*제가 찾아본 자료와 알고 있는 지식 선에서 정리해 보았습니다. 혹시나 잘못된 부분이 있다면 얘기해 주세요.
아주 가끔씩 TV나 게임기의 해상도를 게임의 해상도로 오해하는 분들이 계셔서 기본적인 이야기를 해보자면, 내 플스 설정이 4K(2160p)로 잡혀있고 TV가 4K라고 해서 게임의 해상도가 4K인 것은 아닙니다. 게임기와 티비 출력 해상도가 어떻게 세팅되어 있건 간에 게임의 해상도는 따로 결정됩니다.
그래서 게임의 해상도가 1080p이고 티비가 2160p(4k)이면 아래와 같이 표시되어야 합니다.
https://www.cnet.com/tech/home-entertainment/can-samsungs-ai-upscaling-really-make-tv-images-better/
이렇게 말이죠.
하지만 저렇게 나오면 이상하니까 티비의 화면 크기에 맞춰서 게임 화면을 늘려서 표시해 줍니다. 이게 업스케일링입니다. 위의 링크에서는 다른 용어로 업컨버전, 스케일링 이라고도 한다네요. 사실 번역하면 크기 조절, 크기 상향 이 정도입니다.
그러니까 기본적으로 업스케일링이라는 것은 원소스의 크기를 늘려서 디스플레이 크기에 맞춰주는 걸 말합니다.
단순하게 말하면 줌인 하는 거 하고 똑같애요. 폰에서 저해상도 이미지 확대할려고 두 손가락으로 늘리는게 업스케일링이라는 겁니다.
하지만 많은 티비들이 이런 단순 업스케일링에 각종 효과를 넣어서 좀 더 이미지 퀄리티를 개선하고 있습니다. 노이즈 감소, 외곽선 살리기, 디테일 상향 등등을 해주는 거죠. 회사마다 어떻게 하고 있는지는 위의 링크에 있습니다만 영어라서 저도 다 보진 않았못했습니다. 그냥 회사마다 자기들끼리 화질 개선을 위해 뭔가 하고 있다고 합니다.
이런 화질 개선은 별도의 기능으로 들어가 있기도 해서, 스케일링과 화질 개선 기능을 구분해야하는게 아닌가 싶기도 한데, 그냥 업스케일링에 화질 개선이 묶여서 적용되는 거면 또 분리하기도 어렵기도 하네요.
*추가
What Is AI Upscaling? | NVIDIA Blog
여기서는 기본 업스케일링(Basic Upscaling)과 AI 업스케일링을 구분하고 있기도 합니다. 기본 업스케일링은 그냥 화면 확대, AI 업스케일링은 AI 활용을 통해 이미지 선명도나 디테일을 향상시켜주는 기능으로 보고 있습니다.
하지만 현재는 기본 업스케일링을 따로 구분하는 의미로 쓰는 경우는 잘 없는 것 같습니다. 그냥 업스케일링은 화질 개선 기능 정도의 의미로 더 많이 쓰이고 있는 것 같습니다. 적어도 한국에서는요. 어차피 외국어라 뭔가 기술용어 같다 보니 딱히 의미가 혼동될 여지도 없고 해서 그런가 싶습니다.
종합해보자면 업스케일링은 이미지를 확대하면서 화질을 개선하는 기능이라고 할 수 있을 것 같습니다.
같은 4k 티비라도 업스케일링 관련 화질 개선 기능의 유무, 그리고 그 성능에 따라 아래와 같이 차이가 나기도 합니다.
Upscaling on TVs: Resolution, Sharpness - RTINGS.com
모니터는 아무래도 PC용이다 보니 소프트웨어 선에서 처리가 가능합니다. NVIDIA 제어판에서도 강제로 안티나 샤픈 효과도 넣을 수 있고, 색감도 캘리브레이션해서 조절할 수도 있고 말이죠.
PC 말고 콘솔용으로 쓴다면 업스케일링이 중요해질 수도 있는데, 특별히 모니터 관련해서 업스케일링 성능을 강조하는 경우는 제가 모니터 관심이 별로 없어서인지 잘 못 봤습니다. 모니터마다 샤픈 기능이 있는 경우는 있는데, 스케일링 관련해서 특별한 게 있는지는 잘 모르겠습니다. 삼성에 매직 업스케일이라고 뭐가 있던데 이건 보니까 그냥 샤픈 정도인 것 같던데, 혹시나 아는 분 계시면 알려주세요.
그 외에 게임의 해상도가 디스플레이보다 더 높은 경우는 다운 스케일링이라고 합니다. 용어를 설명해야 하는 게 좀 웃긴게, 그냥 크기 키우기, 줄이기 뭐 이런 말인 셈이라서 그냥 단어 그대로 받아들이셔도 될 것 같습니다.
게임기 해상도는 기본적으로 디스플레이에 맞춰 자동으로 선택되기 때문에 큰 의미는 없습니다만 1440p 디스플레이를 쓰는 경우 플스가 1440p 해상도를 지원하지 않기 때문에 4k나 1080p를 1440p에 맞춰 스케일링한 화면으로 게임을 해야 합니다. 스케일링 성능이 암만 좋다고 해도 원소스와 디스플레이 해상도가 동일할 때가 제일 선명하기 때문에 아무래도 화질에 손해가 있을 수 밖에 없습니다. 수동으로 게임기의 출력해상도를 바꾼다고 해도 해당 게임에서 해상도를 바꾸는게 아닌 이상 의미는 없습니다.
*현재는 업데이트를 통해 플스에서도 1440p를 지원합니다.
**디스플레이 장치의 업스케일링 기능 관련해서 얘기를 하다보니 DLSS나 FSR 같은 얘기는 따로 언급을 못 했습니다. 피씨에서는 이게 더 중요하죠.
p와 i와 c
해상도 정보를 보면 1080p 1080i 이런 식으로 뒤에 알파벳이 붙는데, 이건 요즘 게임에선 크게 의미없는 이야기 같습니다. p는 프로그레시브 스캔, i는 인터레이스 스캔이라고 해서 i는 그림을 가로줄로 나눠서 절반을 지우고 화면에 그리는 식이고 p는 한 번에 하나를 다 그리는 방식인데, 요즘 티비나 게임기 모두 프로그레시브 스캔이니 그냥 p 쓰시면 됩니다. 둘 중에 p가 더 좋습니다.
그래도 조금만 설명을 더 해보자면, i는 화면이 가로가 10줄이라면, 프레임 1에는 1,3,5,7,9번째 줄, 총 5줄만 그립니다. 그리고 그 다음 프레임 2에는 2,4,6,8,10 번째 줄만 그립니다. 그리고 프레임 3에는 다시 홀수줄에만 그림을 그립니다. 그리고 다음에는 다시 짝수, 이렇게 반복하면서 절반만 그리는 방식이 i 입니다.
그러니까, i 는 현재 화면에 현재 프레임만 표시되는게아니라 바로 전 프레임이 동시에 표시됩니다. 그러니까 현재 보고 있는 화면은 예를 들어 gif 라면 1장이 현재 화면인게 아니라, 2장을 겹쳐 놓은게 현재 화면인 것입니다. 그렇다보니 움직임이 적은 건 괜찮지만 이전 프레임과 현재 프레임의 움직임 차이가 큰 화면에서는 아래와 같이 가로줄이 나타나기도 합니다.
유튜브에 런닝맨 옛날 영상 보면 이렇게 나오는게 많습니다. 방송 영상은 확인해보니 아니던데, 유튜브에 올릴 때는 i 방식으로 인코딩했나 봅니다.
그리고 가끔 해상도에 2160c 이런 식으로 c 가 쓰이는 경우도 있는데 이건 체커보드 렌더링을 이야기합니다.
위와 같이 화면의 픽셀을 체커보드 그리드로 나눠서 전체 픽셀의 절반만 화면에 표시하는 방식입니다. 점묘법인거죠.
PS4 같은 게임기의 체커보드 방식은 아래와 겹치지 않게 반만 화면에 표시하면서 교차시켜주는 방식이라고 합니다. 확대했을 때 외곽선이나 확대 안 해도 털이나 수풀처럼 픽셀이 적은 부분은 좀 이상한 부분이 있긴 하지만, 아주 빠르게 교차시켜주는데다 픽셀 하나가 작기 때문에 그냥 눈으로 봤을 땐 잘 느껴지지 않습니다.
https://beebom.com/what-is-checkerboard-rendering/
위의 첫번째 링크는 두번째 링크를 번역한 글인데 뭔 소린지 모르겠습니다. "영광스런 눈 사탕 체험을 위해" 뭔 말이야.. 그냥 그림만 봅시다.
동영상은 프레임 하나하나가 그림 파일이라고 생각하면 i방식으로 용량을 줄이는 거고, 게임은 실시간으로 계산해서 화면에 뿌려주는 거다보니 체커보드로 하면 계산해야할 양이 줄어드는 겁니다. 그래서 ps4 프로가 부족한 성능에도 나름 4k를 구현할 수 있었던 겁니다.
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