[기고] 영상 산업 고도화를 위한 3D 디스플레이 기술 동향 ❶
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[기고] 영상 산업 고도화를 위한 3D 디스플레이 기술 동향 ❶
  • 석주원 기자
  • 승인 2020.02.18 10:41
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영상보안의 미래를 책임질 3D 입체영상 산업

[글=박세환 | Ph.D. 기술법인 엔펌(ENF) 전문위원(Chief Consultant) 한국CCTV연구소 영상보안CCTV산업발전연구회 회장 한국산업기술진흥협회 ReSEAT프로그램 전문위원 용인시정연구원 비상임연구위원]

전 세계적으로 3D 입체영상 산업에 대한 관심이 높아지고 있다. 3DTV 및 CCTV 기술 분야에 빠르게 확산되고 있는 3D 디스플레이 및 3D 카메라 기술 개발 동향에 대해 몇 회에 걸쳐 연재를 이어갈 예정이다. 이번 호에서는 그 첫 번째로 3D 입체영상 산업 분야에 빠르게 확산되고 있는 3D 디스플레이 기술 개발 추이(구현방식별 기술 발전 추이/제품 개발 동향)와 3DTV 및 CCTV 분야에서 3D 입체영상을 촬영하는 데 필수적인 장비인 3D 카메라(광축 정렬 기술/카메라 리그 시스템/캠코더용 3D 카메라) 기술 개발 동향에 대해 설명한다.


■ 3D 디스플레이 기술 개발 추이

3D 입체영상 산업 분야에 3D 디스플레이 기술이 빠르게 확산되고 있다. 이는 운동 시차를 포함한 완벽한 3D 영상을 표현하는 다시점(multi view) 방식의 홀로그램 디스플레이와, 운동 시차 없이 양안 시차만으로 입체를 표현하는 단시점(single view) 방식의 양안 시차 입체 디스플레이로 구분할 수 있다.

단시점 방식은 듀얼 스크린(dual-screen) 방식과 단일 스크린(single-screen) 방식으로 구분된다. 듀얼 스크린 방식은 한 장면의 프레임을 초점이 65mm 정도 떨어진 동일한 해상도를 갖는 2개의 프레임으로 구성하는 방식이며, 단일 스크린 방식은 한 장면을 나타내는 프레임을 초점이 65mm 정도 떨어진 2개의 프레임 해상도로 표현하는 방식이다.

현재는 스테레오스코피(stereoscope) 방식인 안경방식, 편광방식 및 셔터방식이 상용화되어 있다. 디지털 홀로그램 기술이 적용된 real-3D 입체영상이 상용서비스를 시작한 2015년에는 자동 스테레오스코피 방식인 무안경방식ㆍparallax barrier 방식ㆍlenticular 렌즈방식이, 그 이후에는 홀로그램방식이 보편화되고 있다. 특히 3DTV 및 CCTV 분야에서 3D 입체카메라를 적용한 (무안경식)디스플레이 기술이 빠르게 확산되고 있다.

■ 구현 방식별 기술 발전 추이

3D 디스플레이 기술은 편광방식과 셔터방식이 개발되어 있다. 전자는 LCD 패널 전면부에 한 주사선씩 서로 엇갈려가며 90°의 위상차를 갖도록 설계된 Patterned retarder 필름을 부착하고 필름과 같은 주사선 대 주사선(line by line) 형태로 입체영상을 포맷하여 좌우 영상을 디스플레이 할 수 있는 기술이다. 후자는 입체영상 신호를 프레임 단위로 구성하여 좌우 영상 신호를 번갈아 디스플레이 하고, 관측자가 좌우 신호에 맞추어 on/off하는 셔터(shutter) 안경을 착용한 상태에서 3D 입체영상을 감상할 수 있게 한 기술이다. 현재 특수 안경을 착용한 3D 입체영상 디스플레이 기술로 상용화되어 있는 편광방식과 셔터방식의 장단점에 대한 비교 결과를 [표 1]으로 정리했다.

■ 3D 디스플레이 제품개발 동향

3D 입체영상 기술은 정보통신, 방송, 의료, 교육, 군사 및 산업 기술 등 매우 다양한 산업 분야에 응용되고 있다. 아울러 차세대 3D 입체 멀티미디어 통신 분야에서 공통적으로 요구되는 핵심 기술로서 신성장동력 산업으로 급부상하고 있다.

현재 3D 디스플레이 산업은 안경방식에서 스테레오 무안경방식으로의 기술이 개발되고 있으며, 향후 1~2년 이내에 다시점무안경식 3D 디스플레이 기술이, 2~3년 이내에 오프라인 형태의 디지털 홀로그래픽 3D 디스플레이 기술이, 3~4년 이내에 온라인 형태의 디지털 홀로그래픽 3DTV용 디스플레이 기술이 점진적으로 국제표준으로 제정되어 상용화될 것으로 예상된다. 국내외 3D 디스플레이 제품 출시 현황을 간단히 요약하면 다음과 같다.

국내 현황
-대학과 연구소 등을 중심으로 3D 디스플레이 관련 기술이 연구 중.
-삼성전자, 삼성SDI, LG전자, LG디스플레이, 파버나인, 잘만, 현대아이티, 세븐데이타, 마스터이미지, 이너텍, 빅아이엔터테인먼트 등에서 다양한 제품들을 출시.

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