4K가 가정에서 HD를 대체함에 따라 제조업체는“UHD (Ultra HD Upscaling)”와 같은 흥미로운 마케팅 전문 용어를 공개하고 있습니다. 그러나 업 스케일링은 고유 한 기능이 아니며 4K TV가 1080p 및 720p와 같은 저해상도 비디오 형식으로 작동 할 수 있습니다.
모든 TV에 업 스케일링
업 스케일링은 저해상도 콘텐츠가 전체 TV 화면을 채 웁니다. 그렇지 않으면, 저해상도 비디오는 화면 공간의 절반 미만을 차지합니다. 이것은 모든 TV의 일반적인 기능입니다. 1080p TV조차도 720p 컨텐츠를 업 스케일하여 1080p 화면에서 전체 화면 모드로 표시 할 수있었습니다.
UHD 업 스케일링은 4K TV를 다른 어떤 것과 마찬가지로 작동시킵니다. 저해상도 콘텐츠를 가져 와서 전체 4K 화면에 표시 할 수 있습니다.
4K 화면에서 업 스케일 된 1080p 컨텐츠는 보통 1080p 화면에서 1080p 컨텐츠보다 더 좋아 보입니다. 그러나 업 스케일링은 마술이 아닙니다. 진정한 네이티브 4K 콘텐츠에서 선명한 이미지를 얻을 수 없습니다. 작동 방식은 다음과 같습니다.
물리적 및 시각적 수준에서 존재하는 해상도
업 스케일링을 시작하기 전에 이미지 해상도의 개념을 이해해야합니다. 한 눈에보기에는 비교적 간단한 개념입니다. 해상도가 높은 이미지 또는 비디오는 해상도가 낮은 이미지 또는 비디오보다 “더 나은”것처럼 보입니다.
그러나 물리적 해상도와 광학 해상도의 차이와 같은 몇 가지 주요 측면을 잊어 버리는 경향이 있습니다. 이러한 측면은 좋은 이미지를 만들기 위해 함께 작동하며 업 스케일링을 이해하기위한 기초입니다. 또한 픽셀 밀도를 다룰 것입니다. 그러나 걱정하지 마십시오. 우리는 일을 짧고 달콤하게 유지할 것입니다.
- 물리적 해상도: TV 사양 시트에서 실제 해상도는 간단히 “해상도”라고합니다. 디스플레이의 픽셀 수입니다. 4K TV는 1080p TV보다 픽셀 수가 더 많으며 4K 이미지는 1080p 이미지 크기의 4 배입니다. 크기에 관계없이 모든 4K 디스플레이는 동일한 수의 픽셀을 포함합니다. 물리적 해상도가 높은 TV는 추가 픽셀을 사용하여 추가 정보를 제공 할 수 있지만 항상 그런 식으로 작동하지는 않습니다. 물리적 해상도는 광학 해상도에 달려 있습니다.
- 광학 해상도: 오래된 일회용 카메라 사진이 소박한 친구의 멋진 디지털 카메라 사진보다 더 좋아 보이는 이유입니다. 사진이 선명하게 보이고 다이나믹 레인지가 뚜렷하면 광학 해상도가 높습니다. TV는 때로는 거친 광학 해상도로 비디오를 표시하여 높은 물리적 해상도를 낭비합니다. 흐릿한 이미지와 대비로 이어집니다. 때때로 이것은 업 스케일링의 결과이지만 잠시 후에 다시 돌아올 것입니다.
- 픽셀 밀도: 디스플레이에서 인치당 픽셀 수입니다. 모든 4K 디스플레이는 동일한 양의 픽셀을 포함하지만 더 작은 4K 디스플레이에서는 픽셀이 서로 더 가까워 픽셀 밀도가 높습니다. 예를 들어 4K iPhone은 70 인치 4K TV보다 픽셀 밀도가 높습니다. 화면 크기가 실제 해상도와 같지 않고 화면의 픽셀 밀도가 실제 해상도를 정의하지 않는다는 아이디어를 강화하기 위해 이것을 언급했습니다.
이제 물리적 해상도와 광학 해상도의 차이에 대해 자세히 살펴 보았으므로 이제는 업 스케일링을 시작해야합니다.
업 스케일링은 이미지를 “더 크게”만듭니다
모든 TV에는 저해상도 이미지를 업 스케일하는 데 사용되는 보간 알고리즘이 포함되어 있습니다. 이 알고리즘은 이미지에 픽셀을 효과적으로 추가하여 해상도를 높입니다. 그러나 왜 이미지 해상도를 높여야합니까?
물리적 해상도는 디스플레이의 픽셀 수로 정의됩니다. 실제 TV 크기와 관련이 없습니다. 1080p TV 화면은 2,073,600 픽셀로만 구성되며 4K 화면은 8,294,400으로 구성됩니다. 업 스케일링없이 4K TV에서 1080p 비디오를 표시하면 비디오가 화면의 1/4 만 차지합니다.
1080p 이미지를 4K 디스플레이에 맞추려면 업 스케일링 프로세스를 통해 600 만 픽셀을 가져와야합니다 (이 시점에서 4K 이미지가 됨). 그러나 업 스케일링은 보간 (interpolation)이라는 프로세스에 의존하는데, 이는 실제로 영광스러운 추측 게임입니다.
업 스케일링으로 광학 해상도 감소
이미지를 보간하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 가장 기본적인 것을“가장 가까운 이웃”보간이라고합니다. 이 프로세스를 수행하기 위해 알고리즘은 “공백”픽셀 메쉬를 이미지에 추가 한 다음 네 개의 인접 픽셀을보고 각 빈 픽셀이 어떤 색상 값이어야하는지 추측합니다.
예를 들어, 흰색 픽셀로 둘러싸인 빈 픽셀은 흰색으로 변합니다. 반면 흰색과 파란색 픽셀로 둘러싸인 빈 픽셀은 밝은 파란색으로 나타날 수 있습니다. 간단한 과정이지만 이미지에 많은 디지털 인공물, 흐릿함 및 거친 윤곽선이 남습니다. 즉, 보간 된 이미지는 광학 해상도가 좋지 않습니다.
이 두 이미지를 비교하십시오. 왼쪽에있는 것은 편집되지 않고 오른쪽에있는 것은 가장 가까운 이웃 보간 프로세스의 희생자입니다. 오른쪽 이미지는 왼쪽 이미지와 동일한 물리적 해상도이지만 끔찍하게 보입니다. 이는 4K TV가 가장 가까운 이웃 보간법을 사용하여 이미지를 업 스케일 할 때마다 소규모로 발생합니다.
“잠깐만 요.”라고 말할 수 있습니다. “내 새로운 4K TV는 이처럼 보이지 않습니다!” 글쎄, 그것은 가장 가까운 이웃 보간법에 전적으로 의존하지 않기 때문이다. 그것은 이미지를 업 스케일하기 위해 다양한 방법을 사용한다.
광학 해상도를 너무 높이기위한 업 스케일링 시도
자, 가장 가까운 이웃 보간에 결함이 있습니다. 광학 해상도를 고려하지 않은 이미지의 해상도를 높이는 무차별 방식입니다. 그렇기 때문에 TV는 가장 가까운 이웃 보간과 함께 두 가지 다른 형태의 보간을 사용합니다. 이를 쌍 입방 (평활) 보간 및 쌍 선형 (선명하게) 보간이라고합니다.
바이 큐빅 (평활) 보간법을 사용하면 이미지에 추가 된 각 픽셀이 16 개의 인접 픽셀을보고 색상을 가져옵니다. 결과적으로 결정적으로 “부드러운”이미지가 나타납니다. 반면, 쌍 선형 (선명하게하기) 보간은 가장 가까운 두 이웃 만 바라보고 “날카로운”이미지를 생성합니다. 이러한 방법을 혼합하고 대비 및 색상에 일부 필터를 적용하면 TV가없는 이미지를 생성 할 수 있습니다 눈에 띄는 광학 품질 손실.
물론 보간은 여전히 추측 게임입니다. 적절한 보간이 있더라도 일부 비디오는 업 스케일 된 후, 특히 저렴한 TV가 업 스케일링에 빠질 경우“고 스팅”을 할 수 있습니다. 이러한 아티팩트는 초 저화질 이미지 (720p 이하)가 4K 해상도로 업 스케일되거나 이미지가 픽셀 밀도가 낮은 미친 대형 TV에서 업 스케일 될 때 더욱 분명해집니다.
위 이미지는 TV에서 업 스케일링하는 예가 아닙니다. 대신에 업 스케일링을 수행 한 예입니다. 버피 뱀파이어 학살자 HD DVD 출시 (Passion of The Nerd의 비디오 에세이에서 가져옴). 보간법이 열악하여 이미지를 망칠 수있는 방법에 대한 좋은 예입니다. 아니요, Nicholas Brendon은 왁스 같은 뱀파이어 화장을하지 않습니다. 업 스케일링 과정에서 얼굴에 일어난 일입니다.
모든 TV가 업 스케일링을 제공하는 반면, 일부 TV는 다른 제품보다 업 스케일링 알고리즘이 더 우수하여 더 나은 화질을 제공 할 수 있습니다.
업 스케일링은 필수적이며 거의 눈에 띄지 않습니다
모든 결함이 있더라도 업 스케일링은 좋은 것입니다. 일반적으로 장애없이 시작하여 동일한 TV에서 다양한 비디오 형식을 볼 수있게 해주는 프로세스입니다. 완벽합니까? 당연히 아니지. 그렇기 때문에 일부 영화 및 비디오 게임 제작자들은 기존 매체 인 구식 TV에서 오래된 예술을 즐기는 것을 선호합니다. 그러나 현재로서는 업 스케일링이 너무 흥분되는 것은 아닙니다. 너무 화나게하는 것도 아닙니다.
8K, 10K 및 16K 비디오 형식은 이미 우리가 매일 사용하는 일부 하드웨어에서 이미 지원되고 있습니다. 업 스케일링 기술이 이러한 고해상도 형식을 따라 잡을 수없는 경우 이전보다 품질이 크게 떨어질 가능성이 있습니다.
그러나 제조업체와 스트리밍 서비스는 여전히 4K를 향하고 있기 때문에 아직 8K에 대해서는 걱정하지 않아도됩니다.
