텔레비전 기술은 많은 발전을 거듭하여, 몰입감 높은 시청 경험을 제공하기에 이르렀습니다. 하지만 여러 기술적 제약으로 인해 스크린이 주변 환경보다 더 어둡게 보이는 문제는 여전합니다. 인간의 눈은 밝기의 차이를 지극히 상대적으로 인식합니다. 밝은 화면에서는 휘도차가 수치 상 (logarithmic)으로 크게 증가해야 명암비를 체감할 수 있습니다. 하지만 반대로 어두운 화면에서는 아주 작은 휘도의 차이도 바로 느낄 수 있습니다. 이 현상은 시각 인식의 민감도를 결정하는 신호-소음 변환 비율을 반영합니다.
최근 나오기 시작하는 HDR (High Dynamic Range) 디스플레이의 목적은 시각적으로 몰입감 있는, 무손실의 경험을 제공하는 것에 있습니다. 현실에서의 다양한 밝기 환경을 최대한 그대로 재현하는 것이 궁극적인 목표입니다. HDR은 지역 휘도를 늘려서 더 넓은 범위의 명암비를 만들어 냅니다. HDR을 얻기 위해서는 휘도 자체를 높이거나 어두운 화면에서의 휘도차를 늘리는 방법이 있습니다.
현재 가장 보편적인 디스플레이 기술은 LCD와 OLED입니다. LCD는 백라이트와 액정을 통해 다양한 이미지를 만들어냅니다. 이러한 구조상, 화면에서 빛이 새어 나오는 것을 막을 수 없기 때문에 LCD는 어두운 화면에서의 명암비가 좋지 않습니다. 화면에서 직접 체감 가능한 수준의 명암비를 만들어내려면, 휘도를 높일 수밖에 없습니다. 이에 반면, OLED는 유기물질을 통과하는 전류를 조절하는 방식으로 밝기를 제어하기 때문에, 더 월등한 명암비를 가지게 되고, 이는 특히 어두운 화면에서 두드러지게 됩니다. 이처럼, OLED가 만들어내는 명암비를 LCD로 재현하고자 하면, 필연적으로 휘도를 높이는 수 밖에 없습니다.
본 연구소에서는 주관적인 평가와 객관적인 인식도, 그리고 시각 피질의 자극을 측정함으로써 일반 시청자 개개인의 인지 레벨에 따라 디스플레이의 화질과 시각적 편안함이 어떻게 영향 받는지를 조사했습니다. 그 결과, OLED의 블랙으로 인해 647cd/m2의 OLED 휘도가 1035cd/m2의 LCD 휘도와 동일한 밝기로 받아들여진다는 것을 보여줍니다. 또한, 높은 휘도는 화질과 시각적 편안함에 부정적인 영향을 끼칩니다. 즉, 휘도가 높을수록 시각 피질의 강한 자극을 유도하지만 신호량 자체는 오히려 감소시키는 것입니다. 따라서 이는 시청의 불편함을 야기하고 화질의 정확도를 떨어뜨립니다. 화질과 시각적 편안함에 있어 최적의 휘도는 약 695 cd/m2 입니다. 그러므로, OLED 스크린은 LCD보다 더 편안한 화면을 제공하면서도 동일한 화질을 유지하는데, 이는 높은 명암비와 적정 휘도로 인한 것입니다. 이러한 발견에 의하여 OLED의 높은 명암비가 LCD가 강조하는 높은 휘도보다 더 바람직하다고 할 수 있습니다.
또 LCD 스크린은 더 강한 블루라이트 (460 ~ 490nm)를 방출하며, 자연광으로부터 상당히 벗어난 색 파장을 가지고 있습니다. 본 연구소의 조사에 따르면, 낮은 휘도에서의 LCD는 불충분한 초점 거리와 시각 일치성으로 인해 눈의 불편함은 물론이고 시력 저하 또는 복시도 일으킵니다. 그리고 LCD의 밝은 빛은 과도한 블루라이트가 수반하는 신체적 및 인지적 피로도를 유발합니다. 이러한 결과를 보면, OLED는 정상적인 빛 방출량을 가지며 완전한 화질 구현에 과도한 휘도를 필요로 하지 않기 때문에 더 좋은 기술이라고 할 수 있습니다.
