자연스럽고 리얼한 묘사가 가능한 'HDR'

HDR은 High Dynamic Range(하이 다이내믹 레인지)의 약어로, 기존 SDR(표준 다이나믹 레인지)에 비해 더 넓은 밝기의 폭(다이나믹 레인지)을 표현할 수 있는 디스플레이 기술입니다.

일반적인 SDR 영상으로는 음지가 검게, 양지가 하얗게 표현되지만, HDR 영상에서는 밝은 부분과 어두운 부분의 계조도 희생되지 않고 더욱 자연스럽고 리얼한 묘사가 가능합니다.

HDR은 차세대 고화질 기술로 주목받고 있으며, Netflix를 비롯한 동영상 서비스와 UHD Blu-ray는 이미 HDR로 생성된 콘텐츠의 전개가 시작되고 있습니다.

New York City at night HDR https://commons.m.wikimedia.org/wiki/File:New_York_City_at_night_HDR.jpg

고화질을 실현하는 5가지 요소

① 해상도
② 비트 심도
③ 프레임 속도
④ 색 영역
⑤ 휘도 (다이나믹 레인지)

이 중 '해상도', '비트 심도', '프레임 속도', '색 영역'의 4가지는 4K/8K UHD 방송 표준인 'BT.2020'에서 이미 표준화되어 있지만, 지금까지 '휘도'에 대해 명확한 기준이 없었고, 오랫동안 100cd/m2가 업계 표준으로 사용되어 왔습니다. 따라서 기존의 영상 제작에서는 고휘도 부분은 표시장치의 특성에 맞게 압축하지 않으면 현실의 풍경과는 거리가 먼 영상이 되어버렸습니다.
　
그러나 최근 표시 기술 향상을 통해 표현할 수 있는 다이나믹 레인지가 확장했기 때문에, 마치 실제와 같은 밝기와 색상 표현을 즐길 수 있게 되었습니다. 지금 HDR이 주목을 끄는 이유이기도 합니다.

① 해상도 : 영상의 세밀함

해상도는 화소 수를 나타냅니다. 같은 화면크기라면 해상도가 높을수록 화소 수가 많아지기 때문에 더 선명하고 세밀한 영상을 볼 수 있습니다. 4K UHD 해상도 3840 × 2160은 일반적인 풀HD의 4배의 정보를 전달할 수 있습니다.

② 비트 심도 : 색, 그라데이션의 세밀함

비트 심도는 1픽셀에 표시할 수 있는 색상의 수를 나타냅니다. 비트 심도가 높을수록 많은 색상을 표시할 수 있어 보다 자연스럽고 부드러운 그라데이션을 제공합니다. 8비트 디스플레이의 경우 약 1677만 색, 10비트의 경우는 약 10억 7374만의 색상을 표현할 수 있습니다.

③ 프레임 속도 : 움직임의 부드러움

프레임 속도는 초당 몇 장의 그림을 표시하고 있는지를 보여줍니다. 영화는 24p(초당 24프레임 표시), 일반적인 텔레비전의 경우에는 60i = 30p(초당 30프레임)이 주류입니다.
8K 방송에서 표준화된 BT.2020는 120p까지 정의되어 있어, 현실 세계와 거의 손색이 없는 부드러운 움직임을 표현할 수 있습니다.

④ 색 영역 : 색채의 선명함

색 영역은 표현 가능한 색상의 범위를 나타냅니다.
4K/8K 방송에서 표준화된 BT.2020(Rec.2020)는 기존의 풀HD 방송에서 사용되는 BT.709(Rec.709)보다 훨씬 넓은 색 영역을 커버하고 있습니다.

⑤ 밝기 : 영상의 밝기

밝기는 표현할 수 있는 밝기의 범위를 가리킵니다. 일반적으로 인간의 눈이 인식할 수 있는 밝기의 범위(다이나믹 레인지)는 10^12인 것으로 알려져 있습니다만, 기존의 디스플레이 기기는 10^3까지의 범위밖에 볼 수 없었습니다. 그러나 HDR에 의한 동적 범위의 확장으로 10^5, 즉 기존의 100배의 밝기를 나타내는 것이 가능하게 되어, 육안으로 보는 풍경에 가까운 음영을 표현합니다.