4K 영상 제대로 보자... madVR : 세팅 메뉴 (2) Devices / Properties







A. Properties – RGB Output Levels

디스플레이에는 다음과 같은 RGB 출력 레벨이 필요합니다 :
: 내 모니터가 수신할 수 있는 비디오 레벨을 적용한다.

1. 본 메뉴는 비디오의 출력 레벨을 조정하여 검은색과 흰색이 모니터에 정확히 표시 되도록 하는 작업이다.

2. 본 메뉴를 이해하기 위해 우선 비디오 레벨에 대해 설명한다
2.1 PC와 비디오 소스는 서로 다른 비디오 레벨을 사용한다.
2.2 8비트에서 비디오 레벨 : 전체 범위 RGB 0-255 (PC) 또는 제한된 범위 RGB 16-235 (비디오).
2.21 검은색은 0 (PC) 또는 16 (비디오)에서 시작
2.22 하지만 16-235 안에 있는 비디오 콘텐츠는 표시될 때 시각적으로 동일함
2.3 비디오를 재생하기 위한 이상적인 출력 경로는 원치 않는 비디오 레벨이나 색 공간 변환 없이 미디어 플레이어에서 디스플레이까지 동일한 비디오 레벨을 유지하는 경우임.
(ex : 비디오 0-255 => PC 0-255 => 모니터 0-255)

3. 비디오 출력 레벨

3.1 색 공간
3.11 텔레비전에서 사용하기 위해 제작된 비디오 콘텐츠는 Y'CbCr 색 공간으로 인코딩 됨.

* Y'CbCr은 영상 시스템에서 사용되는 색공간의 일종 : Y'는 휘도 신호이며 Cb 와 Cr 은 각각 청색 색차(b), 적색 색차(r) 성분.
* 휘도 신호 Y에 Y’ 구두점(')이 붙은 것은 감마 보정 된 신호라는 뜻

3.12 우리의 눈은 이미지의 color 변화보다 이미지 (완전히 채도가 낮은 흑백 이미지)의 밝기(brightness) 변화에 훨씬 더 민감하다. 
=> 이는 색상 정보(Cb 및 Cr 구성 요소)가 밝기 정보(Y' 구성 요소)에 비해 훨씬 더 높은 비율로 압축될 수 있음을 의미하며 저장 공간과 대역폭이 크게 감소하면서 인지 된 화질 손실이 거의 또는 전혀 없다.

3.13 Y'CbCr은 해당 정보를 표시하기 위해 RGB라는 다른 색 공간으로 변환한다

TV의 픽셀을 확대하면 각 픽셀이 실제로 3개의 더 작은 하위 픽셀인 빨강, 녹색 및 파랑으로 구성되어 있음을 알 수 있다.
이 3개의 하위 픽셀 각각이 다양한 강도로 구동될 때 우리의 뇌는 이를 결합하여 고유한 단일 색상을 시각화한다.
Ex) R + G + B = W, R + G = Y : 이를 가산 색상 시스템(additive color system)이라고 함.
*Y'CbCr에서 RGB 색상 공간으로 변환하는 데는 사용 되는 계수는 (HDTV용) BT.709와 같은 표준들이 있음 (행렬 변환)

3.2. 제한 Vs 전체 비디오 레벨 (Limited vs Full Video Levels)

3.21 비디오 레벨은 8비트 값이므로 값 범위는 0 - 255.
* Total 숫자는 256개 = 28 : 2의 8승 - 8비트

3.22 TV 비디오 콘텐츠는 16 - 235 범위 : LImited Level
* 레벨 0~16은 pure Black으로 처리되고 235~255의 모든 항목은 pure White로 처리 됨.

3.23 PC에서는 pure Black은 레벨 0, pure White는 레벨 255인 Full Video Level 0 - 255를 사용함.

3.3 3.2항목 때문에 Full Video Levels을 사용하는 PC (예: HTPC)에서 Limited TV 비디오 콘텐츠를 재생하려고 할 때 비디오 레벨을 잘못 설정하면 원치 않은 결과를 얻을 수 있다.

3.31 비디오 16-235 => PC 0-255 = 그림자 세부 정보가 완전히 손실되거나 (검은 부분이 으스러짐) 반대로 물빠진 색감으로 나타남.


드롭다운 버튼을 누르면 아래 그림과 같이 항목들이 표시되는데



선택 : [PC 레벨(0-255)]

PC와 비디오 소스는 서로 다른 비디오 레벨을 사용하기 때문에 서로 변환 과정을 거쳐야 하고
"8비트에서 비디오 레벨은 전체 범위 RGB 0-255 (PC) 또는 제한된 범위 RGB 16-235 (비디오)"
이를 내 모니터에 뿌려주기 위해선 내 모니터의 비디오 출력 레벨을 알려 주어야 한다

1. [TV 레벨(16-235)]을 선택하게 되면 0-255 Y’CbCr에서 0-255 RGB 변환 매트릭스를 사용

2. [PC 레벨(0-255)]를 선택하면 16-235 Y’CbCr에서 0-255 RGB 변환 매트릭스 사용하겠다는 의미이다.

만일 비디오 소스가 전체 범위(0-255)일 경우에는 위 버튼에 따라서 0-255 Y’CbCr에서 0-255 RGB로 또는 0-255 Y’CbCr에서 16-235 RGB 변환 매트릭스가 대신 사용된다.

*** 어렵게 생각 말고 내 디스플레이가 모니터일때는 [PC 레벨(0-255)] TV를 사용할 경우[TV 레벨(16-235)]를 적용하면 된다.


B. Properties – Native Display Bit Depth (기본 디스플레이 비트 수준)

기본 디스플레이 비트 수준 :
Bit Depth (비트 심도)
8-bit vs. 10-bit vs. 12-bit

1. 비트 심도는 이미지의 각 픽셀에 사용할 수 있는 색상 정보의 양을 지정한다

2. 픽셀당 정보 비트가 더 많을수록 더 많은 사용 가능한 색상과 더 정확한 이미지 색상 표현을 통해 이미지 크기에 영향을 준다.
2.1 간단히 말해 비트 심도가 높은 이미지의 픽셀당 색상 정보가 더 많이 저장되므로 이미지의 파일 크기가 비트 심도로 증가한다.

3. 비트 심도가 1인 이미지의 픽셀은 검정과 흰색의 두 가지 값만 가질 수 있다.
3.1 비트 심도가 8인 이미지는 28, 즉 256가지의 값을 가질 수 있으며
3.2 RGB 모드 이미지는 3개의 색상 채널로 구성된다.
3.4 픽셀당 8비트의 RGB 이미지는 각 채널에 대해 256가지의 값을 가질 수 있다.
3.5 이는 1,600만 가지의 색상 값을 가질 수 있음을 의미한다.
( 256 x 256 x 256 = 16,777,216 )

4. 기존 사용되는 소스의 심도표시

* BT.709 - 8비트 (RGB 채널당 256색 색조)
: 현재 1080p HD 표준 공통

* BT.2020 - 10비트 (RGB 채널당 1,024가지 색조) 또는 12비트(RGB 채널당 4,096가지 색조)
: 현재 4K UHD 표준 공통


5. 비트 심도는 색상 밴딩을 방지하기 위해 색상이 얼마나 잘 혼합되는지 정의한다
소스 비트 심도를 높이는 것은 더 많은 색상을 추가하거나 "다채로움"을 개선하기 위한 것이 아니라 각 색상 음영 사이에 더 미세한 전환을 생성하여 색상 세부 정보를 추가하여 보다 상세하고 균일한 그라데이션을 생성하는 것

* 아래그림을 보면 이해가 더 쉬울 것임.



기본 디스플레이 비트 심도는 madVR에서 GPU로 출력되는 값
madVR에서 계산된 최종 결과는 여기에서 선택한 출력 비트 깊이로 디더링된다.
* 내가 가진 모니터의 Bit Depth를 지정하면 된다. (아니면 자동)



선택 : [자동]

1. 모든 디스플레이 패널은 특정 비트 깊이로 제조되는데, 대부분의 디스플레이는 8비트 또는 10비트 임
2. 거의 모든 1080p 디스플레이는 8비트이고 거의 모든 UHD 디스플레이는 10비트 임.
3. 이것은 반드시 디스플레이 패널이 해당 비트 심도까지 그라데이션으로 세부 정보를 표시할 수 있음을 의미한다.

권장 사용(네이티브 디스플레이 비트 심도):

1. 기본 8비트 디스플레이는 8비트 출력을 고수해야 한다.
1.1 더 높은 비트 심도의 추가 세부 정보는 디스플레이 패널에서 표현할 수 없으며 이미지 노이즈만 추가되기 때문

2. 반면에 10비트 디스플레이는 8비트 또는 10비트 출력 중에서 선택할 수 있음.
2.1 각각 madVR의 뛰어난 디더링 알고리즘을 사용하여 거의 동일한 이미지 품질을 제공한다.
2.2 이미지 처리에 사용되는 높은 비트 심도는 최종 16비트 처리 결과가 출력 비트 심도로 디더링될 때 소스 비디오의 색상 세부 정보가 8-10비트의 비트 심도로 손실되는 것을 방지한다.

3. 비트 심도가 디스플레이의 기본 비트 심도 아래로 설정되면 이미지의 노이즈 플로어에서만 시각적인 변화가 발생하며 이 미묘함은 보이지 않을 수 있다.

4. madVR을 8비트로 설정하면 일부 10비트 디스플레이(예: 일부 LG OLED) 에도 도움이 될 수 있다.
4.1 디스플레이에 10비트 또는 12비트가 아닌 우수한 8비트를 제공하면 때때로 디스플레이 작업이 줄어들고 양자화 오류가 발생할 가능성이 줄어든다.
4.2 이상한 UHD 디스플레이는 내부 비디오 처리에 낮은 비트 심도를 사용하거나 12비트를 10비트로 변환할 때 디더링을 올바르게 적용하지 않거나 기타 알 수 없는 디스플레이 결함으로 인해 높은 비트 심도로 어려움을 겪을 수 있다.

5. 가장 높은 비트 심도는 가장 높은 인식 품질을 생성해야 하지만 어떤 비트 심도가 디스플레이에 가장 적합한지 가장 잘 판단하는 것은 바로 사람의 눈. 
=> 눈으로 직접 확인할 것

5.1 출력 비트 심도에 관계없이 GPU 또는 디스플레이 처리가 우수한 비트 심도 그래디언트 테스트 이미지를 사용하여 이미지에 색상 밴딩을 추가하는지 확인하는 것이 좋다.
5.2 컬러 밴딩에 대한 다른 좋은 테스트에는 탁 트인 푸른 하늘이 있는 장면과 혼합된 색조의 큰 패치가 있는 애니메이션 영화가 좋다.


C. Properties – 3D format / 3D 형식 : 

3D는 이 글에서는 사용 안함으로 제외

선택 : [자동] / [체크 안함]

3D 형식을 자동, 나란히, 위쪽 및 아래쪽, 행 대체 또는 열 대체로 설정.
체크박스 : 왼쪽 눈과 오른쪽 눈을 바꾸는 옵션

~~~~~계속

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