오랫만에 여러 휴대폰의 색감을 벤치마크하게 되었다. 아니 정확하게는 스마트폰(Smart Phone)이라고 해야 할 것이다. 이제는 단순히 전화기가 아니라 소형 컴퓨터라고 볼 수 있을 정도로 강력한 기능이 들어가 있기 때문이다.

 

이번 벤치마크는 다나와의 자회사인 미디어잇(http://www.it.co.rk/)과 공동으로 진행했다. 필자도 마침 이들 스마트폰의 색감에 대해 궁금해 하고 있던 차였는데 마침 미디어잇에서 테스트 제의가 들어와 기꺼이 계측과 분석을 지원해 드리게 되었다. 공동 테스트한 것이니 동시에 올리려 했는데... 필자가 게을러 미처 확인하지 못했던 관계로 몇일 늦게 올리게 되었다.

 

Apple의 iPhone 덕분에 스마트폰 열풍이 일어나 상당히 많은 분들이 보유하고 계시고, 또 향후 구입하려는 분들은 더 많은 것으로 알고 있다. 비록 제품 전체에 대한 것은 아니지만 디스플레이에 민감한 분들에게는 구매 결정에 어느 정도 도움이 될 것이라 생각한다. 

 

좋은 참고되길 바라고 혹시 보완해야 하거나 수정해야 할 부분이 있다면 댓글로 지적해 주시기 바란다.

 

 

 

※ 색감에 대한 초간단 상식

 

들어가기 전에 색감의 측정, 분석, 평가에 대한 기본적인 상식을 공유할 필요가 있을 것이다.

 

1) 색감의 정의

 

우리가 흔히 말하는 색감이란 추상적인 용어는 실제로는 물체가 반사한 빛(가시광선)을 우리 눈으로 보고 뇌에서 해석한 결과이다. 따라서, 색감이란 것은 기본적으로 빛(조명)과 물체, 그리고 우리의 눈의 특성에 따라 달라지는 것이지만, 같은 색이라 하더라도 우리의 뇌가 해석하기에 따라 사람마다 다른 색으로 인식되는 경우도 있다. 즉, 자라온 지형적 환경이나 습관, 기억, 훈련 등도 궁극적으로는 색감에 영향을 미친다.

 

디스플레이는 그 자체로서 광원의 역할도 하는데 이 디스플레이의 색감을 결정하는 주요 요소는 휘도(밝기), 색온도, 톤 재현 특성(감마), 그리고 색재현율의 4가지이다. 보다 세밀하게는 다른 많은 요소들이 있지만 이들 4가지만 알면 대략적인 색감이 어떨 것인지 알 수 있다.

 

 

2) 색감의 측정

 

현대의 과학은 기억색에 대한 부분까지도 반영을 하고 있지만, 아직까지도 산업계에서 가장 많이 사용하는 컬러의 분석방법은 '뇌의 역할'은 제외한 빛, 물체, 눈의 3대 요소에 의해 만들어지는 색감만을 주로 다루고 있다. 따라서, 이 기사에 나오는 색감이란 것에 대해 여러분 개개인이 100% 동의하지 않을 수 있다.

 

하지만, 컬러 과학은 '정상적인 시각을 가진 사람이라면 십중팔구는 이런 색감으로 느낀다'는 식의 통계적인 분석에 기반하고 있음을 기억해 주시기 바란다. 우리가 사용하는 측색기도 표준관찰자를 대상으로 한 인지실험의 통계적 분석 결과에 의해 캘리브레이션된 것들이다.

 

 

3) 색감의 평가

 

색감이 어떻다 하고 분석하는 것과 색감이 좋으냐 나쁘냐, 혹은 적절한가 부적절한가를 평가하는 것은 별개의 문제이다. 색감의 평가는 철학적 판단일 수도 있고, 개인적인 선호일 수도 있고, 실용적인 선택일 수도 있다. 100명이면 100명 모두 다 다른 평가기준을 가질 수 있다.

 

일반적으로는 크게 3가지의 평가 기준을 사용하게 된다. 첫번째는 '표준과의 부합성'이다. 디스플레이라는 것은 결국 문자, 기호, 그림, 사진, 동영상 등의 컨텐츠를 보여 주기 위한 것이므로 이들 컨텐츠를 만들 때 사용한 컬러의 기준에 부합되지 않는다면 제작자의 의도와는 다른 색으로 보이기 때문에 결국 제작자가 전달하고자 하는 의도(혹은 아이디어)를 왜곡하게 된다. 따라서, 그래픽, 방송, 영화 등과 같은 중요한 컨텐츠를 다룸에 있어서는 표준과의 부합여부가 매우 중요하며 대개의 경우 디스플레이의 색감 평가는 이 '표준'을 기준으로 한다.

 

하지만, 제품을 구매해 주는 것은 표준협회도 아니고 방송연맹도 아니며 영화진흥위원회는 더더욱 아니다. 제조사 입장에서 중요한 건 소비자들의 니즈(Needs)이다. 따라서, 표준에 맞지 않더라도 소비자가 좋아한다면 제조사들은 얼마든지 만들어 준다. 혹은, 소비자의 구매를 유도하기 위해 과장된 색감을 고의적으로 홍보하는 경우도 있다. 

 

마지막으로 실용적인 선택의 경우이다. 색감이 풍부하지 않더라도 많이 저렴하게 만들 수 있다면 그 제품은 성공할 것이다. 색감이 과장되더라도 밝은 대낮에 야외에서도 잘 보인다면 그것만으로 만족할 사람들도 많다. 다시 말해서, 사용되는 목적과 부합하기만 한다면 표준이나 개인적 선호는 얼마든지 무시될 수 있으며, 색감은 얼마든지 달라지게 조정되거나 선택될 수 있는 것이다.

 

 

 

※ 측정 능력과 한계

 

1) 테스트 장비 및 S/W

 

* 측색기 : 미놀타 CA-210

* 소프트웨어 : ColorTaster Pro (CT-1P) with video pattern measurement function

* 동영상 패턴 : 원본 MPEG-2 (720*480, 30fps), 변환 MPEG-4 (320*240, 30fps)

 

 

 

2) 계측의 한계

 

* 미놀타 CA-210은 산업계에서도 많이 사용하는 휘도 및 색도 측정용 계측기이다. 하지만, 애초에 sRGB 정도의 색역을 가진 LCD를 기준으로 개발된 장비라서 sRGB를 넘어서는 광색역 디스플레이의 컬러에 대해서는 다소 과장되게 측정하는 문제가 있다. 색재현율 부분에서 그 편차에 대해 다시 설명드리도록 하겠다.

 

* ColorTaster Pro는 디스플레이 기기의 컬러를 계측, 분석, 평가, 보정을 위해 모니터포유(주)에서 개발한 소프트웨어이다. 현재의 최신 버전은 Video Pattern 측정기능을 탑재하여 PMP, MP3, 휴대폰 등의 모바일 기기의 컬러 특성을 자동으로 계측하는 기능을 제공하고 있다.

 

* 동영상 패턴은 HD와 SD가 있는데 이번 실험에 사용한 것들은 SD의 원본 영상 패턴을 휴대폰용 저해상도 mp4 포맷으로 변환(팟인코더 사용)시킨 것들이다. 이 동영상 패턴 파일은 영상 재생 S/W에 의해 재생되며 계측용 패턴을 순차적으로 표시하는 것이라 플레이어 S/W의 설정(Video Level 등)에 따라 계측결과가 달라질 수 있다. 개별적으로 설명되겠지만 이번 테스트에서도 한 휴대폰의 경우 메뉴화면에서의 밝기와 동영상 재생시의 밝기 세팅이 다른 경우를 발견하기도 하였다.

 

 

 

최신 스마트폰의 휘도와 명암비

 

휘도(Luminance)란 CRT, LCD, PDP 등과 같은 면 광원에 방출, 투사, 반사하는 빛의 세기를 뜻한다. 한 마디로 말해서 모니터나 TV가 얼마나 밝은 지를 수치로 나타내는 것인데, 무조건 밝다고 좋은 것은 아니고 시청환경(조명)에 따라 적정 수준이 다르다. 예를 들어, 야외에서는 400~500cd/㎡도 별로 안 밝아 보이겠지만, 실내에서라면 상당히 밝게 느껴질 것이고, 어두운 공간에서라면 눈이 부실 정도다.

 

또한, 조명환경에 맞추기 위해 단순히 휘도만 조정하는 것보다는 감마(톤 커브)를 이용해 전체적인 계조의 밝기를 조절해 주는 것도 효율적인 방법이 될 것이다.

 

이번에 테스트한 스마트폰들은 모두 조도센서를 이용한 '자동밝기' 기능을 제공하고 있었다. 조도센서나 반응에 대한 설정이 모두 다를 수 있으므로 공정한 실험을 위해 모두 '수동밝기'로 설정한 후 밝기를 최대로 올린 후에 계측을 하였다. 휴대폰의 경우 실내와 실외에서 모두 사용하는 제품이기 때문에 기본적으로 최대 휘도가 높은 제품이 유리하고, 자동밝기 기능이나 수동조정을 통해 낮추는 것은 얼마든지 가능하기 때문이다.

 

 

 

애플 iPhone은 대형 TV 수준의 휘도

 

휘도 계측결과는 아래의 그래프와 같이 애플의 iPhone들이 대형 TV 수준인 400cd/㎡의 매우 높은 휘도를 자랑하였다. 이에 비해 나머지 제조사들의 스마트폰들은 모두 200 ~ 300cd/㎡였다.

 

 

삼성 Galaxy S는 Ap.마다 휘도 달라?

 

그런데, 삼성이 자랑하는 Galaxy S는 의외로 200cd/㎡도 되지 않는 저조한 성적을 보였다. 분명 그냥 봤을 때에는 다른 제품들에 비해 그리 어둡지 않아 보였는데 2번의 계측에서 모두 177cd/㎡ 정도의 휘도로 계측되었다. 확인결과 Galaxy S의 경우 수동밝기에서 밝기를 최대로 높이는 것이 일반 메뉴화면에는 그대로 적용되었다. 완전히 백색도 아닌 메모장 대충 열어서 측정해 보니 280cd/㎡를 넘어갔다. 하지만 동영상 재생을 시켰을 때에는 여전히 177cd/㎡의 낮은 휘도를 유지한다. 한 마디로 말해서 아무리 수동으로 밝기를 높여도 동영상을 볼 때는 휘도가 177cd/㎡로 줄어들게 설정되어 있다는 것이다.

 

※ 2010. 08. 13 추가 : Galaxy S의 경우 동영상 플레이어에서만 사용하는 밝기 조정기능이 따로 있다고 사용자로부터 피드백을 받았다. 이미 설명드린 바와 같이 일반 화면에서는 매우 높은 휘도를 보인 바 있기 때문에 동영상 플레이어에서 밝기를 최대로 올린다면 최소 200cd/㎡ 이상 나올 것임을 충분히 짐작하실 수 있을 것이다.

 

※ 2010. 08. 17 수정 : Galaxy S의 동영상 밝기도 최대로 올린 후 재계측한 결과(휘도 244.35cd/㎡)를 아래의 표에 반영하였다. 처음 계측했을 때 일반 메모장 화면에서 280cd/㎡를 넘겼기 때문에 정상적인 White의 휘도는 300cd/㎡을 넘길 것이라 기대했었는데, 일주일만에 다시 온 Galaxy S는 그만큼의 휘도는 나오지 않았고 244.35cd/㎡로 낮았다. 일주일만에 휘도가 급격하게 떨어진 이유가 자체의 문제인지 아니면 필자가 잘못 기억한 것인지 혼란스러운데 나중에 기회가 되면 여러 대의 Galaxy S를 구해서 확인해 보고, 또 한 1~2주 써 본 후에 다시 계측해 봄으로써 수명상의 문제가 있는지 확인해 보도록 하겠다.

 

 

※ 2010. 08. 17 수정판

 

 

역시, AM-OLED 환상적 명암비

 

명암비는 백색의 휘도를 흑색의 휘도로 나눈 것이다. 즉, 백색의 휘도가 100cd/㎡인데 흑색 휘도가 1cd/㎡였다면 명암비는 100 : 1이라고 한다. 그리고, 흑색 휘도가 0.1이면 1000 : 1, 0.01이면 10000 : 1이 된다. 이렇게 명암비는 흑색 휘도보다는 백색 휘도에 민감하기 때문에 Black Level이라는 관점에서 주로 본다. 즉, 이 명암비라는 것이 일반적인 조명환경과 일반적인 화면에서는 잘 느껴지지 않지만, 어두운 조명하에서 어두운 장면이 나왔을 때에는 선명하고 깨끗한 영상을 재현하는데 큰 영향을 미친다는 것이다.

 

어쨌거나 명암비가 1000 : 1인 디스플레이에 비해 10000 : 1인 디스플레이가 10배 더 좋은 영상이 아니고, 단지 그만큼 더 좋은 블랙이 구현된다는 뜻이라는 것을 기억하면서 아래의 그래프를 봐 주시기 바란다. Super AM-OLED 패널을 장착했다는 삼성의 Galaxy S가 10만대 : 1에 육박하는 환상적인 명암비를 보여 주고 있고, 역시 AM-OLED 패널을 장착한 HTC의 Desire와 Pantech의 Sky Vega가 4~50,000 : 1의 매우 높은 명암비를 가졌다.

 

 

※ 2010. 08. 17 수정판

 

 

아마 실제 시각적으로 느껴지는 명암비의 차이는 아래의 그래프와 같이 로그스케일을 적용한 상태와 유사할 것이다. 즉, 명암비 10배 차이는 실제 10배 더 선명해 보이는 것이 아니라 약 1.5 ~ 2배 정도 선명해 보이는 효과를 낼 것이라 추정된다는 것이다.

 

 

※ 2010. 08. 17 추가

 

 

이에 비해 일반 LCD를 장착한 제품들은 상대적으로 꽤 낮은 명암비를 가졌다고 할 수 있는데, 모토롤라 Qwerty와 애플 iPhone 4의 경우 1~2000 : 1 이라 LCD로서는 일반적인 수준이라 하겠다. 하지만, 애플 iPhone 3GS와 소니에릭슨의 Xperia X10의 경우 500 : 1도 안되는 형편없이 낮은 명암비를 보였다.

 

이는 아래의 표에서 보이는 바와 같이 Black의 휘도가 상대적으로 매우 높았기 때문이다. 즉, 이들 두 제품은 수동밝기를 최대로 했을 경우 흑색휘도도 약 0.6 ~ 1.5cd/㎡ 정도로 밝아지기 때문에 명암비가 엉망이 된다는 것이다.

 

 

※ 최신 스마트폰 휘도와 명암비 비교 (2010. 08. 17 수정판)

 

 

 

최신 스마트폰의 색재현율

 

색감에 중요한 영향을 미치는 요소중 하나인 '색재현율'을 영어로는 Color Gamut이라고 한다. 간혹 '색공간(Color Spcae)'과 동일한 의미, 혹은 동일한 용어인 것처럼 사용되는 경우가 많은데 완전히 다른 개념이다. 색재현율이란 어떤 컬러 출력 장치가 표시할 수 있는 색의 범위를 특정 색공간 안에서 표시한 것이다. 예를 들어, sRGB라는 표준에서 Color Gamut은 CIE UCS(1976) 색공간에서 3원색의 색좌표로서 정의된다. 이 CIE UCS(혹은 CIE u'v') 색공간은 2차원 평면 공간이기 때문에 여기에 3원색의 색좌표를 찍어 연결해 주면 3각형의 공간이 나오는데 이것을 색재현 범위라고 한다.

 

그렇다면 색재현율이란 것은 무엇일까? 디스플레이의 색재현 범위를 어느 특정한 기준의 색재현 범위에 대한 상대적인 비율로 표시한 것이다. 현재까지도 꾸준히 사용되고 있는 기준은 1953년 미국 연방통신위원회(FCC)가 컬러 방송을 시작하면서 설정한 NTSC 방송표준에서 규정한 3원색의 색좌표이다. 그래서 흔히 이 3원색 색좌표를 연결한 3각형의 색재현 범위를 'NTSC Color Gamut' 혹은 단순히 'NTSC'라고도 부른다.

 

컬러 방송을 시작하던 그 시절에는 곧 극장용 영화 필름이 가지는 색재현 범위에 필적하는 형광체가 곧 개발될 수 있을 것이란 기대를 했던 것인지, 실제 당시의 컬러 CRT용 형광체가 낼 수 있는 색재현 범위에 비해 훨씬 넓은 범위를 NTSC 방송의 인코딩 표준으로 정의했다. 하지만, 30년이 지나도록 그와 같은 형광체가 개발되지 않자 1980년대에 들어와 이 NTSC Color Gamut은 실질적으로 폐기되기에 이른다. 그리고 SDTV 표준에 흔히 'SMPTE-C'라 불리우는 색좌표를 사용하기 시작한다. 그리고, HDTV에 대한 국제적인 표준이 수립되면 유럽에서 사용하던 EBU의 3원색에 거의 가까운 3원색의 색좌표로 HDTV의 표준이 통일된다.

 

우리가 흔히 색재현율이라고 할 때에는 특정 디스플레이의 색재현 범위(3각형의 면적)를 바로 이 NTSC의 색재현 범위(NTSC 3원색 삼각형의 멵적)로 나누어 준 것이다. 특히, 이것은 CIE xy(1931) 색공간에서 계산된 것이라 CIE u'v'에서 계산하면 수치가 좀 달라진다. 반면에 EBU의 표준 색재현 범위나 HDTV의 3원색은 처음부터 CIE u'v'(1976) 색공간에서 정의되었기 때문에 색재현율을 따질 때에는 이 색공간에서 계산해 주는게 적절하다.

 

 

색재현율면에서 3개 그룹으로 나뉘어...

 

서론이 길었는데... 이게 모두 아래의 표를 정확히 이해하기 위해서이다. 색재현율을 따질 때 CIE xy 색공간에서 NTSC 대비 NTSC는 100%가 된다. HDTV를 CIE xy에서 NTSC에 대비해 보면 약 72% 정도의 색공간을 가지게 된다. 따라서, HDTV와 동일한 3원색을 사용하는 sRGB 역시 CIE xy에서 NTSC 대비 약 72% 정도의 색재현율을 갖게 되고, CIE u'v에서 HDTV 스펙에 대비하면 100%의 색재현율을 갖게 되는 것이다.

 

 

※ 색재현율 비교 (ColorTaster Pro)

 

 

아래의 표에서 보면 최신 스마트폰들이 색재현율 측면에서는 크게 3개의 그룹으로 나뉜다는 걸 알 수 있다. 먼저, 아몰레드(AM-OLED) 패널을 채용한 삼성 Galaxy S, HTC Desire, 팬텍 Sky Vega의 3 제품은 125%가 넘는 매우 넓은 색재현율을 보여 주고 있다. 그리고, 모톨롤라 Qwerty와 소니에릭슨의 Xperia X10은 거의 HDTV 표준에 가까운 색재현율을 가졌고, 애플의 iPhone 시리즈들은 SDTV 스펙에도 못 미치는 상당히 낮은 색재현율로 필자를 놀라게 했다.

 

 

 

CIE UCS (= CIE u'v') 색도도상에 7개의 스마트폰들의 색재현 범위를 모두 표시해 보면 아래와 같다. 앞서 설명드린 바와 같이 아몰레드(AM-OLED) 패널을 장착한 3종의 제품들은 125% 이상의 매우 넓은 색재현율을 자랑하고 있는데, 서두에서 설명드린 바와 같이 미놀타 CA-210이 sRGB를 넘어 서는 영역에서는 다소 과장되게 계측되는 경향이 있음을 기억하시기 바란다. 실제로는 약 110 ~ 120% 정도의 색재현율이라 보시면 되겠다.

 

 

 

애플 iPhone 시리즈... 놀랍게 낮은 색재현율?

 

계측을 하면서 가장 놀랐던 것이 바로 애플의 iPhone 형제들이 둘 다 매우 낮은 색재현율을 보였다는 점이다. 그냥 보기에는 색도 은은하고 시인성도 괜찮았다. 시간 관계상 간단한 계측만 하고 자세한 것은 분석해 보지 못했지만, 메인 메뉴의 아이콘 등을 살펴 봐도 색의 채도는 다소 낮아 보였다. 이렇게 색 재현율이 낮으면 보통의 경우 색이 밋밋해서 호감도가 떨어지기 마련인데... 희한하게도 iPhone들의 색감은 그리 나빠 보이지 않을 것이다.

 

이렇게 색재현율이 낮은 데에도 불구하고 색감이 그리 나빠 보이지 않는 이유는 디스플레이가 작기 때문인 것 같다. 작은 디스플레이에서는 동일한 색이라도 큰 디스플레이에 비해 색이 다소 진해 보이는 특성이 있는데, 이런 시각적 특성이 영향을 미친 듯하다. 어쨌거나 색재현율은 무지 낮은데, 실용적으로는 그리 나빠 보이지는 않으므로 애플 iPhone 구매자들이 그리 크게 실망할 필요는 없다.

 

 

 

 

모토 & 소니... 표준에 딱 맞는 색감

 

이번에는 모토롤라 Qwerty와 소니에릭슨의 Xperia X10이다. 아래의 그래프에서 보시다시피 HDTV의 색재현 범위(=sRGB의 색재현 범위)에 거의 근사하게 잘 부합하고 있다. 아몰레드(AM-OLED) 같이 과도하게 색을 왜곡하지도 않고, 그렇다고 애플 iPhone 같이 색이 빠져 보이지도 않는 아주 적당한 색감이라 하겠다. 자연스러운 색감을 원하는 분들에게는 최적이다. (물론 색감이 이것만으로 결정되는 것은 아니지만...)

 

 

 

 

광색역... 아몰레드의 위용? 혹은 왜곡?

 

아래의 그래프에서 보시는 바와 같이 아몰레드(AM-OLED) 패널을 채용한 Sky Vegas, Desire, 그리고 삼성 Galaxy S는 NTSC 대비 110~120%에 달하는 매우 높은 색재현율을 자랑한다. 물론, 앞서 설명드린 바와 같이 이렇게 높은 색재현율은 컬러의 왜곡을 수반한다. 왜냐하면 우리가 보는 모든 컴퓨터용, 혹은 모바일 기기용 동영상들의 경우 SD(SMPTE-C)나 HD(ITU R. BT-709)의 3원색 표준에 맞춰 인코딩/디코딩을 하기 때문이다. 따라서, mpg, mp4, avi, wmv 등 어떤 포맷이 되었든지 광색역 패널로 보면 무조건 색이 과도하게 진하게 보이는 왜곡을 유발한다. 이러한 과도한 컬러, 왜곡된 컬러는 적당한 색감을 기대하는 사용자들에게는 분명 구매를 주저하게 하는 요인이 될 수 있다.

 

하지만, 모든 것에는 장단점이 있기 마련이다. 광색역 패널은 '시인성(visiblity)' 측면에서는 상당히 효율적이라는 점을 지적해야 할 것이다. 휴대폰의 경우 야외에서 사용할 경우도 매우 많은데, 매우 밝은 야외에서는 아무리 밝게 설정해 봐야 한계가 있고 특히 배터리 소모를 걱정하지 않을 수 없다. 이런 상황에서 광색역은 진하고 선명한 색상으로 눈에 잘 띄게 해 주기 때문에 전력을 적게 소모하면서도 시인성을 높여 줄 수 있다.

 

 

 

 

아래의 그래프들은 sRGB (= HDTV와 마찬가지로 Rec.709의 3원색 사용)에 대비한 각각의 스마트폰들의 색재현 범위를 3차원 색공간인 CIE LAB에서 표시한 것이다. 먼저, 색재현율이 가장 작은 애플 iPhone 시리즈들이다. 3차원 색공간에서도 여지없이 색이 빠져 보인다.

 

 

 

※ 와이어가 sRGB 색재현 범위, 솔리드가 스마트폰

 

 

모토롤라 Qwerty와 소니 Xperia X10은 3차원 영역에서도 sRGB 색역과 크게 차이가 없다.

 

 

 

※ 와이어가 sRGB 색재현 범위, 솔리드가 스마트폰

 

 

이번에는 sRGB 색역을 훨씬 초과하는 아몰레드(AM-OLED) 패널을 장착한 제품들이다.

 

 

 

 

※ 와이어가 스마트폰, 솔리드가 sRGB

 

 

 

전반적인 색조를 결정하는 색온도

 

색온도는 3원색을 어떤 비율로 배합했는지를 알려 주는 지표라 할 수 있다. 빛의 경우 3원색을 모두 가산혼합(additive mixture)하게 되면 흰색이 되는데, 사람들이 흰색이라고 느끼는 범위는 조금 넓은 편이다. 즉, 조금 불그스름한 흰색에서부터 푸르스름한 흰색까지, 그리고 다소 발그스름한 톤에서 누르스름한 톤까지 흰색(그리고 회색도)은 꽤 다양한 톤을 가진다.

 

이러한 흰색의 톤을 '색온도(Color Temperature)라는 개념으로 설명하곤 하는데, TV 방송이나 그래픽에서는 D65, 즉 주광(Daylight) 6500K를 인코딩 기준으로 삼고 있다. 따라서, 3원색이 HDTV나 sRGB 표준에 부합한다면 색온도가 6500K가 되도록 조정해 줄 때 원래의 색을 그대로 재현해 줄 가능성이 높아지는 것이다.

 

아래의 그래프는 테스트한 스마트폰들의 백색 색온도를 CIE xy 그래프에 표시해 본 것이다. 애플 iPhone 4가 표준인 6500K에 제일 근사하고 나머지는 보시는 바와 같다. Galaxy S와 Desire는 다소 높은 색온도(푸르스름한 톤)이고, Qwetry는 표준보다 500K 정도 낮은 수준이다. iPhone 3GS와 Xperia X10도 편차가 그리 크지 않아 괜찮은 수준이다.

 

 

 

그런데, 백색의 색온도만 중요한게 아니라 사실은 회색의 계조별 색온도가 모두 다 중요하다. 아래의 그래프를 보면 Qwerty와 Galaxy S의 경우 어두운 계조로 갈 수록 누르스름(다소 연두색 톤)하게 되고, iPhone 3GS의 경우 어두운 계조로 갈 수록 푸르스름해 진다. 가장 상태가 좋은 것은 iPhone 4로 계조별 색온도 차이가 500K 정도 밖에 되지 않아 매우 일관된 색조를 재현한다고 하겠다.

 

 

 

 

전반적인 화면의 밝기를 결정하는 감마(Tone Curve)

 

흔히 감마라고 말하지만 정확하게는 '톤 재현 특성(Tone Reproduction Characteristics)라고 한다. 흑색에서부터 백색까지를 어떤 비율로 밝기를 증가시켜 주는가 하는 특성이다. 감마에 대해서는 설명이 복잡하니 그냥 단순하게 Y = a*X^g + b와 같은 2차 함수에서 자승값(g)가 바로 감마라고 이해하시면 되겠고, 계산 방식에 따라 조금 다르지만 대략 2.2 ~ 2.5 사이가 표준적인 감마가 된다고 기억하시기 바란다.

 

 

※ 계측장면 - CA-210과 ColorTaster Pro (연출된 사진으로 실제로는 이렇게 계측하지 않는다 ^ ^)

 

 

먼저, 흑색에서 백색까지의 입력값(수평축)에 대한 7종의 스마트폰들이 보인 개별 휘도(수직축)를 그래프로 그리면 아래와 같다. 앞서 설명드린 바와 같이 수동 밝기에서 최대로 설정했을 경우 애플 iPhone 시리즈가 400cd/㎡를 넘는 가장 높은 휘도를 보였고, 삼성 Galaxy S가 가장 낮은 휘도를 보였다(동영상 재생시에만).

 

 

 

위의 휘도 그래프에서 수직축을 0~1로 스케일링하면 아래와 같은 톤 커브 그래프가 된다. 이 커브의 기울기가 감마라고 이해하시면 된다. 가운데에 동그란 점들이 여러 개 박힌 회색 선이 이상적인 감마 2.2에 대응하는 것으로 표준이라 생각하시면 되겠다.

 

 

 

※ 주의 : 일부 제품의 흑색 휘도가 과도하게 올라간 것은 동영상 플레이어의 아이콘이 느리게 사라지기 때문이며, 흑색의 휘도는 다음 턴에서 계측된 수치를 사용하여 명암비 등의 계산에 사용하였음.

 

 

위의 그래프는 한꺼번에 7개의 커브를 그리느라 복잡해 보이므로 이번에도 몇 개의 그룹으로 나누어 보여 드리도록 하겠다. 먼저, 색재현율에서는 체면을 구겼지만 색온도와 계조선형성 면에서 좋은 성적을 거둔 iPhone 시리즈를 보자. 표준(회색)에 근사하는 좋은 특성을 보이고 있다.

 

 

 

HTC의 Desire와 팬텍의 Sky Vega는 밝은 계조에서 아주 살짝 S자형 커브를 하고 있어 전체적인 명암대비를 살짝 높여 주는 효과를 주고 있다. 전반적인 톤 커브 자체는 매우 훌륜한 편이다.

 

 

 

삼성 Galaxy S와 소니 Xperia X10은 어두운 계조를 들어 올려 더 밝아 보이도록 세팅되어 있었고, 모토롤라 Qwerty는 그 반대로 저계조가 더 눌려 있었다. 다들 의도적으로 이렇게 한 것인지, 만들다 보니 이렇게 된 것인지는 모르겠지만, (표준 영상이라는 관점에서는) 그다지 좋다고 평가할 수 없다. 단지 암부 계조를 들어 놓은 경우 밝은 조명에서 영상을 본다든지, 혹은 어두운 장면이 많이 나오는 영상일 경우에는 좀더 계조가 잘 보이는데 기여하기는 한다. 반대로 X10같이 암부를 눌러 놓으면 전반적인 명암대비는 강조되지만 (특히 조명이 밝을 수록) 어두운 계조가 잘 구분되지 않는 문제가 발생한다.

 

※ 2010. 08. 17 수정 : 아래의 그래프에서 Galaxy S(max max)라고 표기된 것은 기본 밝기조정도 최대치이고 동영상 플레이어에서의 밝기 조정도 최대치로 설정한 후 계측하였다는 뜻이다. 앞서 휘도/명암비 부분에서 설명드린 바와 같이 일주일만에 온 이 Galaxy S는 휘도도 달라졌지만, 감마 커브도 달라졌다. (1주일 사이에 무슨 일이 있었는지 모르겠지만 커브가 너무 들춰져 물빠진 다소 물빠진 색감으로 보일 것이다. 그리고, 이런 현상은 동영상 플레이어에서의 밝기를 디폴트(약 40~45%)로 놓아도 바뀌지 않는다.)

 

 

※ 2010. 08. 17 수정판

 

 

 

 

※ 종합 성적표 - 2% 부족하지만 Apple iPhone이 최우수

 

아래의 표는 위에서 측정한 여러 항목에 대한 평가를 점수화시킨 것이다. 이 점수는 단순히 어떤 수치만으로 산정한 것은 아니고 그 수치를 포함한 편차의 분포 같은 것도 포함해서 평가한 것이다.

 

예를 들어, 계조선형성의 경우 계조별 색온도의 최대 편차는 Apple iPhone 3GS가 0.0085로 가장 크다. 하지만, 이 제품은 비록 편차는 크지만 편차가 발생하는 방향성이 Blue쪽으로 일정하다. 이런 경우 어두운 계조로 갈 수록 색온도가 높아져 푸르스름해 지기는 하지만 일반 소비자들은 (그 일관성 때문에) 별로 불평하지 않는 경우가 많다. 반면에 Motorola Qwerty의 경우 편차는 iPhone 3GS보다 약간 더 작지만 계조별 색온도가 지그재그 형태로 왔다갔다 하면서 궁극적으로는 Green쪽을 향한다. 이렇게 계조별로 왔다리 갔다리 하는 색감 변화 때문에 계조선형성 면에서는 가장 낮은 C-를 받은 것이다.

 

결국 전체적인 항목을 종합적으로 평가할 경우 색감의 정확성 차원에서는 색재현율(Color Gamut Ratio) 하나만 빼고 모두 A를 받은 Apple iPhone 4가 색감면에서는 가장 우수하다고 평가될 수 있겠다.

 

하지만, 색감의 정확성 같은 것을 무시하고 무조건 잘 보이는 것(시인성), 혹은 진하고 선명한 색감을 원하는 분이라면 아몰레드(AM-OLED) 패널을 장착한 삼성 Galaxy S 등의 제품을 선택하는 것도 좋은 선택이라 생각한다. 색재현율이 높아 낮은 휘도(저전력 소비)에서도 잘 보이기 때문이다.

 

 

※ 주의 : 계조선형성(Grayscale Linearity) 및 감마(Tone Curve)에 대한 평가는 수치와 함께 커브의 형태를 고려하여 평가한 결과임. (2010. 08. 17 수정판)

 

 

아래의 표는 위의 표를 보다 보기 좋게 간추린 것이다. (일종의 Readers' Digest)

 

 

※ 2010. 08. 17 수정판

 

보도 - 모니터 포유