명암비

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1. 개요
2. 명암비 측정 방법
3. 실제 환경에서의 명암비
참조

1. 개요

명암비는 디스플레이 장치의 밝은 부분과 어두운 부분의 밝기 차이를 나타내는 지표이다. 명암비 측정 방법에는 화면 전체를 흰색과 검은색으로 켠 상태의 휘도를 측정하는 전체 켜짐/전체 꺼짐 방식과, 체커 보드 패턴을 사용하여 검은색과 흰색 휘도 값을 동시에 측정하는 ANSI 명암비 방식이 있다. 동적 명암비는 어두운 이미지를 표시할 때 백라이트 램프의 전력을 줄이거나 조리개를 줄여 명암비를 높이는 기술이다. 실제 환경에서는 디스플레이 표면에서 반사되는 빛 때문에 명암비가 낮아지며, 영화관, 프로젝터, 모니터, TV 등 다양한 디스플레이 장치에서 명암비가 다르게 나타난다.

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명암비
개요
"대비율의 예시. 왼쪽은 낮은 대비, 오른쪽은 높은 대비를 보여준다."
정의	디스플레이 시스템에서 가장 밝은 색상과 가장 어두운 색상의 밝기 비율
측정	"일반적으로 'X:1' 형식 (예: 300:1)" 높을수록 좋다.
유형별 명암비
정적 명암비 (Static Contrast Ratio)	디스플레이가 동시에 생성할 수 있는 가장 밝은 색상과 가장 어두운 색상의 비율 제조업체에서 광고하는 명암비는 일반적으로 정적 명암비이다.
동적 명암비 (Dynamic Contrast Ratio)	디스플레이가 시간에 따라 조정할 수 있는 가장 밝은 색상과 가장 어두운 색상의 비율 장면별로 백라이트 밝기를 조절하여 명암비를 향상시킨다.
유효 명암비 (Effective Contrast Ratio)	주변 조명을 고려한 명암비 주변 조명이 밝을수록 유효 명암비는 낮아진다.
ANSI 명암비	ANSI (미국 국립 표준 협회)에서 정의한 명암비 측정 방법 체커보드 패턴을 사용하여 화면 전체의 명암비를 측정한다.
활용
중요성	이미지의 깊이와 디테일을 표현하는 데 중요한 역할 높은 명암비는 더욱 선명하고 현실적인 이미지를 제공한다.
고려 사항	디스플레이의 종류, 사용 환경, 콘텐츠의 특성 등을 고려하여 적절한 명암비를 선택해야 한다. 과도하게 높은 동적 명암비는 눈의 피로를 유발할 수 있다.

2. 명암비 측정 방법

명암비는 디스플레이 장치의 성능을 평가하는 중요한 지표 중 하나이며, 다양한 측정 방법이 존재한다. 대표적인 측정 방법으로는 전체 켜짐/전체 꺼짐(Full On/Full Off) 방식과 ANSI 명암비 방식이 있다. 전자는 화면 전체를 켜고 끈 상태에서 밝기를 측정, 주로 동적 명암비를 나타낼 때 사용된다. 후자는 체커 보드 패턴을 이용하여 밝기를 측정하며, 정적 명암비를 측정할 때 사용된다.^[3]

일부 제조업체는 명암비를 부풀리기 위해 의심스러운 방법을 사용하기도 한다. DLP 프로젝터의 경우 '켜짐' 상태에서는 컬러 필터 휠의 투명 섹터를 활성화하고, '꺼짐' 상태에서는 비활성화하는 방식으로 명암비를 조작할 수 있다.^[2] 그러나 이러한 방식은 실제 이미지에서는 재현이 불가능하다.

2. 1. 전체 켜짐/전체 꺼짐 (Full On/Full Off)

많은 디스플레이 장치는 실내의 영향을 상쇄하고 이상적인 비율을 얻을 수 있기 때문에 '전체 켜짐/전체 꺼짐' 측정 방법을 선호한다. 실내 조건이 동일하게 유지되는 한, "검정색" 및 "흰색" 측정 모두에서 디스플레이에서 실내로 반사되는 빛의 양이 동일하다. 이렇게 하면 두 측정 모두의 광도가 비례적으로 증가하여 검정색 대 흰색 휘도비에는 영향을 미치지 않는다.^[2]

일부 제조업체는 세 가지 테스트에 대해 서로 다른 장치 매개변수를 사용하여 계산된 명암비를 더욱 부풀리는 경우도 있다. DLP 프로젝터의 경우, 이를 수행하는 한 가지 방법은 '켜짐' 부분에 대해 컬러 필터 휠의 투명 섹터를 활성화하고, '꺼짐' 부분에 대해 비활성화하는 것이다.^[2] 이는 실제 이미지 콘텐츠로는 이러한 명암비를 재현하는 것이 불가능하기 때문에 매우 의심스러운 관행이다.

또 다른 측정 방법은 검정색 및 흰색 휘도 값을 동시에 측정하는 체커 보드 패턴의 테스트 이미지를 사용하는 ''ANSI 명암비''이다.^[3] 이는 시스템 성능을 보다 현실적으로 측정하는 방법이지만, 테스트가 이상적인 환경에 가까운 실내에서 수행되지 않는 경우 실내의 영향을 측정에 포함할 가능성이 있다.

'전체 켜짐/전체 꺼짐' 방법은 디스플레이의 동적 명암비를 효과적으로 측정하고, ''ANSI 명암비''는 정적 명암비를 측정한다는 점에 유의하는 것이 좋다.

2. 2. ANSI 명암비

ANSI 명암비는 검정색 및 흰색 휘도 값을 동시에 측정하는 체커 보드 패턴의 테스트 이미지를 사용한다.^[3] 이는 시스템 성능을 보다 현실적으로 측정하는 방법이지만, 테스트가 이상적인 환경에 가까운 실내에서 수행되지 않는 경우 실내의 영향을 측정에 포함할 가능성이 있다.

'전체 켜짐/전체 꺼짐' 방법은 디스플레이의 동적 명암비를 효과적으로 측정하고, ANSI 명암비는 정적 명암비를 측정한다는 점에 유의하는 것이 좋다.

많은 디스플레이 장치는 실내의 영향을 상쇄하고 이상적인 비율을 얻을 수 있기 때문에 '전체 켜짐/전체 꺼짐' 측정 방법을 선호한다. 실내 조건이 동일하게 유지되는 한, "검정색" 및 "흰색" 측정 모두에서 디스플레이에서 실내로 반사되는 빛의 양이 동일하다. 이렇게 하면 두 측정 모두의 광도가 비례적으로 증가하여 검정색 대 흰색 휘도비에는 영향을 미치지 않는다.

2. 3. 동적 명암비 (Dynamic Contrast)

'''동적 명암비'''(DC, Dynamic contrast)는 LCD 기술 중 하나로, '''고급 명암비'''(ACR, advanced contrast ratio), '''스마트 명암비'''(SCR^[4]) 등 다양한 이름으로도 불린다. 동적 명암비를 지원하는 디스플레이는 어두운 이미지를 표시할 때 백라이트 램프의 전력을 줄이거나 (또는 아이리스를 사용하여 프로젝터 렌즈의 조리개를 줄임) LCD 패널을 통한 투과율을 비례적으로 증폭시킨다.

이는 어두운 방에서 이미지를 볼 때 어두운 장면에서 LCD 패널의 잠재적인 정적 명암비를 실현하는 이점을 제공한다. 하지만 어두운 장면에 작고 매우 밝은 영역이 포함된 경우, 결과 이미지가 과다 노출될 수 있다는 단점이 있다. 디스플레이의 요령은 주어진 주변 조명 조건에서 주어진 이미지에서 얼마나 많은 하이라이트가 눈에 띄지 않게 날아갈 수 있는지 결정하는 것이다.

마케팅 자료에서 가장 흔하게 사용되는 밝기는 칸델라 매 제곱미터(cd/m²)로 측정된 화면에서 방출되는 발광 강도를 의미한다. 숫자가 높을수록 화면이 더 밝아진다.

정적 명암비보다 (종이에서만) 우수한 경우 디스플레이의 동적 명암비 기능만 마케팅하는 것이 일반적이며, 이는 정적 명암비와 직접 비교해서는 안 된다. 4,000,000:1의 정적 명암비를 가진 플라즈마 디스플레이는 30,000,000:1의 동적 명암비와 20,000:1의 정적 명암비를 가진 LCD(LED 또는 CCFL 백라이트 포함)보다 입력 신호가 0에서 100%까지의 밝기 범위를 동시에 포함할 때 우수한 명암비를 보여준다. 그러나 입력 신호가 0에서 20% 밝기 범위로만 제한될 때는 동등한 수준이 된다.

3. 실제 환경에서의 명암비

마케팅 자료에서 방사형(반사형과 반대) 디스플레이의 명암비는 항상 완전한 어둠 속의 방이라는 최적의 조건에서 측정된다. 일반적인 시청 상황에서는 디스플레이 표면에서 반사되는 빛으로 인해 명암비가 상당히 낮아져서 매우 높은 명암비를 가진 서로 다른 장치를 구별하기가 더 어려워진다.^[6] 방의 빛이 명암비를 얼마나 감소시키는지 여부는 디스플레이의 휘도와 디스플레이에서 반사되는 빛의 양에 따라 달라진다.^[7]

일반적인 영화관의 선명한 인쇄물은 500:1의 명암비를 가질 수 있으며,^[8] 투과형 디지털 프로젝터는 약 200:1이고 반사형 디지털 프로젝터(예: DLP)는 거의 이상적인 환경에서 약 500:1이다.^[9] 최신 컴퓨터 LCD 모니터는 일반적으로 1000:1이고,^[10] TV는 4000:1 이상일 수 있다.^[11]

참조

_[1] 문서 Let's Ignore Contrast Specs http://www.projector[...] Evan Powell 2008-03-27
_[2] 웹사이트 Extensive coverage of practical contrast ratio http://www.practical[...]
_[3] 웹사이트 The Truth About Inflated HDTV Contrast Ratios http://carltonbale.c[...] 2007-08-27
_[4] 웹사이트 Is ASCR Good For Gaming?/ A Must Read Complete Guide - zamahachu.com https://zamahachu.co[...] 2023-12-18
_[5] 웹사이트 What is Monitor Contrast Ratio https://techgearoid.[...] 2019-11-29
_[6] 웹사이트 On practical contrast ratios in real environments http://www.poynton.c[...]
_[7] 웹사이트 Contrast Ratio – The Useless Statistic http://blog.homethea[...] HomeTheaterMag.com 2009-07-09
_[8] 간행물 Contrast - From Dark to Light http://www.da-lite.c[...] www.da-lite.com
_[9] 웹사이트 Let's Ignore Contrast Specs http://www.projector[...] 2008-03-27
_[10] 웹사이트 Apple Thunderbolt Display https://www.apple.co[...] Apple 2015-05-21
_[11] 웹사이트 Contrast Ratio of 2015 TVs http://www.rtings.co[...] 2015-05-21
_[12] 웹인용 What is Monitor Contrast Ratio https://techgearoid.[...] 2019-11-29
_[13] 문서 Let's Ignore Contrast Specs http://www.projector[...] Evan Powell 2008-03-27

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