[프로젝터]  X12000이 화이트LED 라는 이유와 컬러 브레이킹에 대한 고찰

이번 게시글은 벤큐의 유사4K LED 광원 단판 DLP 프로젝터, X12000의 광원에 대한 고찰과 X12000의 컬러 브레이킹 현상에 대한 견해입니다.

사실 전 X12000에 대해서는 모종의 이유로, 그냥 제가 알고 있는 사실만을 말하고 굳이 추가로 자세하게 적을 생각이 없었습니다. 그런데 이 X12000의 컬러 브레이킹 문제에 대해 지인분들과 논의하다보니 그냥 넘어가기 껄끄러운 의문이 하나 제기되어서, 벤큐에 문제 제기도 할겸(물론 저도 다른 루트로 알아볼 생각이지만) 굳이 정리하여 적어 봅니다.


1. X12000은 화이트LED? RGB LED?

우선 일반적인 의미에서, 정진정명의 진짜 RGB LED라면 이런 구조를 갖습니다.

이 그림에서 보이는대로, RGB광이 각각 완벽하게 독립적으로 따로 발광/ 그 따로 발광하는 빛이 각각 직접 (DLP모듈의)DMD에 쬐어져야만(= 입광), 정진정명의 진짜 RGB광원 DLP입니다. 예를 들어 런코에서 발매한 RGB LED광원(의 단판 DLP)인 Q750은 이런 구조를 갖고 있습니다. 그리고 Q750은 이렇기에 단판 DLP라도 컬러 휠이 필요 없으며, 컬러 브레이킹 노이즈=일명 무지개 현상도 없습니다.

그런데 X12000의 발광 구조는 이렇지 않습니다. 그리고 그렇기 때문에 제가 X12000을 화이트LED 라고 칭한 것이기도 합니다. 아래가 X12000의 내부도.

이 내부도를 보면, R에 해당하는 LED 모듈/ B에 해당하는 LED 모듈/ 그리고 G에 해당하는 모듈(필립스의 컬러스파크 HLD LED. 블루 LED가 발하는 빛을 형광체 롯드에 통과시켜 고출력 녹색광을 얻는, 일종의 가상 G광. 진짜 G LED 모듈로 얻는 G광은 아니나, 이 방법은 고출력 G광의 발광이 가능해져서 색역을 넓히는데 유리하고 > 그래서 X12000은 LED광을 쓰고도 DCI-P3 색역의 약 90% 좀 넘는 정도까지 광색역 재현이 가능해 졌습니다. 비록 DCI 100%는 아니지만 그나름 의미있는 발전.)이 각각 있기 때문에 벤큐측에선 RGB LED라고 말한 것 같습니다.

그러나 역시 이 그림을 보자면, 그 RGB광은 색깔별로 DMD 소자에 쬐어지는 게 아닙니다. 그림에 나오는대로 (기껏 R/G/B LED 모듈 따로 넣어서 만든)RGB 빛은 따로따로 가는 게 아니라, 한데 섞여서 화이트로 만들어진 다음 라이트 터널을 통과 > DMD 모듈에 연결됩니다. 그러니까 이 내부도에 따르면 DMD에 들어가는 빛은 화이트라고밖에 해석할 수 없습니다. 즉, 기존의 단색광 단판 DLP와 똑같은 것이고 제가 X12000을 화이트LED 라고 언급한 것은 바로 이 내부도를 이와 같이 해석했기 때문입니다.

요약하면 X12000은 따로 발광하는 각각의 광원 모듈은 있되(= 벤큐는 이걸 근거로 RGB LED라고 지칭)/ 그 따로 발광하는 빛이 각각 직접 DMD에 쬐어지지는 않고, 화이트 광으로 뭉뚱그려져서 DMD에 쬐어집니다.(= 전 이걸 보고 화이트LED라고 지칭) 이는 전술했듯이 정진정명 RGB LED가 발광도 RGB/ DMD에 들어가는 입광도 RGB인 것과 반만 닮은 것입니다. 그리고 일반적인 의미의 RGB LED란 당연히 DMD에 쬐어지는 입광이 RGB여야 합니다.


2. 그럼 X12000의 컬러 브레이킹(일명 무지개 노이즈, 무지개 현상)은 무엇이냐?

- X12000의 컬러 브레이킹 현상은 사실로 증명된 거니까, 이건 논란의 여지가 없습니다.

- 그럼 RGB LED(라고 주장한) X12000에 왜 컬러 브레이킹 현상이 있는가?
(가설1): RGB LED패널이 각각 발광할 때, 동시에 빛이 나가는 게 아니고 펄스의 속도에 맞춰 빛을 차례로 내기 때문.(= 컬러휠이 하는 것과 똑같은 알고리즘) 때문에 DMD 입광시에 시간차가 발생하여, 컬러휠과 유사하게 컬러 브레이킹 현상이 발생.
(보충1): Q750은 컬러 브레이킹 현상이 없는데, 이것은 펄스 속도가 빠른 LED를 사용하기 때문입니다.
(반론1): X12000은 DMD 입광시에 아예 화이트 단색광으로 들어가는 것으로 나와 있습니다. 따라서 이대로라면, 펄스 속도와 관계없이 이 문제가 발생하지 않아야 합니다.

(가설2): 그림에도 없고 벤큐도 언급한 바 없지만, 사실 X12000에는 컬러 휠이 있다.
(보충2): 컬러 휠이 있다면, RGB LED인데도 컬러 브레이킹이 있는 게 간단히 설명됩니다.(화이트 단색광으로 DMD에 빛이 들어간다면, 애초에 펄스 속도에 따른 문제일 수는 없습니다.)
(반론2): 벤큐는 컬러 휠에 대해 언급한 적도 없고, 컬러 휠은 없다고도 말했다고 합니다.(컬러 휠이 없다! 는 언급은 제가 직접 듣거나 보지 못했으므로, 이렇게만 적습니다. 참고로 위 내부도에도 컬러 휠은 그려져 있지 않습니다.)

(가설3): X12000의 LED 광원 엔진은, 그때그때 가상의 R/G/B를 따로 쏴줄 수 있다.
(보충3): X12000의 LED 광원 엔진은 히타치 맥셀이 개발한 개체광원 엔진(이 엔진 내부에 필립스의 HLD LED가 들어갑니다.)을 쓰는 것으로 추정되는데, 히타치 맥셀측에선 자사의 고효율광학기술을 통해 이 광원 엔진을 만들었다고 합니다. 바로 이 고효율광학기술이 열쇠가 아닐까 하는 것.
(반론3): 발광 방법은 기존의 정통파 RGB LED 방식과 달라도 아무튼 따로 쏴줄 수 있다면, X12000의 내부도에서도 3색이 따로 나가 DMD모듈로 입광되는 걸로 그리면 되는데, 왜 화이트 단색광이 가는 것으로 그려 놓았는가.(일종의 컬러 필터 방식이라 해도, 이 경우라도 3색이 따로 나가도록 그린다해도 적어도 거짓은 아닌데, 왜 굳이 화이트 단색으로 그려놓고 있는가)


3. 이 문제의 요체는?

결국 이 문제의, 그러니까 X12000에 제기되는 의문의 요체는 요약하면 다음과 같습니다.

Q1. X12000에는 실은 컬러 휠이 쓰이고 있는 것 아닌가?
A1: 이는 현재 공개된 정보로는 알 수 없습니다. 하지만 만약 이럴 경우엔 문제가 좀 심각합니다. 기존 단판 DLP 최고의 단점이 바로 이 컬러 휠인데, 무엇보다 단판 DLP 고장의 주요 원인이기 때문입니다.(컬러 휠은 소모품입니다.) 여기에 벤큐 코리아의 안이한 A/S가 겹치면... 글쎄요.
(* 서두에 언급한, 지인 그룹간의 논의에서 제기된 껄끄러운 의문이 바로 이것입니다.)

Q2. X12000은 일반적인 의미의 RGB LED 방식은 아니지만(이건 이미 사실), 최소한 유사 RGB LED방식이라도 되는 건가?(이건 추정 사항)
A2_1: X12000은 이미 일반적인 의미의 RGB LED 방식은 결코 아닙니다. 일반적인 의미에서 최고의 RGB LED라면, 그냥 R/ G/ B LED를 모두 HLD나 그와 유사한 고발광 LED로 탑재하여 발광 & 모두 직접 따로 DMD에 입광해야 합니다. 하지만 X12000의 내부도에 따르면 아무리봐도 직접 따로 입광은 아닙니다. 직접 따로 입광이라면 R/ G/ B 모듈을 저런 각도로 늘어놓을 필요가 없습니다.
(* 그리고 사실 이런 구조로 만들면 기본적으로 3판식 DLP와 비슷하게 제조단가가 높아집니다. 참고로 계속 언급하는 Q750의 발매 가격은, 2012년에 발매된 단판식 DLP FHD 프로젝터 중에선 거의 최고가 클래스인 1.5만불.)
A2_2: 그럼 남은 딱 한가지 가능성은, LED 광학 엔진이 최소한 유사 R/ G/ B 분할로 쏴주기라도 한다면, 컬러 휠 없이도 3색 분할이 가능합니다. 컬러 휠 역할을 광학 엔진 내부에서 처리한다는 것인데... 이것이 고배속 컬러 휠보다 단가가 저렴한지 어떨지는 모르겠지만, 최소한 아무 처리 없이 가장 정직한 RGB LED를 쓰는 방식보단 단가가 저렴할 것으로 보입니다. 일단 그림으로 추정하자면 그나마 이 광학 엔진 내부의 거울이 순차적으로 회전하면서 모듈 각각의 빛을 따로 보내주면 가능은 한데(말하자면 컬러 휠 대신 이 거울이 (회전에 필요한 모터가 소모되며)도는 것)... 글쎄요?
(* 아무리 2017년산이라지만 WQHD급 해상도의 DMD 모듈을 쓰면서도, Q750의 반값 정도인 X12000의 가격은 이게 아니면 설명이 불가능합니다.)


복잡해 보이지만 의문은 단순합니다. DMD에 쬐어지는 빛이 화이트라면, 컬러 휠 없이 3색광을 만들어 내는 건 물리적으로 불가능합니다. vs 하지만 X12000은 내부도에 따르면 DMD에 화이트 광만 쬐어지는데도(= 화이트 단색 LED나 진배없는데도), 컬러 휠이 없다고 합니다. 그런데도 (3색광의 조합으로만 만들 수 있는)컬러 화면이 만들어집니다. 이 모순에 대한 의문입니다.(여기서 컬러 브레이킹은 어디까지나 부차적인 문제이지만, 만약 컬러 휠이 실은 있어서 컬러 브레이킹이 발생하는 거라면 심각한 문제인 것.)

결국 이 의문은 벤큐가 위 그림에 대해 해명하든가, 아니면 X12000의 LED 광학 엔진 제조사로 추정되는 히타치 맥셀에 문의해 봐야 해결될 것 같습니다. 일단 후자(히타치 맥셀쪽)에 대해선 공식 문의 창구에 문의를 해볼 생각입니다만, 벤큐가 자세히 설명하면 그거야말로 모두가 편하고 좋을 것 같네요.