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TV 화면 비율이 4:3이었던 이유

디스플레이 궁금증 풀어보기

TV가 나온 초기엔 CRT의 내부를 진공으로 만드는 것이 무척 어려웠다. TV 설계 기술자들은 고민 끝에 막대한 압력을 견딜 수 있도록 CRT를 둥글게 만들었다. 렌즈도 초기엔 초점 범위의 한계 때문에 원거리 촬영이 어려웠고, 설계기술도 부족해 화면은 원형이 될 수밖에 없었다. 원 안에서는 정사각형 화면이 최대의 넓이를 가진다.

따라서 기술자들은 화면비율을 정사각형에 가까운 직사각형 모양으로 절충해 선택할 수밖에 없었다. 이렇게 정해진 것이 당시 영화에서 사용하던 4 : 3(1.33 : 1) 화면비율이다. 사진도 이 비율을 사용하고 있으며, 렌즈장치의 한계 때문에 초기의 영화 화면도 역시 정사각형에 가까웠다. TV와 연관된 제품들, 즉 VTR, 카메라, 노트북, 모니터 등도 모두 4 : 3 화면비율이 표준으로 자리 잡았다. TV를 통해 표준화된 규격이 다른 분야에 영향을 준 대표적인 사례다.

그러나 인간의 눈의 자연스런 움직임이나 일상의 활동 범위는 수직보다 수평으로 훨씬 더 넓다. 따라서 화면비율은 4 : 3보다 가로로 더 커야 했다. 그 뒤 렌즈와 브라운관의 제조기술이 발달하며 화면비율의 제한이 사라졌다. 최근 많이 사용되는 TFT-LCD, PDP 등의 디스플레이들은 화면비율에서 브라운관처럼 기계적 난제가 더 이상 없다.

그 결과 화질 손상 없이도 더 넓은 화면을 얻을 수 있게 돼 최근 HDTV의 개발 표준으로 정한 비율이 16 : 9(1.78 : 1)다. 정수비로 된 화면 비율 가운데 사람의 자연스러운 시각 범위에 가장 가깝다. 영화 화면도 1953년까지는 현재 TV처럼 4 : 3(1.33 : 1)이었지만 지금은 1.67 : 1과 1.85 : 1로 가로가 길어졌고, 시네마스코프(Cinema scope) 영화의 경우 2.35 : 1이다.

TV 수신환경이 DMB를 살렸다

1980년대에 한때 휴대용 TV가 나왔지만 큰 인기를 끌지 못하고 사라졌다. 하지만 오늘날 지상파 DMB는 휴대용으로 큰 인기를 끌고 있다. 둘의 운명이 달라진 이유는 뭘까.

과거엔 송신탑에서 보내는 TV 방송신호를 가정에 설치된 안테나로 받아 TV를 시청했다. 그래서 실내보다 실외에 안테나를 설치해야 수신이 잘 됐다. 하지만 산으로 둘러싸인 지방에선 TV 전파가 가로막혀 거의 수신이 불가능했고, 지역마다 중계기를 설치해야 방송을 볼 수 있었다. 게다가 휴대용 TV는 전파를 정확히 받을 수 없어 서울에서도 수신이 잘 안됐다. 결국 부의 상징일 뿐이었다. 물론 위성 수신이 가능했다면 성공했을 것이다.

하지만 지금은 디스플레이가 달린 휴대전화가 잘 보급돼 있어 서비스만 제공된다면 누구나 휴대용 TV를 볼 수 있다. 휴대전화 중계기도 곳곳에 설치돼 있어 지상파 DMB 송출이 쉬워졌다. 현재 수도권 지역에서는 깨끗한 화면을 볼 수 있고, 위성 DMB를 이용하면 전국에서 DMB 수신이 가능하다. 즉 20년 전과 지금의 차이는 휴대용 TV를 볼 수 있는 주변 기술이 잘 구축돼 있다는 점뿐이다. 

디스플레이의 종류

디스플레이는 크게 프로젝션 타입과 다이렉트 뷰(direct view) 타입, 오프 스크린(off screen) 타입 등 3가지로 나눈다.

프로젝션 타입은 작은 브라운관이나 LCD를 TV 스크린에 투사해 40인치 이상의 대형 화면을 만드는 기술로 대형 화면을 값싸게 만들 수 있으나 휘도가 떨어지고 좌우상하 시야각이 나쁘다.

다이렉트 뷰 타입은 브라운관과 평면 디스플레이로 나누고, 평면 디스플레이는 다시 발광소자와 비(非)발광소자로 나눈다.

비발광소자는 디스플레이 자체가 빛을 내지 않아 형광램프, LED등의 발광소자가 따로 필요하다. 대표적인 제품이 LCD다.

비발광소자의 단점은 화면을 보기 위해 별도의 광원이 필요하고, 따라서 색을 구현하는데 여러 기술이 필요하다는 것이다. 하지만 발광소자는 별도의 광원이 필요 없기 때문에 재료비를 낮고 가볍고 얇게 만들 수 있어 차세대 소자로 연구되고 있다.

유기발광다이오드(OLED), FED, VFD(Vacuum Fluorescent Display, 진공 형광 디스플레이) 등이 대표적이다.

오프 스크린 타입은 스크린 없이 3차원 공간에 화면을 그려내는 기술로 영화 ‘스타워즈’에도 등장한 기술이다. 아직 완성 단계가 아니라 상용화까지는 10년 이상이 걸린다.

앞으로 브라운관의 운명은 어떻게 될까. 장점인 좋은 화질을 강조하고 얇게 만들어서 가격 경쟁력을 유지한다면 30인치 이하에서는 보급형 TV로 당분간 그 명을 이어갈 것으로 보인다. 현재도 LCD, PDP 에는 못 미치지만 두께 30cm의 슬림형 브라운관이 시판 중이다.
 

LG필립스LCD 파주 7세대 공장의 전경.


 

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2006년 08월 과학동아 정보

  • 방영운 부장

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