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24
Sep

EOTF 기반 포스트프로덕션 #4/4

 

** 본 글은 [방송과 기술] 에 기고했던 글로써, 본 글의 저작권은 스쿨오브컬러에 있습니다. ** 

 

EOTF 기반의 UHD 포스트프로덕션 이해 – #4/4

글. 박원주 ㈜컬러티브 대표 및 스쿨오브컬러 원장

 

4. 시청환경에 대한 개념

디스플레이는 일반적으로 최대 밝기와 최소 밝기에 대한 비율을 통하여 명암비를 나타낸다. 그러나 이 같은 특성은 디스플레이의 물리적 특성만을 고려한 것으로써 상대적 콘트라스트를 인지하는 인간의 시각 특성을 반영하기가 힘들다. 앞 테스트에서와 같이, BT.1886 EOTF 특성은 Gamma 2.2 혹은 Gamma 2.4 처럼 순수한 출력특성(Power Curve)을 의미하지 않는다. 오히려 풍부한 셰도우와 하이라이트는 각각 CRT 기반의 Gamma 2.2 셰도우 특성과 LCD 디스플레이 기반의 Gamma 2.4 하이라이트 특성을 상대적 콘트라스트로 작동시키고, 또 깊고 순수한 블랙은 Gamma 2.4 특성으로부터 가져오는 것과 같은 느낌이다. BT.1886 EOTF 표준에 특별히 시청각 환경에 대한 규정을 정하고 있지 않는 것도 이 같은 상대적 콘트라스트 원리를 바탕으로 하고 있기 때문일 것이다. HDR 디스플레이 환경에서 EOTF 특성을 Display-referred 기술로, 또는 Scene-referred 기술로 사용하는 것도 마치 상대적 콘트라스트 기법과 같은 맥락이다.

시청환경의 변화에 따른 이미지 재현성을 이해하기 위하여 색 현시의 기술적 측면을 확인해볼 필요가 있다. 국제조명위원회에서는 컬러 어피어런스(Color Appearance) 모델의 기술적 측면을 6가지로 정의하여 이에 대한 주위 환경의 변화를 설명하고 있다. 우선, 주변 환경에 의하여 하나의 오브젝트가 얼마나 밝게 보이는지에 대한 주관적인 현시를 Brightness 로 표시한다. 그리고 하나의 색이 얼마나 밝게 보이는지에 대한 주관적 현시를 Lightness 로 정의한다. 반면, 색상과 무채색의 정도를 Colorfulness 로 표시하고, 밝기와 관련되어 색감을 표시할 때 Chroma 를 사용한다. 마지막으로 색상(Hue)와 채도(Saturation)을 사용한다. 아래 그림은 컬러 어피어런스 모델의 차이를 보여준다.

그림-7 컬러 어피어런스 적용 사례

좌측의 일반적인 컬러 모델은 물리적으로 동일한 밝기가 주위 환경에 의해서 어떻게 달라 보이는지를 나타낸다. 반면에, 우측의 국제조명위원회 색현시는 물리적으로 다른 밝기가 주위 환경에 의해서 어떻게 동일한 밝기로 보이는지를 나타낸다.

 

시청 환경(Viewing Condition)의 원리는 아래 그림과 같다. 안쪽 작은 원은 스티뮬러스 즉, 삼자극체이다. CIE XYZ 색체계에서 시야각 2도 관찰자가 측정하는 값이다. 반면, 바깥쪽 큰 원은 상대적인 휘도가 측정되는 시야각 10도 영역인 백그라운드이다. 마지막으로 큰 원의 바깥쪽은 디스플레이 장치가 놓이는 영역인 써라운드 필드(Surround Field)다. 인지적 차원에서 시각에 영향을 주는 영역은 스티뮬러스, 백그라운드 그리고 써라운드 필드 모두가 포함된다. (CIE XYZ 색체계에 대한 자세한 내용은 「영상 색보정」, 박원주 저, 성안당 출판사를 참조.)

 

그림-8 시청각 환경 원리

각각의 EOTF 감마 값이 서로 다른 시청각 환경을 전제로 이뤄지는 것은 이 때문이다. 국제조명위원회는 색 현시 모델을 바탕으로 세 가지의 써라운드 효과(Surround Effect)를 정의하고 있다: Average, Dim 그리고 Dark 이다. Gamma 2.2 기술이 적절히 어두운 딤 라이트를 시청각 환경으로 설정하고, Gamma 2.4 시청각 환경으로써 상당히 어두운 다크 룸을 설정하는 것은 이와 같은 이유 때문이다.

 

–  Gamma 2.2 : Dim Light

–  Gamma 2.4 : Dark Room

 

 

EOTF 개념을 통하여 짧게나마 디스플레이 기술 특성과 그에 따른 BT.1886 표준 특성을 살펴보았다. 지금 이 순간에도 디스플레이 영상 기술은 급속하게 발전하고 있다. Dolby Vision 사가 개발한 PQ Gamma 특성의 HDR 표준 – SMPTE ST 2084, HD 및 UHD 방송의 HDR 표준 – ITU-R Rec.2100, BBC 와 NHK 방송사가 공동으로 개발한 HLG, Hybrid Log-Gamma 등. 하지만 아무리 복잡한 디스플레이 영상 기술이라도 그 중심에는 언제나 인간이 있다. 그것이 차세대 실감영상이 되었건, 혹은 가상현실과 증강현실을 위한 영상이 되었건 예외 없이 인간의 시각적 특성에 기초한다. 오늘날 디지털 영상 기술, 특히 디스플레이 기술은 오히려 인간 중심의 기술로 발전하고 있다고 표현하는 것이 옳을 것 같다.

 

 

 

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