2020.03.03

“8K TV vs 4K TV” 실제 사용자 테스트로 확인한 약간의 차이

Scott Wilkinson | TechHive
필자는 오래 전부터 8K 디스플레이의 가치는 화소수 증가에 있지 않다고 주장했다. 사람이 일반적인 시청 거리에서 비디오 화면에서 판별할 수 있는 해상도에는 한계가 있으며, 그 한계를 넘어 화소 밀도를 높여봐야 아무런 이득이 없다.
 
ⓒ GettyImagesBank

그렇다면 그 한계치는 정확히 어떻게 될까? 더 구체적으로, 8K 디스플레이는 정상적인 시청 조건 및 환경에서 4K와 비교했을 때 ‘디테일’ 인식 측면에서 이점이 있을까? 워너 브라더스는 최근 픽사, 아마존 프라임 비디오, LG, ASC(American Society of Cinematographers)와 협력해 잘 고안된 이중맹검 조사(Double-blind study)를 통해 이 문제를 다루었다. 다양한 콘텐츠에서 사람들이 4K와 8K의 차이를 분별할 수 있는지 알아본 것이다.

4K는 3840×2160 해상도, 8K는 7680×4320 해상도를 의미한다. 잘 알려져 있는 것처럼, 이런 정의는 사실 잘못되었다. 기술적으로 정확히 정의하면, 4K는 4096×2160, 8K는 8192×4320 해상도를 가리켜야 한다. 그러나 가전산업은 TV 해상도에 앞서 설명한 정의를 적용해 사용하고 있기 때문에, 여기에서도 이 정의를 사용한다.
 

콘텐츠 선택 및 준비

총 7개의 네이티브 8K 클립을 준비했다. 길이는 10초이며, 압축되지 않은 동영상 클립이다. 2개 클립은 워너 브라더스 영화 덩케르크(Dunkirk) 클립이다. 70mm 필름을 8K 스캔한 것으로 각각 인물 클로즈업과 해변을 광각 촬영한 장면으로 구성되어 있다. 또한, 픽사의 애니메이션 브레이브(Brave)와 벅스 라이프(A Bug’s Life)를 8K 동영상 클립으로 렌더링해 사용했다. 아마존 라이브 액션 시리즈인 더 틱(The Tick)의 동영상 클립 2개를 사용했다. 레드 디지털 시네마 카메라를 이용해 8K로 촬영한 동굴 장면, 우주선 장면을 담은 클립이다. 그리고 스테이시 스피어스(Stacey Spears)의 자연을 담은 동영상 클립 한 개를 사용했다.

7개 클립 모두 네이티브 HDR이며, HDR10으로 인코딩했다. <그림 1>은 각 클립의 HDR10 관련 통계 수치들이다.
 
그림 1. 모든 동영상 클립은 HDR 10으로 인코딩했다. 이 표는 각 클립의 MaxFALL(Maximum Frame Average Light Level)과 MaxCLL(Maximum Content Light Level)을 표시했다. ⓒ Warner Bros.


그리고 업계에서 표준처럼 사용하는 후반 작업 소프트웨어인 누크(Nuke)를 사용해 해상도를 4K로 낮췄다. 그런 다음, 누크 큐빅 필터를 사용해 4K 클립을 다시 8K 해상도로 높였다. 기본적으로 각 픽셀을 4차례 중복시켜 약간의 ‘스무딩(Smoothing)’ 처리를 한 것이다. 즉, 최종 결과물은 8K ‘컨테이너’ 안에 든 4K 클립이다.

4K 클립을 다시 8K로 높인 이유는 무엇일까? 나중에 더 자세히 설명하겠지만, 임의의 방식으로 동일한 8K 디스플레이에서 두 버전의 동영상 클립을 재생해 조사를 해야 했기 때문이다. HDMI 지연 문제를 없앤 상태에서, 또는 디스플레이가 잠시 입력 신호의 해상도를 표시하지 않도록 만들면서 각 클립의 4K 및 8K 버전을 원활하게 재생하기 위해서는 두 버전이 디스플레이에는 8K로 ‘보이도록’ 만들어야 한다.
 

테스트 장비와 절차

모든 클립을 재생하는데 사용한 디스플레이는 필자가 리뷰를 했던 LG 88Z9 88인치 8K OLED TV였다. 모든 클립을 윈도우 PC에 로딩했다. 인텔 18코어 i9 CPU, SSD RAID 스토리지, 엔비디아 1080Ti GPU를 탑재한 PC이다. 블랙매직(BlackMagi) 8K 프로 비디오 인터페이스의 12G SDI 링크를 통해, 출력이 HDMI 2.0인 4개의 AJA Hi5-12G SDI-HDMI 컨버터로 비디오를 전송했다. 4개 컨버터는 애스트로디자인(Astrodesign) SD-7075로 HDMI 2.0을 전송했다. 여기에서 단일 HDMI 2.1 비트스트림으로 변환해서 TV로 전송했다.
 
그림 2. 재생 시스템은 비압축 8K 동영상 처리를 위해 일부 육중한 하드웨어가 필요하다. ⓒ Warner Bros.

그리고 비압축 파일을 초당 24프레임 프로그레시브(24p)의 DPX 프로페셔널 포맷으로 전송했다. BT.2020 색 영역과 PQ EOTF(Electro-Optical Transfer Function)을 사용하는 BT.2100에서 10비트 정도로 인코딩했다. 이는 HDR10 표준에 해당된다. 이들 파일에 대한 파일 읽기 속도가 지속적으로 3GB 이상이 되어야 한다(초당 3기가바이트). 아주 강력한 하드웨어 시스템이 필요했던 이유이다.

총 139명이 3일 동안 실시된 조사에 참여했다. 약 30분 동안의 각 조사 세션에 참여한 참여자는 5명이었다. 2명은 스크린에서 약 1.5m 떨어진 앞줄에, 3명은 스크린에서 약 2.7m 떨어진 뒷줄에 앉았다. 스크린에서 약 2m에 해당하는 거리는 스크린 높이의 2배에 해당된다. 국제전기통신연합(ITU)에 따르면, 2m는 스크린 크기에 상관없이 가정에서의 평균적인 시청 거리이다.

각 세션에서 각 클립의 4K 및 8K 버전을 3가지 순서로 재생했다. 그러나 각 동영상 클립의 시퀀스를 즉시 제시하지는 않았다. 2번은 4K와 8K 버전에 임의로 ‘A’와 ‘B’라는 라벨을 붙여 A-B-A-B식으로 번갈아 2차례 재생을 했다. 그리고 참여자들에게 점수표에 점수를 부여하도록 만들었다(그림 3 참조). 세 번째에는 4K 버전을 4차례 연속 재생했다. 그렇지만 참여자들에게는 A와 B라는 라벨을 번갈아 보여줬다. 이후 참여자들이 점수를 부여하도록 했다. 더 견고한 통계치를 보장하기 위한 통제군을 제공했다.
 
그림 3. 참여자는 동영상을 시청한 후 점수를 매겼다. A나 B가 얼마나 나은지를 평가했다. ⓒ Warner Bros.


각 세션 동안, 참여자들은 특정 순서로 클립을 시청했고, 다른 순서로 다른 클립을 시청했다. 이런 식으로, 임의로 21번의 시퀀스가 제시될 때까지 조사를 했다. 동일한 클립을 그 즉시 2번 연속 재생해 보여준 경우는 없다.
 

시력 측정

테스트를 시작하기 전 참여자들의 시력을 조사했다. ‘디테일’을 식별할 능력이 없다면 조사 결과가 무의미해지기 때문이다. 검안소에서 사용하는 스넬렌(Snellen) 시력표를 사용해 표준 시력 검사를 실시했다.
 



2020.03.03

“8K TV vs 4K TV” 실제 사용자 테스트로 확인한 약간의 차이

Scott Wilkinson | TechHive
필자는 오래 전부터 8K 디스플레이의 가치는 화소수 증가에 있지 않다고 주장했다. 사람이 일반적인 시청 거리에서 비디오 화면에서 판별할 수 있는 해상도에는 한계가 있으며, 그 한계를 넘어 화소 밀도를 높여봐야 아무런 이득이 없다.
 
ⓒ GettyImagesBank

그렇다면 그 한계치는 정확히 어떻게 될까? 더 구체적으로, 8K 디스플레이는 정상적인 시청 조건 및 환경에서 4K와 비교했을 때 ‘디테일’ 인식 측면에서 이점이 있을까? 워너 브라더스는 최근 픽사, 아마존 프라임 비디오, LG, ASC(American Society of Cinematographers)와 협력해 잘 고안된 이중맹검 조사(Double-blind study)를 통해 이 문제를 다루었다. 다양한 콘텐츠에서 사람들이 4K와 8K의 차이를 분별할 수 있는지 알아본 것이다.

4K는 3840×2160 해상도, 8K는 7680×4320 해상도를 의미한다. 잘 알려져 있는 것처럼, 이런 정의는 사실 잘못되었다. 기술적으로 정확히 정의하면, 4K는 4096×2160, 8K는 8192×4320 해상도를 가리켜야 한다. 그러나 가전산업은 TV 해상도에 앞서 설명한 정의를 적용해 사용하고 있기 때문에, 여기에서도 이 정의를 사용한다.
 

콘텐츠 선택 및 준비

총 7개의 네이티브 8K 클립을 준비했다. 길이는 10초이며, 압축되지 않은 동영상 클립이다. 2개 클립은 워너 브라더스 영화 덩케르크(Dunkirk) 클립이다. 70mm 필름을 8K 스캔한 것으로 각각 인물 클로즈업과 해변을 광각 촬영한 장면으로 구성되어 있다. 또한, 픽사의 애니메이션 브레이브(Brave)와 벅스 라이프(A Bug’s Life)를 8K 동영상 클립으로 렌더링해 사용했다. 아마존 라이브 액션 시리즈인 더 틱(The Tick)의 동영상 클립 2개를 사용했다. 레드 디지털 시네마 카메라를 이용해 8K로 촬영한 동굴 장면, 우주선 장면을 담은 클립이다. 그리고 스테이시 스피어스(Stacey Spears)의 자연을 담은 동영상 클립 한 개를 사용했다.

7개 클립 모두 네이티브 HDR이며, HDR10으로 인코딩했다. <그림 1>은 각 클립의 HDR10 관련 통계 수치들이다.
 
그림 1. 모든 동영상 클립은 HDR 10으로 인코딩했다. 이 표는 각 클립의 MaxFALL(Maximum Frame Average Light Level)과 MaxCLL(Maximum Content Light Level)을 표시했다. ⓒ Warner Bros.


그리고 업계에서 표준처럼 사용하는 후반 작업 소프트웨어인 누크(Nuke)를 사용해 해상도를 4K로 낮췄다. 그런 다음, 누크 큐빅 필터를 사용해 4K 클립을 다시 8K 해상도로 높였다. 기본적으로 각 픽셀을 4차례 중복시켜 약간의 ‘스무딩(Smoothing)’ 처리를 한 것이다. 즉, 최종 결과물은 8K ‘컨테이너’ 안에 든 4K 클립이다.

4K 클립을 다시 8K로 높인 이유는 무엇일까? 나중에 더 자세히 설명하겠지만, 임의의 방식으로 동일한 8K 디스플레이에서 두 버전의 동영상 클립을 재생해 조사를 해야 했기 때문이다. HDMI 지연 문제를 없앤 상태에서, 또는 디스플레이가 잠시 입력 신호의 해상도를 표시하지 않도록 만들면서 각 클립의 4K 및 8K 버전을 원활하게 재생하기 위해서는 두 버전이 디스플레이에는 8K로 ‘보이도록’ 만들어야 한다.
 

테스트 장비와 절차

모든 클립을 재생하는데 사용한 디스플레이는 필자가 리뷰를 했던 LG 88Z9 88인치 8K OLED TV였다. 모든 클립을 윈도우 PC에 로딩했다. 인텔 18코어 i9 CPU, SSD RAID 스토리지, 엔비디아 1080Ti GPU를 탑재한 PC이다. 블랙매직(BlackMagi) 8K 프로 비디오 인터페이스의 12G SDI 링크를 통해, 출력이 HDMI 2.0인 4개의 AJA Hi5-12G SDI-HDMI 컨버터로 비디오를 전송했다. 4개 컨버터는 애스트로디자인(Astrodesign) SD-7075로 HDMI 2.0을 전송했다. 여기에서 단일 HDMI 2.1 비트스트림으로 변환해서 TV로 전송했다.
 
그림 2. 재생 시스템은 비압축 8K 동영상 처리를 위해 일부 육중한 하드웨어가 필요하다. ⓒ Warner Bros.

그리고 비압축 파일을 초당 24프레임 프로그레시브(24p)의 DPX 프로페셔널 포맷으로 전송했다. BT.2020 색 영역과 PQ EOTF(Electro-Optical Transfer Function)을 사용하는 BT.2100에서 10비트 정도로 인코딩했다. 이는 HDR10 표준에 해당된다. 이들 파일에 대한 파일 읽기 속도가 지속적으로 3GB 이상이 되어야 한다(초당 3기가바이트). 아주 강력한 하드웨어 시스템이 필요했던 이유이다.

총 139명이 3일 동안 실시된 조사에 참여했다. 약 30분 동안의 각 조사 세션에 참여한 참여자는 5명이었다. 2명은 스크린에서 약 1.5m 떨어진 앞줄에, 3명은 스크린에서 약 2.7m 떨어진 뒷줄에 앉았다. 스크린에서 약 2m에 해당하는 거리는 스크린 높이의 2배에 해당된다. 국제전기통신연합(ITU)에 따르면, 2m는 스크린 크기에 상관없이 가정에서의 평균적인 시청 거리이다.

각 세션에서 각 클립의 4K 및 8K 버전을 3가지 순서로 재생했다. 그러나 각 동영상 클립의 시퀀스를 즉시 제시하지는 않았다. 2번은 4K와 8K 버전에 임의로 ‘A’와 ‘B’라는 라벨을 붙여 A-B-A-B식으로 번갈아 2차례 재생을 했다. 그리고 참여자들에게 점수표에 점수를 부여하도록 만들었다(그림 3 참조). 세 번째에는 4K 버전을 4차례 연속 재생했다. 그렇지만 참여자들에게는 A와 B라는 라벨을 번갈아 보여줬다. 이후 참여자들이 점수를 부여하도록 했다. 더 견고한 통계치를 보장하기 위한 통제군을 제공했다.
 
그림 3. 참여자는 동영상을 시청한 후 점수를 매겼다. A나 B가 얼마나 나은지를 평가했다. ⓒ Warner Bros.


각 세션 동안, 참여자들은 특정 순서로 클립을 시청했고, 다른 순서로 다른 클립을 시청했다. 이런 식으로, 임의로 21번의 시퀀스가 제시될 때까지 조사를 했다. 동일한 클립을 그 즉시 2번 연속 재생해 보여준 경우는 없다.
 

시력 측정

테스트를 시작하기 전 참여자들의 시력을 조사했다. ‘디테일’을 식별할 능력이 없다면 조사 결과가 무의미해지기 때문이다. 검안소에서 사용하는 스넬렌(Snellen) 시력표를 사용해 표준 시력 검사를 실시했다.
 



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