스마트폰 대전은 애플 아이폰과 구글 안드로이드 폰의 경쟁으로 이어지고 있습니다. 이는 모바일 O/S로 구분한 경쟁구도이지만 또 다른 구도가 있습니다. 그건 바로 디스플레이 경쟁입니다. 

삼성 모바일 디스플레이가 주도하는 아몰레드(AMOLED)와 LG디스플레이가 주도하는 IPS 패널의 대결로 이어지고 있습니다.


 한국인터넷진흥원과 방통위는 4천 명의 12~59세의 스마트폰 사용자에게 설문 조사인 2012년 상반기 스마트폰이용 실태조사'를 했었습니다. 이 자료에 따르면 '스마트폰 단말기 선택 시 고려 사항'을 물어보니

1위에 디자인 및 단말기 크기
2위에 화면 크기 및 화질을 선택했습니다. 

그래서 그랬나요? 1년 전만 해도 스마트폰의 AP 성능이나 메모리 등 처리 속도를 중요시했는데 이제는 AP 성능이 성숙기가  되었는지 AP 성능을 앞세우기보다는 디스플레이 크기나 화질에 대한 이야기를 많이 하고 있습니다. 

이렇기 때문에 디스플레이 경쟁이 아주 치열한데요. 이 디스플레이 쪽에서는 삼성 모바일 디스플레이의 아몰레드와 LG 디스플레이의 IPS가 양강 구도가 더욱 확고해지고 있습니다. 그래서 두 회사의  최신폰을 통해서 비교해 봤습니다

먼저, 두 회사의 디스플레이가 광의적으로는 LCD 디스플레이지만 세부적으로 들어가면 기술이 다르기에 기술적인 설명 부터 하겠습니다


아몰레드(AMOLED)

아몰레드나 IPS나 국내 순수 기술은 아닙니다만 상용화하고 기술 수준을 세계적으로 끌어올린 회사는 모두 한국회사입니다
OLED는 기존의 TFT-LCD와 달리 백라이트가 필요 없는 디스플레이입니다. 그 이유는 반딧불처럼 스스로 빛을 내기 때문입니다.  OLED에는 2가지 종류가 있습니다 수동형과 능동형이 있는데 수동형과 달리 능동형은 각 픽셀 하나하나를 ON/OFF 시킬 수 있는 장점이 있고 이 능동형 OLED를 AMOLED(아몰레드)라고 합니다

아몰레드(AMOLED)의 장점은 스스로 빛을 내기 때문에 기존 제품보다 얇게 제작할 수 있습니다. 또한, 응답속도가 빠르며 시야각과 측면 휘도도 아주 좋습니다. 가장 큰 장점은 명암비입니다. TFT-LCD는 검은색을 표현하려고 해도 백라이트가 항상 켜있기 때문에 완벽한 검은색을 구현할 수 없지만, 아몰레드는 전등을 끈 칠흑 같은 검은색을 표현할 수 있기에 명암비가 무척 뛰어나며 색 재현력도 아주 좋습니다. 

문제는 아몰레드(AMOLED)가 이론상으로는 이상적인 디스플레이지만 상용화 단계에서 장점이 많이 희석되었습니다. 이론상으로는 IPS 같은 TFT-LCD보다 저전력이어야 하지만 실제로는 IPS보다 전력소모가 많고 푸르스름하거나 하얀색의 발색 부분에서 지적을 받고 있습니다. 삼성 모바일 디스플레이가 이런 부분을 개선해 나가고 있기 때문에 언젠가는 완전체에 가까워지긴 하겠지만 아직까지는 과도기적인 아쉬움이 있습니다


트루 HD IPS+


트루 HD IPS+ 는 TFT-LCD 계열로 TFT-LCD의 TN, VA, IPS 중 모바일 디스플레이에서 주목을 받고 있는 디스플레이입니다. 
 IPS는 기술성숙도가 아몰레드보다 좋아서 색정확성과 휘도, 야외 시인성등이 뛰어나며 광시야각과 저전력의 강점도 있습니다. 또한 PPI라고 하는 단위 당 픽셀 수가 아몰레드보다 높아서 문서 가독성이 좋습니다. 서브 픽셀을 RGB를 사용하기 때문에 색 정확성이 뛰어납니다. 모니터에서 사용하는 S-IPS를 모바일에 접학하게 하기 위해서 저전력과 빛의 투과율을 높여서 휘도를 개선한 것인 AH-IPS입니다. 

하지만, 명암비가 아몰레드보다 못합니다. 응답속도도 아몰레드 보다 떨어지지만 응답속도가 느낄만한 콘텐츠가 거의 없어서 큰 단점은 되지 않지만, 단점은 단점입니다. 


 삼성 모바일 디스플레이의 갤럭시S3,  vs LG디스플레이의 트루 HD IPS+의 옵티머스G   화질, 색감비교

디스플레이 화질은 해상도와 화이트 밸런스, 색감, 모션, 반사도, 시야각과 눈의 피로도 등 다양한 요소를 종합적으로 보고 화질을 판단합니다. 이중에서 색감과 화이트 밸런스, 문서 가독성을 비교하겠습니다.


구글 이미지 검색창에 '맥베스 컬러 체커'를 검색한 후에 비교해 봤습니다. 다양한 색상을 보여주기 때문에 많이 사용하는 체크 방법이죠
갤럭시S3와 옵티머스G를 비교해보면 가장 눈에 먼저 들어오는 부분은 하얀색 부분입니다. 옵티머스G는 하얀색을 하얀색 그대로 보여주지만 갤럭시S3는 하얀색에 대한 발색이 좀 누리끼리합니다. 


즘 가장 핫한 '앤 헤서웨이'의 사진을 보면 더 확실하게 알 수 있습니다. 하얀색을 하얗게 보여주는 화이트 밸런스 부분에서 옵티머스G가 한 수 위입니다. 이 문제는 어쩔 수 없습니다. 갤럭시S3의 디스플레이가 색감 부분에서 항상 지적을 받고 있는 펜타일 방식이기 때문입니다. 이 부분은 밑에 다시 다루고 계속 이어 가보죠. 


파란색 부분은 옵티머스G가 채도가 더 높습니다. 같은 IPS 패널이지만 제가 쓰는 옵티머스 뷰 보다 파란색 부분의 채도가 더 높더군요. LG전자에서 파란색 부분에 대한 튜닝을 한 것 같기도 하고요. 


녹색은 거의 흡사합니다. 다만, 옵티머스G의 트루HD IPS+ 가 휘도(밝기)가 좋아서 더 환하게 보입니다. 
하지만 검은색을 표현하는 부분은 아몰레드의 갤럭시S3가 좋은데 이는 검은색을 표현할 때 IPS의 옵티머스G와 다르게 픽셀 전원을 아예 꺼버리기 때문입니다. 그래서 아몰레드가 명암비가 좋다고 하죠. 
특히 어두운 방에서 검은색 바탕의 이미지나 영상을 볼 때 IPS 디스플레이는 밝은 검은색 느낌이 납니다. 


다시 멕베스 컬러 체커로 보죠. 얼핏 보면 둘 다 색감은 상당히 비슷합니다. 그러나 자세히 보면 채도 부분이 삼성 갤럭시S3가 더 높습니다. 이는 아몰레드의 특징인 뛰어난 색 재현력 때문이기도 하지만 문제는 과도기적인 디스플레이라서 채도 부분을 아직도 잘 제어하지 못하고 있습니다. 즉, 채도가 좀 과하다는 느낌이 살짝 듭니다. 물론, 자세히 꼼꼼하게 보지 않으면 모를 수도 있습니다.

 채도 부분은 거의 흡사하다고 느껴지지만, 확실히 화이트 밸런스 부분은 여전히 갤럭시S3의 아몰레드 펜타일 방식이 따라오지 못하고 있네요



이런 과장된 색감과 화이트 밸런스의 문제는 갤럭시S3가 아몰레드 중에서도 펜타일 방식의 아몰레드 서브 픽셀 구조를 가지고 있기 때문입니다. IPS가 색 정확성과 색감이 정직하다는 말을 할 수 있는 이유는 R(빨강), G(녹색),  B(파랑)의 서브픽셀 구조가 아닌  RG-BG라는 서브픽셀 구조를 가지고 있기 때문입니다.


우리는 스마트폰이 어떻게 수만 가지의 색을 보여주는지 잘 모릅니다. 위 이미지는 우연히 물방울을 제 옵티머스 뷰 위에 떨었트렸다가 무지개가 반짝이는 모습에 눈을 가까이 하고 들여다 봤습니다. 


그 안에는 빨강, 녹색, 파랑의 픽셀들이 보였는데요. 물방울이 돋보기가 되어서 너무 작아서 우리가 보지 못한 디스플레이의 서브 픽셀을 보여주었습니다. 이렇게 IPS는 빨강, 녹색, 파랑의 빛의 3원색을 서브 픽셀로 두고 있습니다. 저 서브 픽셀 3개인 빨강녹색파랑을 합쳐서 우리는 하나의 픽셀이라고 합니다. 위 이미지의 물방울 주변에 있는 모눈종이의 모눈 같은 것들을 확대하면 가운데 처럼 서브 픽셀이 보입니다.  물방울을 살짝 자신의 스마트폰에 떨구어보시면 어떤 구조로 되어 있는지 잘 볼 수 있을 것입니다. 단, 너무 자주 또는 물을 많이 뿌리지는 마시고요. 



갤럭시S3는 이런 R-G-B 서브 픽셀이 아닌 RG-GB라는 방식이라서 색의 정확성이 떨어지는 아몰레드 펜타일 방식의 디스플레이입니다. 이렇게 RG-GB식으로 서브 픽셀을 구성한 이유는 여러 가지 이유가 있지만 PPI라는 1인치 단위당 더 많은 픽셀을 넣기 위함도 있지만, 아몰레드 자체 문제이기도 합니다.

아몰레드의 픽셀을 이루는 서브 픽셀인 R-G-B 중에서 B(파랑) 픽셀의 수명이 짧습니다. 아몰레드 자체가 수명이 수천 시간으로 짧은데 이 중에서 파란 픽셀의 수명이 더 짧습니다. R-G-B가 아닌 RG-GB방식을 쓰면 파란색 서브 픽셀을 덜 사용하게 할 수 있기 때문에 디스플레이 수명을 늘릴 수 있습니다

또한 IPS는 R-G-B라는 서브픽셀 3개를 가지고 1개의 픽셀로 만드는 데 반해
아몰레드 펜타일 방식은 RG 또는 GB를 하나의 픽셀로 만듭니다. 단 2가지의 색만 가지고 1개의 픽셀을 이루는데 이게 가능한 이유는 G(녹색)을 공유해서 사용하기 때문입니다. 이런 방식의 장점은 뭐니뭐니해도 픽셀 하나를 쓰지 않고도 높은 해상도를 보여줄 수 있기 때문에 제조 원가가 줄기 때문입니다. 

따라서 해상도가 1280 X 768가 같다고 해도
 IPS 패널은 1280 X 768 X 3(서브픽셀) =2,949,120개인데 반해서
아몰레드 펜타일은 1280 X 768 X2(서브픽셀) =1,843,200개로 픽셀 수가 37% 정도 픽셀을 덜 씁니다. 이런 이유로 색감의 문제 뿐 아니라 문자 가독성이나 정밀도에서 떨어지게 됩니다. 






디스플레이를 확대해보면 아몰레드 펜타일 방식이 조밀하지 못함을 알 수 있습니다


이래서 같은 아몰레드(AMOLED)방식이라고 해도 펜타일 방식의 디스플레이를 쓰는 갤럭시S1, 갤럭시S3 디스플레이에 대한 거부감이 있습니다. 

물론, 이런 화질이나 문자 가독성 부분에 대해서 크게 민감해하지 않은 분들은 이런 차이점을 잘 느끼지 못할 수도 있지만, 의식하고 바라보면 차이가 있음을 육안으로도 확인할 수 있습니다



삼성 모바일 디스플레이의 갤럭시 노트2, vs LG디스플레이의 트루 HD IPS+의 옵티머스G  화질, 색감비교

이번에는 갤럭시 노트2와 비교해 봤습니다


아몰레드는 대체적으로 휘도(밝기)가 낮습니다. 갤럭시 노트2도 마찬가지네요. 두 제품 모두 최대 밝기로 했는데 옵티머스G가 더 밝습니다.



색감 부분을 보면 두 제품 모두 큰 차이점을 보이고 있지 않습니다. 살짝 갤럭시 노트2가 채도가 아주 약간 높아 보이지만 크게 도드라지지는 않습니다. 


푸르스름한 느낌이 난다는 아몰레드 디스플레이에 대한 지적을 많이 개선한 느낌입니다.



갤럭시 노트2는 갤럭시S3와는 또 다른 서브 픽셀 배열을 하고 있습니다. 

갤럭시 노트2는 아몰레드(AMOLED) S-Stripe 방식의 서브 픽셀 배열을 가지고 있습니다. 파란 서브 픽셀이 세로로 길게 늘어서 있고 녹색과 빨간색 픽셀이 가로로 큼직하게 있습니다. 좀 이상하긴 하지만 R-G-B 서브픽셀을 하나의 픽셀로 갖춘 나름 R-G-B패턴입니다. 

이렇게 또 다른 방식을 가지고 나온 이유는 아몰레드 펜타일 방식에 대한 안 좋은 인식과 실제로 색감 부분이나 화이트 밸런스 부분에 문제가 있자 S-Stripe방식을 들고 나왔습니다. 또한 삼성은 이런 색감 문제가 계속 거론되자 소프트웨어적으로 색감을 조절하는 방법을 제공하고 있습니다.  선명한 모드, 내츄럴 모드, 영화 모드가 바로 그것이죠. 

S-Stripe 방식은 파란 픽셀을 공유함으로써 파란 픽셀의 수명 문제와 번인현상 그리고 색감 부분을 어느정도 해결했습니다.
따라서 제가 아몰레드 제품을 구매한다면 펜타일 방식은 극구 말리고 싶습니다. 

하지만 S-Stripe방식의 문제점은 클리어타입에서 나옵니다



쉽게 말하자면 폰트의 곡선을 표현할 때 R-G-B가 정비율로 섞인 서브픽셀이 아닌 톡특한 방식인 파란 서브 픽셀을 공유하다보니 곡선 표현을 제대로 하지 못합니다. 위 폰트에서 1이라는 숫자를 확대해보면 




반면 옵티머스G의 Ture HD IPS+에서는 계단 현상이 갤럭시 노트2 보다는 적게 보입니다 이렇게 계단 현상이 보이지 않는 이유는 R-G-B 서브 픽셀을 하나의 픽셀로 만든 것과 함께 PPI라는 1인치 안에 픽셀이 더 많이 들어갔기 때문입니다.

옵티머스G는 1280 X 768 해상도에 320ppi이고 
갤럭시 노트2는 1280 X 720 해상도에 267ppi입니다. 

갤럭시 노트2는 펜타일의 색감 부분 (오줌 액정이라고 까지 하니) 과 화이트 밸러스 부분을 많이 개선했지만, 대신에 해상도는 떨어졌습니다. 갤럭시 노트2가 5.5인치 대형 화면인데 해상도는 갤럭시S3와 동일한 1280 x 720입니다. 화이트 밸런스 잡다가 해상도가 떨어진 격이죠. 동시에 다 잡지는 못하네요. 



휘도(밝기) 비교

주변에 있는 스마트폰을 다 꺼내서 비교해 봤습니다.
딱 보면 느낄 수 있을 정도로 휘도 차이가 확 나네요

가장 밝은 디스플레이는 650니트의 옵티머스 뷰입니다.
그 다음이 옵티머스G로 470니트입니다. 그 다음은 갤럭시S3와 갤럭시S2가 비슷한데 갤럭시S3는 230니트 갤럭시S2는 290니트입니다.  색감 부분이나 화이트 밸런스 부분은 IPS를 많이 따라오긴 했는데 이 휘도 부분은 쉽게 극복할 수 없나 봅니다.
예길 들어보면 휘도를 올리면 아몰레드(AMOLED)액정에 번인 현상이 오기 때문에 일부러 휘도를 낮췄다는 소리도 있더군요.

아무튼, 이 부분은 확 차이가 나네요



시야각은 모든 제품이 다 좋습니다. 또한 측면 시인성도 다 좋고요. 


야외 시인성 비교


야외 시인성은 햇빛이 있는 야외에서 스마트폰 디스플레이가 얼마나 선명하게 볼 수 있느냐를 말하는 것인데요. 
야외에서 근무하는 분들에게는 이 야외 시인성이 중요합니다. 강한 햇빛 아래서 스마트폰 액정이 보이지 않는다면 난감하겠죠. 뭐 그늘로 가면 잘 보이긴 하지만 그늘도 없는 곳에서는 야외 시인성이 좋은 스마트폰이 필수입니다.

야외 시인성은 휘도인 니트 지수가 높은 옵티머스 뷰와 옵티머스G가 그런대로 괜찮고 상대적으로 갤럭시S3는 떨어집니다. 당연한 결과겠죠 니트 지수가 떨어지는 제품이니까요. 



  디스플레이 비교

 

 옵티머스 G

  갤럭시S3

갤럭시 노트2 

 디스플레이 종류

 True HD IPS+ 

 HD Super AMOLED(펜타일)

 HD Super AMOLED(S-Stripe) 

 디스플레이 크기 

 4.7인치

 4.8 인치

 5.5인치

 해상도

 1280 x 768

 1280 x 720

 1280 x 720

 인치당 픽셀 (ppi)

 320

 305 

 267

 휘도(nit)

 470 

 230

220 

 장점

 색 정확성, 화이트밸런스
 휘도,야외 시인성, 해상도

 명암비, 색 재현성

 명암비, 색 재현성

 단점

 명암비

 휘도,화이트 밸런스, 색 정확성,번인현상

 휘도, 해상도


서로의 단점을 극복하고 있는 IPS와 아몰레드(AMOLED)


IPS는 현존하는 가장 뛰어난 디스플레이입니다. 색 정확성과 색감, 가독성과 야외 시인성 및 휘도 부분에서 아몰레드(AMOLED)보다 뛰어납니다. 물론, 이론상으로는 OLED가 더 좋은 디스플레이지만 아직까지 개발단계에 있는 디스플레이입니다. 삼성이 서브 픽셀 배열 방식으로 이 방법 저 방법을 쓰는 그 자체가 아직 OLED의 이론상의 장점을 다 소화하지 못하고 있습니다.

언젠가는 극복하겠지만 아직까지는 미흡한 점이 많습니다. 
예를 들어 이론상으로는 AMOLED가 소비전력이 더 적어야 하지만(백라이트가 없으니까!) 실제로는 AH-IPS가 더 적거나 비슷합니다. 따라서 아직까지는 IPS 패널을 따라잡으려는 모습이고 IPS는 PPI를 늘려서 도망가고 있는 추세입니다. 

IPS도 단점이 있는데 그 중 하나가 두께입니다.
아몰레드(AMOLED)는 백 라이트가 필요 없기 때문에 디스플레이 두께가 아주 얇습니다. 

 하지만 LG디스플레이와 LG이노텍은 G2터치 하이브리드를 개발해서 ITO필름이라는 투명 전도성 필름을 유리기판에 직접 뿌려서 공기층을 제거하는 등의 제로캡 터치 기술을 적용해서 디스플레이 두께를 줄였습니다. 

이로써 IPS의 단점인 디스플레이의 두께가 두꺼운 것을 제거했습니다.

반면 삼성 모바일 디스플레이의 아몰레드 기술은 뛰어난 명암비의 아몰레드 디스플레이를 유지한 채 화이트 밸런스와 색감 부분을 개선해나가고 있습니다. 이렇게 서로가 다른 방식의 디스플레이를 개발하고 지향하고 있지만 서로 공진화 하는지 계속 단점을 줄이고 장점은 이어나가는 모습을 보여주고 있습니다.  

썬도그
하단 박스 

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  1. Favicon of http://topsy.tistory.com BlogIcon 즈라더 2013.01.29 22:00 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    저 색상 문제는 그냥 색온도 세팅을 엉망으로 한 결과일 뿐이고요.
    패널의 문제는 아닙니다.

    • Favicon of http://photohistory.tistory.com BlogIcon 썬도그 2013.01.29 23:41 신고  댓글주소  수정/삭제

      어떤 패널 세팅이요? 즈라더님 글을 많이 참고 했어요. 즈라더님이 워낙 이런 영상 분야 전문가라서 제 글이 좀 부끄럽기도 합니다. ^^

  2. 미스터JLoo 2013.03.11 18:59 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    옵티머스G는 1920x1080 이 아니라 1280x800 입니다.
    G Pro 모델이 1920x1080 입니다.

  3. 엠엠오 2013.12.08 01:39 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    너무 좋은 정보글입니다 인용해가도괜찮을까요? 초보자에게 매우 좋은 글이될것같아요
    http://blog.naver.com/mmoss17