 장바구니에 넣어두고 타겟 쿠폰을 받길 기대해보자.

LG OLED 42인치, 48인치 보러가기(링크)

(2) 모니터

  • 사무용
    • 보급형 (FHD 60Hz)
    • 중급형 (QHD 60Hz)
    • 고급형 (4K UHD 60Hz)
  • 게이밍
    • 보급형 (FHD 144Hz)
    • 중급형 (QHD 144Hz)
    • 고급형 (4K UHD 144Hz)
    • 최고급형 (4K UHD 240Hz)

사무용의 경우, 부드러운 재생이 보통 필요가 없기 떄문에, 60Hz의 주사율을 가지며, 더 넓고 시원한 화면을 사용하기 위해 높은 해상도를 가질 수록 고급 모델이다.

게임을 할 때는 부드러운 재생을 필요로 하기에, 기본적으로 높은 화면재생률을 가진다. 여기에 사실적인 묘사를 위해 해상도를 높일수록 비싸진다. (더불어 PC 사양도 업그레이드 해야한다.) 최고급 게이밍 모니터 중에는 4K 해상도와 240Hz의 주사율을 가지는 모델도 존재한다.

(3) 스마트폰

스마트폰 역시, TV와 모니터처럼 보통 60Hz의 주사율을 가진다. 해상도는 기기마다 천차만별인데, 스마트폰은 화면이 작아서 해상도가 크게 의미가 없다. 스마트폰의 주사율은 체감 성능에 큰 영향을 주기 때문에 일반 모델과 상급 모델을 나누는 기준이 된다.

가령 갤럭시 S 시리즈는 120Hz를 제공하는데 보급형 모델은 60Hz를 제공한다. 아이폰의 경우, 120Hz를 제공하는 화면을 Promotion 디스플레이라고 칭하는데, 아이폰 프로 모델에만 제공하여 확실한 차별을 두고 있다. 마찬가지로 아이패드, 맥북에서도 프로 모델에만 120Hz 디스플레이를 제공하여 사용자들의 지갑을 열고 있다.

아래 캡쳐는 그냥 삼성과 애플이 구현한 사용자 경험 차이를 볼 수 있는 부분이라 소개해본다.

좌: 갤럭시 S20, 우: 아이폰 15 프로

삼성은 사용자에게 화면 주사율을 선택할 수 있도록 한다. 어찌보면 자유도가 높다고 볼 수 있지만, 선택권을 준다는 것은 은근 귀찮은 일이다.

반면 애플은 화면 주사율 선택 옵션을 주지 않았다. 왜냐하면 앞서 소개한 Promotion이라는 기능 자체가 60Hz로 충분한 상황에는 60Hz로 동작해 배터리를 아끼고, 부드러운 화면이 필요할 때(ex: 스크롤) 120Hz로 동작하도록 하는 가변 주사율을 제공이기 떄문이다.

어느 쪽이 더 좋아보이는가? 필자는 사용자가 별도로 설정할 필요없이 최적의 세팅을 제공하고자 한 애플 쪽의 손을 들어주고 싶다.

마치며

원래는 기본적인 세가지 개념을 빠르게 소개하는 글을 작성하려 했는데, 여러가지 제품 예시를 들면서 이런 저런 잡지식(?)도 포함하게 되었다. 이 다음으로 쓰게 될 글에서는 패널, 반응속도, 색재현률 같은 것들을 소개해보고자 한다. 해당 개념까지 이해하고 나면 자신의 상황에 맞춰 어느 정도 스펙이 필요한지, 어느 정도 가격을 지불하면 되는지 기준이 생길 것이다.

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