현대 모니터와 TV는 경제적인 모델부터 고급 모델까지 다양한 화면 옵션을 제공합니다. 이러한 기기 중 상당 부분은 인공 색상 향상 기술을 지원하여 인간의 시각적 인식을 사용해 화질을 개선하는 기기입니다. 이러한 기기는 FRC(Frame Rate Control) 또는 디더링(Dithering)으로 알려진 기술을 사용합니다. 이 용어는 종종 교차하여 사용되지만, 약간 다른 접근 방식을 통해 동일한 목표를 달성합니다.
**프레임 속도 제어(FRC)**는 이미지에 인공적으로 톤을 추가하는 기술입니다. 이는 픽셀의 색상을 의도적으로 변경하여 톤 간의 더 부드러운 전환을 생성합니다. 한편, 디더링은 원래의 색조를 부드럽게 하기 위해 이미지에 노이즈를 추가하여 유사하게 부드러운 색상 전환을 제공합니다.
다양한 비트 비율을 가진 화면이 전달하는 톤
색상 깊이와 톤 수를 이해하는 것은 8비트 매트릭스의 예를 통해 설명할 수 있습니다. 비디오에서 원래 이미지는 파란색, 빨간색, 녹색의 세 가지 기본 색상으로 전달됩니다. 화면의 각 픽셀은 각 색상에 해당하는 세 개의 서브픽셀로 구성됩니다.
디지털 신호는 본래 형태에서 다양한 비트 수(켜짐 또는 꺼짐)로 표현될 수 있습니다. 8비트 화면에서 하나의 서브픽셀은 2^8색, 즉 256톤을 나타낼 수 있습니다. 하나의 색상을 생성하기 위해 세 개의 서브픽셀이 사용되기 때문에 가능한 톤의 총 수는 다음과 같이 계산됩니다: 256×256×256=1,670만 톤.
다음은 색상 깊이와 이미지 품질에 따라 모니터와 TV를 간략하게 요약한 것입니다:
| 색상 깊이 | 색상 | 용도 | 현재의 중요성 |
|---|---|---|---|
| 6비트 | 0.26백만 | 가장 저렴한 모니터, 주로 사무 작업에 적합하며 그래픽 작업에는 적합하지 않습니다. | 주요 제조업체는 10년 이상 이 품질의 화면을 사용하지 않았습니다. |
| 8비트 | 1,670만 | 중간 수준의 모니터, 그래픽 작업에 적합하지만 전문 사용에는 부족합니다. | TV와 모니터의 90%가 8비트 화면을 사용합니다. TV의 절반 이상이 이 범주에 속하는 화면을 가지고 있으며, 경제적인 LED TV와 입문형 QLED TV가 포함됩니다. |
| 10비트 | 10.7억 | 고품질 모니터, 사진 편집 및 고급 색상 전환이 필요한 기타 작업에 적합합니다. | 프리미엄 TV에서 사용됩니다. |
화면에서 FRC가 작동하는 방식
인간의 눈은 특정 관성을 가지고 있습니다. 따라서 두 개의 빠르게 변화하는 이미지는 서로 섞여 보입니다. 흰색에서 검은색으로 높은 주파수로 변하는 패턴을 보면 회색으로 보일 것입니다. 이것이 바로 FRC가 하는 일입니다. 하나의 픽셀에서 “이웃” 두 색상이 높은 주파수로 변경되면, 눈은 매트릭스의 팔레트에 없는 중간색을 봅니다.
TV나 모니터가 FRC를 지원하는 경우, 이 기술은 하드웨어 수준에서 작동합니다. 이미지에 중간 톤을 생성하기 위해 사용되는 여러 알고리즘이 있으며, 8bit+A-FRC, 클래식 8bit+FRC, 8bit+Hi-FRC와 같은 다양한 이름으로 불립니다.
일반적으로 일부 프레임은 특정 색상 깊이를 가진 매트릭스의 팔레트에 해당하는 색상을 표시하지만 실제 색상을 변경합니다. 예를 들어, 아래 이미지에서 짙은 파란색에서 청록색으로의 전환은 눈에 띄고 두드러진 색상 변화를 일으킵니다. 아래 다이어그램은 FRC가 없는 화면과 FRC가 있는 화면에서 연속적인 픽셀 그룹이 어떻게 보이는지, 그리고 인간이 색상을 어떻게 인식하는지 도식적으로 보여줍니다.
- 프레임 1: 전환은 색상이 그대로 표시되기 때문에 명확하게 보입니다: 처음 두 픽셀은 더 어둡고 다음 두 픽셀은 더 밝습니다. 사람들은 명확한 색상 전환을 인식합니다.
- 프레임 2: FRC가 개입하여 두 번째 및 세 번째 픽셀의 색상을 재배치합니다.
- 프레임 3: 시각적으로 사람들은 이 픽셀의 재배치를 8비트 화면에 존재하지 않는 추가 색상으로 인식합니다.
8비트 + FRC 화면이 실제로 10비트 품질에 도달할 수 있습니까?
물론 아닙니다. 사용된 기술에 관계없이, 8비트 + FRC 화면은 결코 진정한 10억 톤을 표시할 수 없습니다. 시각적으로 더 많은 톤을 표시하고 이미지 품질을 향상시킬 수 있지만, 여전히 진정한 10비트 화면에 비해 부족합니다.
실생활에서 톤의 인식은 매우 개인적입니다. 일부 사람들은 20만 톤의 녹색을 인식할 수 있으며, 일부는 1만 톤만을 인식할 수 있고, 일부는 최대 100만 톤을 인식할 수 있습니다. FRC 화면이 표시하는 톤 수를 정확하게 측정하는 것은 매우 어렵고 전문적인 실험실이 필요합니다. 또한, 모든 FRC 기술의 기초가 되는 개인적인 인식 때문에 톤 수를 정확히 결정하는 데는 불가피한 장애물이 있습니다.
