해상도
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1. 개요
해상도는 1인치 안에 표현되는 픽셀 또는 점의 수로, 이미지의 선명도를 나타내는 중요한 요소이다. 주로 DPI(Dots Per Inch)와 PPI(Pixels Per Inch) 단위를 사용하며, DPI는 인쇄물, PPI는 화상 출력물에 적용된다. 해상도가 높을수록 더 작은 점이나 픽셀로 이미지를 표현하여 섬세하고 자연스러운 표현이 가능하다. 해상도는 액정 화면, 이미지 파일 등에서 계산되며, 전체 픽셀 수와 혼동되는 경우도 있다. 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 영화, 위성 사진 등 다양한 분야에서 해상도 개념이 사용되며, 각 분야별로 표준 해상도가 존재한다. 또한 오버스캔과 언더스캔은 화면 표시 방식과 관련된 용어이다.
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| 해상도 | |
|---|---|
| 지도 정보 | |
| 기본 정보 | |
| 정의 | 디스플레이 장치에서 표시되는 물리적 픽셀 수 |
| 측정 단위 | 픽셀 (가로 x 세로) |
| 다른 이름 | 화면 해상도 디스플레이 모드 디스플레이 해상도 비디오 모드 |
| 설명 | |
| 가로 해상도 | 디스플레이 장치의 각 라인에 있는 픽셀 수 |
| 세로 해상도 | 디스플레이 장치의 라인 수 |
| 총 픽셀 수 | 가로 해상도와 세로 해상도의 곱 |
| 표시 방식 | 가로 픽셀 x 세로 픽셀 (예: 1920 x 1080) 가로 픽셀(세로 픽셀) (예: 1920(1080)) |
| 표준 해상도 | 720p (1280x720) 1080p (1920x1080) 1440p (2560x1440) 4K UHD (3840x2160) 8K UHD (7680x4320) |
| 해상도 표준 | |
| 일반적인 해상도 | 1024x768 1920x1080 |
| 활용 분야 | |
| 컴퓨터 | 디스플레이 해상도는 컴퓨터 모니터 및 노트북 화면의 선명도를 결정 |
| 텔레비전 | 디스플레이 해상도는 텔레비전 화면의 화질을 결정 |
| 모바일 기기 | 디스플레이 해상도는 스마트폰 및 태블릿 화면의 선명도를 결정 |
| 게임 | 디스플레이 해상도는 게임 환경의 시각적 품질을 결정 |
| 기타 | |
| 관련 용어 | 디스플레이 크기 화면 비율 픽셀 밀도 |
2. 단위
해상도는 주로 1인치(25.4mm) 안에 표현되는 화소(Pixel)나 점(Dot)의 수로 표현된다. 널리 쓰이는 단위로는 DPI(Dots Per Inch)와 PPI(Pixels Per Inch)가 있다. 해상도가 높다는 것은 더 작은 점이나 화소로 이미지를 구현하여, 더 섬세하고 자연스럽게 표현할 수 있음을 의미한다.
액정 화면(디스플레이)의 해상도는 픽셀 수와 화면 크기를 이용하여 계산할 수 있다. 예를 들어 17.3인치 노트북 화면에 1920 × 1080 픽셀이 있다면, 피타고라스의 정리를 통해 대각선 픽셀 수를 계산하고, 이를 대각선 길이로 나누어 PPI(인치당 픽셀 수)를 구할 수 있다.
3. 계산
이미지 파일의 해상도는 DPI(인치당 도트 수)를 변경하여 조절할 수 있다. DPI를 높이면 이미지의 물리적 크기는 작아진다. 이미지 파일은 가로 픽셀 수와 세로 픽셀 수로 표현하며, 예를 들어 1600 × 900 픽셀 이미지는 총 1,440,000개의 픽셀로 구성된다.
3. 1. 액정화면(디스플레이)
노트북 액정화면 크기가 17.3인치이고 1920 × 1080 픽셀이라면, 해상도는 127.34 PPI가 된다. 1920 × 1080 픽셀을 피타고라스 정리로 계산하면, 대각선의 픽셀은 약 2202.9 픽셀이 된다. 이를 대각선의 길이 17인치로 나누면, 129.58 PPI가 된다.
똑같은 방식으로 계산하면, TV 액정화면 크기가 80인치이고 7680 × 4320 픽셀일 경우에는, 해상도는 약 110.15 PPI가 된다.
이 경우, 절대적인 수치로는 노트북이 TV보다 해상도가 더 높다. 하지만, 노트북은 약 30cm ~ 60cm 거리에서 보고, TV는 약 2m ~ 3m 거리에서 본다는 것을 감안하면, TV가 노트북보다 해상도가 더 높게 된다.[16]
3. 2. 이미지 파일
예를 들어, 이미지 파일의 DPI를 100 DPI에서 200 DPI로 변경하면, 이미지의 물리적 크기는 가로 16인치, 세로 9인치에서 가로 8인치, 세로 4.5인치로 작아진다.
이미지 파일은 가로 픽셀 수 × 세로 픽셀 수로 표현할 수 있다. 예를 들어, 가로 1600픽셀, 세로 900픽셀인 이미지는 총 1,440,000픽셀로 구성되며, 흔히 1600 × 900 픽셀로 표시한다.
4. 오용
해상도는 컴퓨터나 인쇄 분야에서 전체 픽셀 수와 혼동되는 경우가 많다. 예를 들어, 프린터로 출력할 때 1024 × 768 픽셀을 가진 그림 파일은 엽서 크기나 A3 크기로 출력될 수 있다. 따라서 픽셀 정보만으로는 해상도가 높거나 낮다고 말할 수 없다. 인쇄 출력물에서는 DPI 정보와 함께 물리적 출력물의 가로, 세로 길이 정보가 필요하다.
텔레비전, 디지털 카메라, 컴퓨터, 스마트폰 등에서는 전체 픽셀 수가 관용적으로 해상도의 의미로 쓰이기도 한다. 하지만 엄밀하게는 출력 장치의 크기도 고려되어야 한다. 예를 들어, 2메가 픽셀 카메라로 찍은 사진이라도 대형 옥외광고판용이라면 해상도가 높다고 하기 힘들지만, 우표를 만드는 데는 충분히 높은 해상도라고 할 수 있다. 같은 40인치 디지털 텔레비전에서 480p 표준 방송보다 1080p 표준 방송이 더 많은 이미지 정보를 담고 있어 해상도가 더 높다고 할 수 있다.
5. 표준
해상도는 1인치당 점 또는 화소의 수로 표현되는 밀도 개념이다. 1인치당 점 또는 화소가 많을수록 이미지가 더 선명해진다.[6]
일반적으로 해상도는 1인치(25.4mm) 안에 표현되는 화소(Pixel)나 점(Dot)의 수로 나타내며, DPI와 PPI가 널리 사용된다. DPI(dots per inch)는 주로 인쇄 출력물에, PPI(pixels per inch)는 화상 출력물에 쓰인다. 예를 들어 72 DPI는 1인치 안에 1/72 크기의 점이 72개, 96 DPI는 1/96 크기의 점이 96개 들어간다는 의미이다. 즉, 해상도가 높을수록 더 작은 점으로 이미지를 구현하여 더 섬세하고 자연스럽게 표현할 수 있다.[6]
하지만 해상도는 전체 픽셀 수와 혼동되기도 한다. 예를 들어 1024 x 768 픽셀 그림 파일은 프린터로 엽서 크기나 A3 크기로 출력할 수 있다. 따라서 픽셀 정보만으로는 해상도를 판단할 수 없다. 픽셀은 물리적 크기를 나타내는 것이 아니며, 가로와 세로 비율조차 같지 않을 수 있다. 전자출판 업계에서는 1024 x 768 픽셀 그림을 100 DPI나 300 DPI로 출력할 수 있어 DPI 정보와 함께 출력물의 실제 가로 세로 길이가 중요하다.[6]
텔레비전, 디지털 카메라, 컴퓨터, 스마트폰 등의 모니터에서는 전체 픽셀 수가 관용적으로 해상도로 쓰이지만, 엄밀하게는 출력 장치의 크기를 함께 고려해야 한다. 예를 들어 2메가 픽셀 카메라 사진도 대형 옥외 광고판에서는 해상도가 낮지만, 우표 제작에는 충분히 높다. 40인치 디지털 텔레비전에서 480p 방송보다 1080p 방송이 더 많은 이미지 정보를 담고 있어 해상도가 높다.[6]
눈의 ''디스플레이 해상도'' 인식은 이미지 해상도, 광학 해상도 등 여러 요인의 영향을 받는다. 디스플레이 화면의 직사각형 모양, 즉 실제 화면 너비와 높이의 비율인 종횡비도 그중 하나다. 화면의 실제 종횡비와 개별 픽셀의 종횡비는 일치하지 않을 수 있다.
픽셀 모양은 "해상도" 또는 인식되는 선명도에 영향을 준다. 고해상도로 더 작은 영역에 더 많은 정보를 표시하면 이미지가 더 선명해진다. 그러나 최근 대부분의 화면 기술은 특정 해상도로 고정되어 있어, 해상도를 낮추면 보간 프로세스를 통해 비기본 해상도 입력을 디스플레이의 기본 해상도 출력으로 "수정"하므로 선명도가 크게 저하된다.[6]
5. 1. 텔레비전
텔레비전 해상도는 다음과 같이 분류할 수 있다.| 구분 | 해상도 | 설명 |
|---|---|---|
| SDTV | 480i | NTSC 표준, 243줄의 두 개 비월 주사 필드 |
| SDTV | 576i | PAL 표준, 288줄의 두 개 비월 주사 필드 |
| EDTV | 480p | 720 × 480 순차 주사 방식 |
| EDTV | 576p | 720 × 576 순차 주사 방식 |
| HDTV | 720p | 1280 × 720 순차 주사 방식 |
| HDTV | 1080i | 1920 × 1080, 540줄의 두 개 비월 주사 필드 |
| HDTV | 1080p | 1920 × 1080 순차 주사 방식 |
| UHDTV | 4K 해상도 | 3840 × 2160 |
| UHDTV | 8K 해상도 | 7680 × 4320 |
인터레이스 비디오(인터레이스 스캔)는 추가 대역폭 소모 없이 비디오 디스플레이의 지각 프레임 속도를 두 배로 늘리는 기술이다. 인터레이스 신호는 연속으로 캡처된 비디오 프레임의 두 개를 포함한다. 이는 시청자에게 움직임 인식을 향상시키고 피상현상을 이용하여 플리커를 줄인다.
유럽 방송 연맹은 제작 및 방송에서 인터레이스 비디오에 반대한다. 인터레이싱 알고리즘이 아무리 복잡해도 프레임 사이에 일부 정보가 손실되기 때문에 인터레이스 신호의 아티팩트를 완전히 제거할 수 없다는 것이 주된 이유이다.
프로그레시브 스캔(논인터레이스 스캔)은 각 프레임의 모든 라인을 순차적으로 그리는 영상을 표시, 저장 또는 전송하는 형식이다. 이는 기존 아날로그 TV 시스템에서 사용되는 인터레이스 비디오와 대조적이다.
5. 2. 컴퓨터 모니터
컴퓨터 모니터는 다양한 표준 해상도를 가지며, 시간이 지남에 따라 발전해왔다. VGA, SVGA, XGA, HD, FHD, QHD, UHD 등 다양한 해상도가 존재하며, 각각 가로와 세로 픽셀 수가 다르다. 또한, 4:3, 16:9, 16:10, 21:9 등 다양한 가로세로비가 사용된다.다음은 일반적인 디스플레이 해상도를 나타내는 표이다.
| 이름 | 가로세로비 | 너비 (px) | 높이 (px) | 스트리밍 사용자 비율 | 웹 사용자 비율 |
|---|---|---|---|---|---|
| VGA | 4:3 | 640 | 480 | 0.02 | 없음 |
| SVGA | 4:3 | 800 | 600 | 0.17 | 1.03 |
| WSVGA | 128:75 | 1024 | 600 | 0.31 | 2.25 |
| XGA | 4:3 | 1024 | 768 | 5.53 | 18.69 |
| XGA+ | 4:3 | 1152 | 864 | 0.87 | 1.55 |
| HD | 16:9 | 1280 | 720 | 1.51 | 1.54 |
| WXGA | 5:3 | 1280 | 768 | 없음 | 1.54 |
| WXGA | 16:10 | 1280 | 800 | 4.25 | 12.97 |
| SXGA– (UVGA) | 4:3 | 1280 | 960 | 0.72 | 0.72 |
| SXGA | 5:4 | 1280 | 1024 | 10.66 | 7.49 |
| FWXGA- | ~16:9 | 1360 | 768 | 2.36 | 2.28 |
| FWXGA | ~16:9 | 1366 | 768 | 17.19 | 19.14 |
| SXGA+ | 4:3 | 1400 | 1050 | 0.18 | 없음 |
| WXGA+ | 16:10 | 1440 | 900 | 7.60 | 6.61 |
| HD+ | 16:9 | 1600 | 900 | 6.82 | 3.82 |
| QHD+ | 16:9 | 3200 | 1800 | 없음 | 없음 |
| UXGA | 4:3 | 1600 | 1200 | 0.53 | 없음 |
| WSXGA+ | 16:10 | 1680 | 1050 | 10.26 | 3.66 |
| FHD | 16:9 | 1920 | 1080 | 25.04 | 5.09 |
| WUXGA | 16:10 | 1920 | 1200 | 3.65 | 1.11 |
| QWXGA | 16:9 | 2048 | 1152 | 0.13 | 없음 |
| QHD | 16:9 | 2560 | 1440 | 0.72 | 0.36 |
| WQXGA | 16:10 | 2560 | 1600 | 0.19 | 없음 |
| 3:4 | 768 | 1024 | 없음 | 1.93 | |
| 16:9 | 1093 | 614 | 없음 | 0.63 | |
| ~16:9 | 1311 | 737 | 없음 | 0.35 | |
| 기타 | 1.29 | 7.25 |
과거에는 CRT 모니터가 주로 사용되었으며, CRT 모니터는 다양한 해상도를 지원하는 유연성이 있었다. 하지만 최근에는 LCD 모니터가 널리 사용되며, LCD 모니터는 특정 해상도(기본 해상도)에 최적화되어 있다. 기본 해상도가 아닌 해상도로 사용할 경우 화질 저하가 발생할 수 있다.
최근 몇 년 동안 노트북 디스플레이에서는 16:9 화면비가 더 일반적이 되었다. HD (1366x768) 해상도는 대부분의 저가형 노트북에서 많이 사용되며, FHD (1920x1080) 이상의 해상도는 고급 노트북에서 사용된다.
다음 표는 다양한 해상도의 사용 점유율을 보여준다.
| 이름 | 종횡비 | 너비 (px) | 높이 (px) | 메가픽셀 | 스팀(서비스) (%) | StatCounter (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| nHD | 16:9 | 640 | 360 | 0.230 | 해당 없음 | 0.47 |
| VGA | 4:3 | 640 | 480 | 0.307 | 해당 없음 | 해당 없음 |
| SVGA | 4:3 | 800 | 600 | 0.480 | 해당 없음 | 0.76 |
| XGA | 4:3 | 1024 | 768 | 0.786 | 0.38 | 2.78 |
| WXGA | 16:9 | 1280 | 720 | 0.922 | 0.36 | 4.82 |
| WXGA | 16:10 | 1280 | 800 | 1.024 | 0.61 | 3.08 |
| SXGA | 5:4 | 1280 | 1024 | 1.311 | 1.24 | 2.47 |
| HD | ≈16:9 | 1360 | 768 | 1.044 | 1.55 | 1.38 |
| HD | ≈16:9 | 1366 | 768 | 1.049 | 10.22 | 23.26 |
| WXGA+ | 16:10 | 1440 | 900 | 1.296 | 3.12 | 6.98 |
| 해당 없음 | 16:9 | 1536 | 864 | 1.327 | 해당 없음 | 8.53 |
| HD+ | 16:9 | 1600 | 900 | 1.440 | 2.59 | 4.14 |
| UXGA | 4:3 | 1600 | 1200 | 1.920 | 해당 없음 | 해당 없음 |
| WSXGA+ | 16:10 | 1680 | 1050 | 1.764 | 1.97 | 2.23 |
| FHD | 16:9 | 1920 | 1080 | 2.074 | 64.81 | 20.41 |
| WUXGA | 16:10 | 1920 | 1200 | 2.304 | 0.81 | 0.93 |
| QWXGA | 16:9 | 2048 | 1152 | 2.359 | 해당 없음 | 0.51 |
| QXGA | 4:3 | 2048 | 1536 | 3.145 | 해당 없음 | 해당 없음 |
| UWFHD | ≈21:9 | 2560 | 1080 | 2.765 | 1.13 | 해당 없음 |
| QHD | 16:9 | 2560 | 1440 | 3.686 | 6.23 | 2.15 |
| WQXGA | 16:10 | 2560 | 1600 | 4.096 | <0.58 | <2.4 |
| UWQHD | ≈21:9 | 3440 | 1440 | 4.954 | 0.87 | 해당 없음 |
| 4K UHD | 16:9 | 3840 | 2160 | 8.294 | 2.12 | 해당 없음 |
| DUHD | 32:9 | 7680 | 2160 | 16.588 | 해당 없음 | 해당 없음 |
| 기타 | 2.00 | 15.09 |
5. 3. 영화 산업
디지털 시네마토그래피에서 비디오 해상도 표준은 우선 필름 스톡(일반적으로 디지털 중간체 후반 작업을 위해 스캔됨)의 프레임 종횡비에, 그리고 실제 점 수에 따라 달라진다. 영화 산업에서는 일반적으로 "''n''K" 이미지 "품질"을 언급하는데, 여기서 ''n''은 (작은, 일반적으로 짝수인) 정수이며, 필름 포맷에 따라 실제 해상도 집합으로 변환된다. 여기서 n은 1024의 배수이며, 수평 해상도는 1024•''n'' 픽셀이 된다. 예를 들어 2K 기준 해상도는 2048 × 1536 픽셀이고, 4K 기준 해상도는 4096 × 3072 픽셀이다.하지만 2K는 2048 × 1556 (풀-어퍼처), 2048 × 1152 (HDTV, 16:9 종횡비), 2048 × 872 픽셀 (시네마스코프, 2.35:1 종횡비)과 같은 해상도를 의미할 수도 있다. 또한 프레임 해상도가 3:2 (720 × 480 NTSC)일 수 있지만, 화면에 표시되는 것은 원본 자료의 의도된 종횡비에 따라 4:3 또는 16:9이다.
6. 위성 사진
위성 사진이나 항공 사진의 해상도는 얼마나 작은 물체까지 식별할 수 있는가를 나타낸다. 예를 들어 허블 우주 망원경에서 찍은 사진은 해상도가 일반 망원경에 수십 배가 넘어 매우 작은 물체까지 사진으로 담아낼 수 있다.
7. 오버스캔과 언더스캔
텔레비전 디스플레이 제조업체는 화면의 가장자리를 잘라내는 오버스캔을 적용하는 경우가 많다. 예를 들어, (480) 크기의 화면을 (450)으로 줄일 수 있다. 보이지 않는 영역의 크기는 디스플레이 장치에 따라 다르며, 일부 HD 텔레비전도 비슷한 방식으로 오버스캔을 한다.
컴퓨터 디스플레이는 일반적으로 오버스캔을 하지 않지만, 많은 모델, 특히 CRT 디스플레이는 언더스캔을 허용한다. CRT 디스플레이는 모서리 부분의 왜곡 현상이 심해지는 것을 보정하기 위해 기본적으로 언더스캔을 하는 경향이 있다.
참조
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Screen resolution? Aspect ratio? What do 720p, 1080p, QHD, 4K and 8K mean?
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Horizontal resolution: Pixels or lines
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Eizo industrial monitor does 4K resolution at 36-inches, start saving now
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EIZO Releases 5th Generation 2K x 2K Primary Control Monitor with New Design and Extensive Customizability for ATC Centers EIZO
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문서
거리에 따른 인간의 눈이 볼 수 있는 최대 DPI 또는 PPI에 대한 연구 부재
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