동영상 Player 색감 벤치

필자는 지난 10월 중순 V-Tune for DVD라는 화면 조정용 패턴과 동영상 DVD를 배포하면서 아래와 같은 강좌를 TV포유(http://www.tv4u.co.kr/) 홈페이지에 올려 드린 적이 있다. 이 강좌에서 필자는 컴퓨터용 동영상 플레이어인 Windows Media Center와 Gom Player의 경우 비디오 레벨이 적절하지 않아 블랙이 뜨고 화이트가 가라 앉는 증상이 목격된다고 알려 드렸다.

[강좌] V-Tune 4 DVD 활용(1) - Video Level 윈도우즈 VISTA의 경우 Windows Media Center는 Video Level을 잘 못 처리하여 ...  - 운영자 [2008/10/13]

위와 같이 설명드리면 잘못된 비디오 레벨이 오직 블랙과 화이트에만 영향을 미치는 것으로 오해하시는 분이 있을까 싶어 부여 설명드리자면... 이로 인해 모든 컬러들의 밝기가 변한다. 특히, 밝은 색들은 약간 어두워져 칙칙해지고 어두운 색들은 색이 떠서 물빠진 색감으로 바뀐다. 따라서 비디오 레벨이 맞지 않을 경우 영 만족스럽지 못한 색감이 되는 것이다.

필자가 눈으로 본 화질상의 차이를 사진으로는 보여 드렸지만, 좀더 과학적인 방법 - 즉, 계측을 통해 증명해 드리고자 그후 계측 및 분석용 SW인 ColorTaster를 보완하였다. 최근 이 보완작업이 거의 완료되어 실험을 할 수 있는 수준이 되었기에 가장 많이 사용되고 있는 MS社의 Windows Media Player, 그레텍의 GomPlayer, 다음의 PotPlayer 등의 동영상 플레이어 SW에 대한 색감 테스트를 윈도우 XP와 VISTA에서 실시해 보았다.

▶ 테스트 영상과 계측 방법

이러한 동영상 재생 SW를 테스트하기 위해서는 먼저 동영상 컨텐츠가 있어야 한다. 이를 위해 필자는 필요한 계측 패턴을 만든 후 동영상 제작/편집 소프트웨어를 이용하여 MPEG-2 SD NTSC 포맷(720*480, 60i, 8Mbps)으로 인코딩을 하였다. 이들은 Black ~ White, Black ~ Red, Black ~ Green, 그리고 Black ~ Blue를 각기 16단계씩으로 계조를 나눈 패턴들이다. Video Test용 영상이기 때문에 비디오 레벨은 Limited Range 즉, 16 ~ 235의 범위로 인코딩된 상태이다.

이 계측용 Video Pattern을 각각의 동영상 재생 SW로 재생을 하면서 계측을 실시하였다. 물론 수동으로 계측하는 것은 매우 힘들기 때문에 자동으로 계측할 수 있는 기능을 ColorTaster에 추가한 것이다. 계측기는 미놀타社의 CA-210 (Flicker Measurement Probe)을 사용하였다. 그리고 모니터는 Eizo社의 S2411W를 사용하였는데 XP가 깔린 PC는 D-Sub(아날로그)로, 그리고 VISTA가 설치된 PC는 DVI(디지털)로 연결했다.

※ 주의 : 이러한 계측은 전문적인 SW와 장비의 지원하에 실시하는 것으로 가정에서 일반인이 따라하는 것은 심한 스트레스와 과다한 비용을 유발할 수 있으므로 따라하시지 말기 바란다. ^ ^

▶ Windows XP에서의 플레이어별 색감 비교

먼저, XP가 설치된 PC를 에이조 S2411W에 아날로그 RGB(D-Sub)로 연결한 후 동영상 재생 SW별로 계측을 실시하였다. 아래의 첫번째 그래프는 재생 SW별 휘도를 비교한 것인데 PC에서 곧바로 계측한 경우(그래픽카드 G550)가 약 302cd/sq.m로 가장 낮았고 재생 SW를 이용했을 때에는 304 ~ 311cd/sq.m로 조금 높아진다. 특히, 윈도우즈 미디어 플레이어(WMP)가 가장 밝다. 하지만 그 차이가 3%도 채 되지 않기 때문에 충분히 무시할 수 있는 수준이라 하겠다. 그리고, 명암비(백색과 흑색의 휘도 비율)의 경우에도 아래의 2번째 그래프에서와 같이 1528  ~ 1549 : 1로 그 편차가 매우 작다.

다음은 Black ~ White까지의 16단계 계조별 휘도를 SW별로 측정한 결과이다. PC에서 곧바로 측정했을 때와 완전히 동일하다. 즉, Black ~ White의 계조를 0 ~ 255로 표시하든, 아니면 16 ~ 235의 레벨로 인코딩한 영상을 모니터로 보든 동일한 컬러가 된다는 것이며 윈도우 XP에서는 동영상 플레이어에 따른 비디오 레벨 문제가 없다는 것을 의미한다.

위의 그래프는 입력값과 출력값(휘도)를 모두 0 ~ 1로 정규화시킨 것이므로 약간의 휘도 차이는 나타나지 않고 있는데, 아래와 같이 출력값인 휘도를 절대 수치로 표현해 보면 White 휘도의 차이로 인해 약간의 커브 차이가 보여 진다. 하지만 앞서 설명드린 바와 같이 3%도 채 안되는 차이이기 때문에 시각적으로 구분하는 것은, 특히 영상을 보면서 구분하는 것은 거의 불가능한 미미한 수준이다.

충분히 예상했던 것이기는 하지만 White와 Gray 레벨별 색온도 또한 동영상 플레이어별 차이는 전혀 나지 않고 있다. 모니터와 측색기의 계측편차가 약간이라도 날 수도 있지만 그마저도 없는 수준이다.

※ White Balance (Color Temp.)

※ 계조선형성 (Grayscale Color Linearity)

다음의 첫번째 그래프는 3원색(RGB)와 2차색(CMY)의 색좌표 측정 결과를 CIE 균등색도도(CIEUCS 혹은 CIE u'v') 상에 표시한 것인데 역시 동영상 플레이어간의 차이는 전혀 나타나지 않고 있다. 상대적 밝기를 뜻하는 명도(Lightness)를 고려한 CIELAB 색공간에서의 색 좌표(아래의 2번째 그래프)도 전혀 차이가 없다. 즉, 반복되는 얘기지만 윈도우 XP에서는 Media Player건, Gom Player건, PotPalyer건 색감 차이가 전혀 없다는 것이며, 이는 곧 지난 10월 중순에 올려 드린 시각 테스트용 V-Tune for DVD로 테스트한 결과와 일치하는 것이다.

※ CIE 균등색공간(CIEUCS or CIE u'v') 색공간에서의 RGB, CMY 색좌표

※ CIELAB 3차원 색공간에서의 RGB, CMY 색좌표

▶ Windows VISTA에서의 플레이어별 색감 비교

이미 지난 번 강좌에서 설명드린 바 있지만 XP와는 달리 윈도우 VISTA에서는 플레이어에 따라 색감 차이가 났었고, 그 이유는 Video Level 때문이었다. 실제 계측한 결과를 살펴 보자. 아래의 첫번째 그래프는 윈도우 VISTA가 설치된 PC를 S2411W에 디지털 RGB(DVI)로 연결한 상태에서 각각의 White 휘도를 계측한 결과이다. PC에서 곧바로 계측했을 때의 휘도는 299cd/sq.m였고, Windows Media Player에서는 300cd/sq.m로 거의 동일하다. 하지만 Gom Player, Pot Player, Windows Media Center에서는 모두 254cd/sq.m로 백색 휘도가 약 15% 정도 낮게 나왔다.

명암비 또한 Gom과 Pot, WMC에서는 약 235 : 1로 매우 낮게 나왔는데 이는 WMP에서의 1461 : 1에 비하면 매우 낮은 수치이다. 이는 Black의 휘도가 약 1cd/sq.m 넘는 높은 수치로 계측되었을 때나 가능한 수치이다. 반면에 WMP에서는 약 0.21cd/sq.m의 깊이 있는 블랙 휘도로 계측되었음을 알 수 있다. 위의 백색 휘도 계측결과와 맞물려 생각한다면 Gom과 Pot, WMC 플레이어의 경우 블랙 휘도는 높아지고 화이트 휘도는 낮아 지고 있음을 알 수 있다.

아래의 톤 커브 그래프를 보면 위에서 설명한 White와 Black 휘도의 차이를 좀 더 실감나게 인식할 수 있을 것이다. 한 눈에 딱 보아도 Gom, Pot, WMC 플레이어에서는 블랙이 뜨고, 화이트가 내려 앉은 모습이 역력하다.

하지만 로그스케일을 걸어 보면 인간의 눈이 어느 부분에 대해 더 민감하게 반응할 지를 쉽게 추정할 수 있다. 인간의 눈은 밝은 계조간의 휘도 차이에 비해 상대적으로 어두운 계조간의 휘도 차이에 대해 더 민감하다. 따라서, 일반 동영상을 무관심하게 보고 있으면 백색의 휘도 차이는 15%나 차이가 남에도 불구하고 잘 인식하지 못할 수 있다. 반면에 흑색의 휘도 차이는 약 0.8cd/sq.m인데도 불구하고 더 민감하게 느껴지게 마련이다. 관심을 가지고 동영상을 살펴 본다면 Gom, Pot, WMC에서는 어두운 색들이 허옇게 뜨는 현상, 그래서 색감이 좀 흐리멍텅해 진 느낌을 받을 수 있을 것이다.

윈도우 VISTA에서도 백색과 회색 계조들의 색온도 편차는 전혀 없었다. 그리고 아래의 그래프들에서 알 수 있듯이 3원색(RGB)와 2차색(CMY)의 색좌표 차이도 전혀 없다. 따라서 VISTA라 할 지라도 동영상 플레이어별로 Video Level에 따라 물바진 색감이냐 아니냐의 차이만 있을 뿐, 색감에 영향을 미치는 다른 요소에서는 차이가 없다. 물론 Video Level 문제는 전체적인 색에 거의 다 영향을 미치기는 한다.

※ White Balance (Color Temp.)

※ 계조선형성 (Grayscale Color Linearity)

※ CIE 균등색공간(CIEUCS or CIE u'v') 색공간에서의 RGB, CMY 색좌표

※ CIELAB 3차원 색공간에서의 RGB, CMY 색좌표

▶ 결론 : VISTA에서는 Windows Media Player만 진실이다!

필자는 업무상 여러 대의 컴퓨터를 사용한다. 4대의 완성품 PC(XP), 1대의 조립 PC(Vista), 그리고 1대의 노트북(XP) 등 필자 혼자 회사에서만 총 6대의 PC를 사용한다. Vista의 경우 운영체제의 안정성 면에서는 대체로 만족하지만 사소한 버그들이 아직도 많다. 탐색기에서 새로운 폴더를 하나 만들 때 기존의 다른 폴더 이름까지 바뀐다거나, 기존의 폴더 이름을 바꿀 때 리프레시를 시키기전까지는 폴더가 하나 더 보인다든지 하는 사소하지만 가끔은 매우 치명적인 버그가 아직까지 수정되지 않고 있다. 덕분에 약 40GB의 동영상을 통째로 삭제하고 복구하지 못해 고생하기도 했다.

Vista가 설치된 PC로 동영상을 보시는 분들도 (치명적이지는 않지만) 화질상의 손해를 보는 경우가 많을 것이다. 위에 예시한 그래프들만 봐도 이해가 가시겠지만, VISTA가 설치된 PC에서는 Gom Player와 Pot Player로 보면 Video Level이 맞지 않아 물빠진 색감의 영상이 되어 버린다. 심지어 Windows Media Center도 마찬가지이고 이 SW는 추가로 화면 사이즈까지 지 멋대로 키워서 선명도까지 떨어트리는 보너스를 선물한다. 오직 Windows Media Player만이 원래의 Video Level을 정확히 잘 처리해서 정확한 영상을 보여 주고 있다.

따라서, VISTA를 운영체제로 쓰고 계시는 분들... 혹시 영화 보다가 색감이 마음에 들지 않는다면 모니터를 욕하기 전에 운영체제와 동영상 재생 SW를 먼저 확인해 보시기 바란다.

※ Windows Media Center

※ Windows Media Player

※ Windows Media Center

※ Windows Media Player

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모니터포유와 TV포유를 방문하시는 많은 분들, 특히 지방에 거주하시는 분들의 열화(?)와 같은 요청에 따라 V-Tune for DVD v1.0을 인터넷에서 직접 다운로드 받아 DVD로 구울 수 있도록 하였습니다.

엔디스크(http://www.endisk.co.kr/)로 가셔서 회원가입을 하신 후 다운로드가 가능하며, 사용방법은 아래와 같습니다. 단, 다운로드시 사용료(3MB당 1엔코인)가 부가되므로 엔코인을 충천하셔야 합니다.

1) 엔디스크 접속후 업로드/다운로드 전용 프로그램(ENdisk.setup)을 설치

2) 엔코인 충천(결제) - 약 1500원 필요

2) 전용 프로그램 실행 후 검색 창에 'V-Tune' 혹은 'vtune'으로 검색

3) VTUNE_DVD_1BETA.iso 파일 다운로드 (1.42GB)

4) ImgBurn, Nero 등의 유틸리티를 이용하여 iso 파일을 DVD로 굽기

   (윈도우즈 Vista의 경우 전용 굽기 프로그램도 사용 가능)

이렇게 하시면 직접 V-Tune for DVD를 만드실 수 있습니다.