4K의 의미!!4K, 8K의 뜻은 무엇일까? 해상도, 픽셀, 주사방식을 제대로 아는 법

0. 서론

영상을 제작하거나 접하다 보면 1080p, 1080i 등 이상한 숫자와 영문 조합을 자주 봤을 것이다. 과연 이것은 무엇을 의미하는 것일까? 그리고 요즘 흔하게 볼 수 있는 4K, 8K가 뜻하는 바는 무엇일까? 영상을 본업으로 한다면 반드시 알아야 할 이것들에 대해서 설명하도록 하겠다.

1. 해상도란 무엇인가?

해상도(Resolution)는 화면이 표현할 수 있는 픽셀(Pixel)의 총 개수를 의미한다. 일반적으로 가로 × 세로 픽셀 수로 표기되며, 해상도가 높을수록 더 많은 픽셀을 사용하여 정밀한 이미지를 구현할 수 있다.

 

대표적인 해상도는 다음과 같다.

해상도에 따른 크기 비교

• HD (1280×720): 720p로 불리며, 주로 저가형 디스플레이에서 사용된다.
• Full HD (1920×1080): 1080p로 불리며, 현재 가장 대중적인 해상도이다. 유튜브 등에서 우리가 흔히 보는 크기이다.
• 4K UHD (3840×2160): 2160p로 불리며, 고화질 영상과 게임에서 널리 사용된다. 많이 대중화가 되었지만 제한적이기도 하다.
• 8K UHD (7680×4320): 4320p로 불리며, 최상급 화질을 제공하지만, 콘텐츠와 하드웨어 지원이 아직 제한적이다.

 해상도가 높을수록 더 많은 픽셀을 포함하기 때문에 더욱 선명한 이미지를 표현할 수 있다. 그러나 해상도가 높아지면 그만큼 그래픽 처리 성능과 전송 대역폭이 요구되므로, 제작을 위해서 뿐만 아니라 높은 해상도의 영상을 보기 위한 하드웨어도 요구된다. 

2. 픽셀이란 무엇인가?

픽셀(Pixel)은 화면을 구성하는 최소 단위로, 하나의 점(dot)으로 표현된다. 디지털 디스플레이에서 픽셀은 RGB(Red, Green, Blue) 서브픽셀로 구성되며, 이들의 조합을 통해 다양한 색상을 표현할 수 있다.

픽셀의 품질을 결정하는 요소는 다음과 같다.

• 픽셀 밀도(PPI, Pixels Per Inch): 1인치당 픽셀 개수를 의미하며, 높을수록 더욱 선명한 화면을 제공한다.
• 서브픽셀 구조: RGB 이외에도 PenTile 방식(RGBG) 등 다양한 배치 구조가 존재하며, 배치 방식에 따라 색감과 선명도가 달라진다.
• 픽셀 응답속도: 픽셀이 색을 변화하는 속도로, 응답속도가 빠를수록 잔상이 적다.

해상도가 같더라도 디스플레이 크기에 따라 PPI가 달라질 수 있다. 예를 들어, 27인치 4K 모니터와 55인치 4K TV는 동일한 해상도를 가지지만, 27인치 모니터의 픽셀 밀도가 더 높아 세밀한 표현이 가능하다.

3. 주사방식이란?

주사방식(Scanning Method)은 화면을 갱신하는 방식이다. 1080p, 1080i와 같이 p와 i가 이를 의미한다. 디지털 디스플레이에서는 인터레이스 방식(i)과 프로그레시브 방식(p)에 대해서 알아보도록 한다. 

 3.1 인터레이스 방식 (Interlaced)

인터레이스 방식은 한 번에 화면 전체를 출력하는 것이 아니라 홀수 라인과 짝수 라인을 번갈아 가며 출력하는 방식이다. 예를 들어, 1080i 해상도의 경우, 한 프레임을 두 번에 나누어 출력한다. 홀수가 먼저인지 짝수가 먼저인지에 따른 차이도 잇지만 이에 대해서는 생략하겠다. 방송국에 경우 아직도 인터레이스 방식을 많이 사용한다.

 

장점

• 데이터 대역폭이 낮아도 고해상도 구현 가능
• 초기 아날로그 TV에서 많이 사용됨

단점

• 빠르게 움직이는 화면에서 깜빡임(flicker) 발생
• 화면이 부드럽지 않음

 3.2 프로그레시브 방식 (Progressive)

프로그레시브 방식은 한 프레임을 한 번에 출력하는 방식으로, p (progressive) 표기가 사용된다. 예를 들어, 1080p, 2160p(4K), 4320p(8K) 등이 이에 해당한다.

장점

• 움직이는 화면에서 더욱 부드러운 표현 가능
• 선명한 이미지 제공
• 현대적인 디지털 디스플레이와 게임에서 표준 방식으로 자리 잡음

단점

• 데이터 처리량과 대역폭 요구량이 높음

현재 대부분의 디스플레이는 프로그레시브 방식을 채택하고 있으며, 4K 및 8K UHD 환경에서는 인터레이스 방식은 거의 사용되지 않는다.

4. 해상도, 픽셀, 주사방식의 조합이 화질에 미치는 영향

 4.1 고해상도가 항상 좋은가?

해상도가 높을수록 화질이 좋아지지만, 영상을 재생하는 화면의 크기와 시청 거리를 고려해야 한다. 예를 들어, 24인치 모니터에서 8K 해상도를 사용한다면 픽셀 크기가 너무 작아 우리가 직접 눈으로 구별하기 어렵고 그 차이를 인지하기도 힘들다. 하지만 75인치 TV에서는 8K가 확실한 차이를 보일 수 있다.

 4.2 픽셀 밀도가 중요할까?

스마트폰이나 태블릿 같은 작은 크기의 화면에서는 PPI가 높을수록 더욱 세밀하게 느껴질 수 있다. 하지만 크기가 큰 TV화면에서는 일정 수준 이상의 PPI 이상이면 차이를 구분하기 어려워진다.

 4.3 주사방식과 주사율(FPS)의 관계

주사방식과 함께 중요한 요소가 주사율(Refresh Rate)이다. 이는 초당 몇 번 화면을 갱신하는지를 수치로 보여주는 것이다. 이 수치는 Hz(헤르츠) 단위로 표기된다. 우리가 흔히 보는 영상에서 일반적인 주사율은 다음과 같다.

• 60Hz: 일반적인 모니터 및 TV
• 120Hz: 고주사율 게이밍 디스플레이
• 144Hz~240Hz: 프로 게이머용 초고주사율 모니터

주사율이 높을수록 화면이 더욱 부드러워지지만 하드웨어 즉, GPU 성능과 디스플레이 성능이 뒷받침되어야 한다.

5. 결론

영상을 제작할 때 4K, 8K 시대에서는 해상도뿐만 아니라 픽셀 구조와 주사방식도 고려해야 한다. 고해상도가 항상 최고의 선택은 아니며, 화면 크기, 시청 거리, 용도를 고려하여 최적의 디스플레이를 선택하는 것이 중요하다. (물론 제작환경과 비용은 말할 것도 없이 당연한 고려요소이다)

 인터레이스 방식과 프로그레시브 방식중에는 프로그레시브 방식이 그리고 높은 주사율을 지원하는 디스플레이가 더욱 부드러운 화면을 제공하며, 픽셀 밀도가 높을수록 더욱 선명한 이미지를 얻을 수 있다.

따라서, 최신 디스플레이를 선택할 때는 단순히 해상도만 보는 것이 아니라 픽셀 밀도, 주사율, 패널 종류(OLED, IPS, VA 등), HDR 지원 여부 등 다양한 요소를 함께 고려하는 것이 바람직하다.

 

 마지막으로 무엇이 좋다는 질문에는 명확한 답을 내리기 힘들다. 왜냐하면 영상 컨셉에 따라 감성을 담고 싶어 저화질로 영상을 담는 경우도 있기때문이다. 즉 위와 같은 개념을 숙지한 채로 영상을 제작할 때 맞는 포맷을 사용하는 것이 중요하다.