[뉴스비전e 박준상 기자] 디지털 홀로그래픽은 사물에 의해 반사된 빛의 모든 성분을 획득하고 재현할 수 있는 기술이다.

실제 사물에 대한 완벽한 3차원 정보를 디지털 방식으로 획득하고, 빛의 회절 또는 굴절 특성을 이용해 가상의 물체를 마치 실제와 같이 3차원 공간상에 왜곡 없이 자연스럽게 재현할 수 있다.

디지털 홀로그래픽을 3DTV, 모바일 홀로그램, 인터랙티브 홀로그램 정보가전 등에 응용하기 위한 기술개발이 한창이다.

특히 고품질 홀로그램 영상 재현을 위한 R&D와 함께 홀로그래픽 디스플레이 화질 평가 및 표준화 기준을 만들기 위한 연구도 진행 중이다.

미래 성장 동력의 핵심원천 기술인 홀로그래픽 기술 개발 현황과 국내외 표준화 동향에 대해 자세히 살펴본다 [편집자 주]

< 홀로그래픽 / LG디스플레이 >

[②"연구개발 단계부터 특화된 측정·평가 병행해야"] 

홀로그래피 디스플레이 분야는 시장이 아직 성숙되지 않은 상황이다. 

이에 따라 국제 표준화 또한 초기 상황에 속해 있어, 국내외 연구소, 기업 및 디스플레이 유관단체들은 표준화를 위한 평가 항목 등에 대한 논의를 이어왔다.

이 가운데,국내에서 가장 주목을 받고 있는 것은 한국전자통신연구원(ETRI)가 제시한 기준인 '홀로그래픽 디스플레이의 성능 및 품질 측정과 평가'다. ETRI는 측정장비 등을 이용해 성능지표 항목을 광학적 또는 물리적으로 직접 계측한 결과로서 얻어지는 정량적 측정값을 산출해 내고 이를 표준화에 반영하는 방안을 제시했다. 

‘평가(Evaluation)’의 대상 항목은 측정치로부터 논리적 수학적 기법으로 성능 수준과 특성을 종합적으로 감정할 수 있는 요소로서, 홀로그래픽 디스플레이의 성능과 품질 개선 시 해당 항목의 평가를 통해 개선 여부와 그 정도를 정량적으로 확인할 수 있는 항목이다.

홀로그래픽 디스플레이의 측정과 평가는 먼저 3D 복원영상의 수평 · 수직 · 깊이 방향의 크기를 실제로 ‘측정’한 후 이 측정치를 이용해 원본 대비 기하학적 왜곡(Geometry distortion) 정도를 정량적으로 ‘평가’하는 단계적 과정이 가능하다.

<자료 / ETRI>

이와 함께 ETRI는 디스플레이의 성능과 품질에 대해 일반 디스플레이, 3D디스플레이 그리고 홀로그래팩으로 분류해 각각의 정의를 한정함으로써, 홀로그래픽 디스플레이의 범위과 기술적 특징에 대해 구체적으로 명시했다. 

이어 홀로그래픽 디스플레이의 성능 · 품질 항목들을 디스플레이의 특성에 따라 ▲디스플레이 일반, ▲3D 디스플레이, ▲홀로그래팩 디스플레이 등의 항목으로 분류했다. 

디스플레이 일반 항목에는 정보디스플레이로서 가장 기본적이고 일반적이 성능기준이며, 홀로그래픽 디스플레이가 실제 상용화되기 위하여 우선적으로 반드시 충족되어야 할 필수적 성능 지표를 제시했다. 이어 3D 디스플레이 항목에는 다시점(Multi-view), 초다시점(Super-multiview), 집적영상(Integral imaging), 라이트필드(Light-field), 홀로그래피 등 디스플레이의 3D 품질기준 공통항목으로서, 전통적인 2D 디스플레이와는 입체영상을 재현한다는 기능적 측면에서 차별화되는 3D 품질기준 요소를, 담았다.

그리고 홀로그래픽 디스플레이 항목에는 파동광학(Wave-optics) 원리에 기반하여 빛의 진폭뿐 아니라 위상을 변조함으로써 광파면(Wavefront)의 3D 특성정보를 재현하는 디지털 또는 아날로그 홀로그래피 기술에 특화된 홀로그래픽 3D 디스플레이 성능 · 품질 요소들이 포함됐다. 

무엇보다 홀로그래픽 디스플레이는 ‘디스플레이 일반’ 항목으로 분류된 성능 · 품질 측정평가 지표들은 가장 우선해 충족되야 한다는게 ERTI의 판단이다.

이를 위해 인치 또는 센티미터 등 영상 재현 공간의 단위 크기 내에서 구현되는 영상의 크기 역시 일정 기준을 맞춰야 한다고 성능평가 지표에서는 제시했다. 

이에 더해, 3D 홀로그래픽 기술의 수준이 되려면, 9개 이상의 화면의 최대 구현 높이 및 선명도, 초점 조절의 정확도 등 분류 기준을 추가했다. 

가상현실(VR)이 3D 안경을 착용해야만 경험 할 수 있는 것과 달리 홀로그래피는 어떠한 장치의 도움 없이도 자연스럽게 대상물을 볼 수 있는 공간을 재현한다는 점에서, 이와 비슷한 수준의 세분화된 평가 지표에 맞춰 기술 및 제품 개발을 해야 한다는고 ETRI는 판단했다. 

ETRI 관계자는 "기존의3D 디스플레이와 비교해 홀로그래픽 디스플레이의 상대적 성능 우위와 시장경쟁력 등이 부각될 수 있도록 평가 항목들에 대한 집중적인 평가분석과 기술개발이 진행될 필요가 있다"며 "특히 기존 디스플레이들과는 다르게 회절과 간섭과 같은 광학적 특성을 갖기 때문에 연구개발 단계부터 이를 반영한 특화된 측정·평가가 함께 병행되야 한다"고 조언했다.  

저작권자 © 뉴스비전e 무단전재 및 재배포 금지