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모니터와 노트북을 구매하다 보면 디스플레이에서 해상도와 크기, 주사율 등을 우선적으로 고려하곤 합니다. 요즈음은 그러한 요소와 더불어 색감도 중요한 고려 사항이 되었죠. 이러한 색감과 관련된 스펙 지표로 NTSC 45%다, sRGB 120%다, DCI-P3 98% 등과 같은 내용이 이야기됩니다.
그런데 여기서 이야기되는 NTSC, sRGB, DCI-P3와 같은 용어는 어떤 것을 의미하는 것일까요? 이번 칼럼에서는 이러한 색 영역에 대해 알아보도록 하겠습니다.
오래전부터 색은 중요한 주제였습니다. 만들어낼 수 있는 수많은 색을 구분하고 이를 체계화/표준화하는 것은 산업 분야에서 주요 과제로 여겨졌죠. 그렇지만 색은 주변 조명, 물체, 개인 차이 등 다르게 느껴지거나 보여질 수 있는 변수가 다분합니다. 이러한 변수를 최소화하고 색을 표준화하기 위해 국제조명위원회, CIE가 1931년 색상에 대한 표준을 제정하게 되었습니다. 이 표준이 바로 CIE 1931이며 가장 보편적으로 사용되는 표준입니다. 이 CIE 1931 표준은 인간이 볼 수 있는 가시광선 영역을 아래와 같이 다이어그램으로 정의했습니다. 이것을 색 공간(Color Space)이라고 합니다.
이 CIE 1931 색 공간는 색 영역을 표기할 때 가장 많이 쓰이는 체계입니다. 하지만 이 CIE 1931 체계는 보이는 바와 같이 초록색 영역 넓이가 다른 색에 비해 더 넓은 영역을 차지하고 있습니다. 또한 실제 눈이 느끼는 시각적 특성을 충분히 반영하지 못했다는 비판이 있어 이후 1976년, 피드백을 통해 개선한 CIE 1976 체계가 등장하게 되었습니다. 다만 이 CIE 1976 체계도 CIE 1931을 기반으로 하고 있죠. 오늘날 대부분 색 영역 표기에서 CIE 1976 대신 CIE 1931 체계가 널리 쓰이고 있습니다.
동일한 컬러 데이터를 보여주는데, 디스플레이에 따라 천차만별 색을 보여주면 많은 혼란이 있을 것입니다. 그러한 혼란을 막기 위해선 표준이 필요하죠. 때문에 어느 범위 색을 사용 및 표현하겠다는 내용을 담은 산업 표준이 등장했습니다. 이것이 바로 색 영역(Color Gamut)입니다. 이 색 영역은 CIE 1931 또는 CIE 1971 체계를 기반으로 특정 영역을 규정했습니다.
이러한 표준 영역의 면적을 100%로 기준으로 두고, 디스플레이는 얼마만큼의 색상을 구현할 수 있는지 면적을 비교해 표현하는 것이 스펙에서 보는 색 재현률입니다.
이러한 표준 색 영역의 시작은 방송, TV 산업이였습니다. 대표적인 방송 산업 협회인 NTSC와 PAL이 각각 색 영역을 규정했습니다. 이 중 NTSC 표준을 국제전기통신연합(ITU)에서 표준으로 채택하면서 컬러 TV의 표준이 되었습니다. 오늘날 색 영역 비교에서 쓰이는 NTSC 영역은 BT.601 표준을 기반으로 합니다.
시간이 지나 HDTV 시대에 오면서 새롭게 색 표준 재정 필요성이 강조되었습니다. 당시 대세였던 CRT 기술 역량을 고려해 기존 NTSC 대비 더 좁은 범위의 색 영역이 규정되었습니다. 이 영역을 표준 문서에서 따와 BT.709 혹은 Rec.709라고 부르곤 합니다. 비슷한 시기, HP와 Microsoft가 주축이 되어 디스플레이, 특히 컴퓨터 디스플레이와 웹, 프린터 장치를 위한 색 표준을 제정했습니다. 바로 standard RGB, sRGB입니다.
이 sRGB 색 영역은 이후 방송업계의 HDTV 표준 색 영역과 일치하게 되면서 BT.709 표준 즉, sRGB 표준은 오늘날 가장 보편적으로 사용됨과 동시에 폭넓은 호환성을 자랑하는 색 영역이 되었습니다.
특히 sRGB는 각양각색이었던 색 영역을 하나로 통합했다는 것이 큰 의의가 있습니다. 하지만 이 sRGB 규격은 20년도 더 이전에 제정된 규격이기 때문에 인간이 인지할 수 있는 다른 많은 색을 포함하지 못합니다. 또한 당시 표준은 밝기 50 cd/m2로 규정되어 있다는 것도 오늘날의 디스플레이 성능과는 거리가 멀죠.
또 이 sRGB 영역, 즉 표준 영역을 기준을 넘어서는 색 영역을 광색역이라고 표현합니다. 이제는 HDR과 4K를 비롯해 고화질의 수요와 콘텐츠가 늘어나면서 sRGB보다는 DCI-P3 위주로 트렌드가 조금씩 움직이고 있습니다. 다만 여기에는 콘텐츠뿐 아니라 윈도우, 소프트웨어 등 더 폭넓은 범위에서 광색역 지원이 되어야 광색역을 온전히 쓸 수 있다는 단점은 남아있습니다.
앞서 이 sRGB 색 영역은 디스플레이뿐만 아니라 프린터도 포괄하는 색 표준이라고 설명드렸습니다. 하지만 디스플레이는 가산 혼합인 RGB 체계를, 프린터 인쇄/인화는 감산 혼합인 CMYK 체계를 이용합니다. 이 차이로 인해 sRGB 색 영역을 사용할 경우 인쇄물에서 색 표현이 떨어지는 문제가 있었죠.
이러한 한계를 극복하기 위해 Adobe 사는 새로운 색 영역을 제안했습니다. 바로 Adobe RGB입니다. 이 Adobe RGB는 큰 틀에서 sRGB와 비슷하지만 특히 녹색 영역의 색 표현력을 늘린 것이 특징입니다. 이를 통해 인쇄물을 다루거나 출력할 때 더 훌륭한 결과물을 제공합니다.
기술이 발전하면서 HDTV 시대를 넘어 UHD, HDR, Dolby Vision 등 보다 고화질 디스플레이 및 콘텐츠로 패러다임이 바뀌고 있습니다. 이에 기존 sRGB 표준으로는 부족한 내용을 채우기 위해 새로운 표준이 등장하기 시작했습니다. UHD TV 표준을 위한 BT.2100(Rec.2100) 표준이 바로 그것입니다.
하지만 이 BT.2100 표준이 디스플레이 스펙에서 언급되는 경우는 드뭅니다. 대신 DCI-P3 색 영역 표준이 더 자주 언급되고 있습니다. 이 DCI-P3는 영화 업계, DCI(Digital Cinema Initiatives)에서 재정한 표준 색영역입니다. 당초 영화 업계를 위해 표준이 재정되었지만, Apple 제품을 필두로 이 DCI-P3 색영역이 주요 차별 포인트로 홍보되었습니다. 또, 아직 디스플레이 색 재현력으로는 UHD 색역을 커버하는 것이 어려워 UHD 색 영역 대신 DCI-P3가 광색역으로 널리 쓰이고 있습니다.
한편, 이 DCI-P3는 영화 표준이라고 말씀드렸는데요. 이 표준에서 소비자가 일반적으로 사용하는 디스플레이 특징을 일부 보완한 Display P3라는 규격도 존재합니다.
여기까지 오늘날 많이 쓰이는 색 영역 표준에 대해 알아보았습니다. NTSC부터 시작해 sRGB와 Adobe RGB, 그리고 오늘날의 BT.2100 및 DCI-P3까지 많은 색 영역 표준이 존재합니다. 하지만 이것이 전부는 아닙니다. scRGB, 시네마 영역, RAW 등 훨씬 더 다양한 표준의 색 영역이 존재합니다. 여기서는 소비자 영역에서 자주 접할 수 있는 색 영역만 설명을 드렸죠.
이 색 영역 지표가 디스플레이 색상 표현 능력을 모두 설명할 수는 없지만, 그래도 기초가 되는 주요 지표 중 하나인 것은 분명합니다. 색 영역 지표의 각종 용어를 이번 칼럼을 통해 이해하고 추후 제품 구매에 참고가 되었으면 좋겠습니다. 퀘이사존 하드웨어 제품 비교에서도 sRGB 대신 새로운 트렌드로 자리매김한 DCI-P3 색 영역을 기준으로 한 비교 자료가 있습니다.
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색에 대한 표준을 알아보자!
댓글: 38개
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