디지털 홀로그래픽 디스플레이장치의 최근기술동향
작성자 : nhk2050 분류 : 시제품 | 공통지식 작성일 : 2018.03.14 14:43:53 조회 : 873 키워드 : 시제품,디스플레이장치,디지털홀로그래픽,3차원입체영상,기술동향
(질문의 배경)
3차원 입체영상인 홀로그래피기술은 기존 스테레오 기반의 3D 영상 기술과 달리, 시각 피로가 없고 실제 물체를 보는 것과 같은 자연스러운 입체 영상을 제공함으로써 광범위한 응용 분야를 가진다. 이러한 홀로그래피기술은 아날로그와 디지털이 있다. 디지털 홀로그래피기술에 대해 파악해 보고 싶다.
(요약)
3차원 입체영상인 홀로그래피기술은 기존 스테레오 기반의 3D 영상 기술과 달리, 실제 물체를 보는 것과 같은 자연스러운 입체 영상을 제공하는 디지털 홀로그래피기술을 알아두자. 디지털 홀로그래피는 이러한 홀로그래피 기술을 전자기기 및 광전자기기를 이용하여 구현하고, 광정보처리를 통해 홀로그래피 데이터를 처리하는 기술이다.
<그림1> 3D홀로그램생성
(아날로그와 디지털 홀로그래피기술)
아날로그와 디지털 홀로그램의 특징을 비교하면 위의 그림과 같이 볼 수 있다. 아날로그는 광학계/필름을 사용하여 콘텐츠를 생성/기록/디스플레이 하는데 비해 디지털 홀로그래피 기술은 CCD(Charge Coupled Device) 및 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)를 포함하는 광전자기기에 의해 획득 또는 수학적 모델에 의해 생성된 홀로그래피 프린지 패턴으로, 실사 영상 또는 3차원 객체 데이터에 대한 정보를 포함한다.
디지털 홀로그래피(DH: Digital Holographic) 콘텐츠는 실사 영상 및 3차원 객체를 완벽하게 재현 할 수 있는 홀로그래피의 특성에 맞게 제작된 디지털 영상 미디어로서 홀로그래피 정지영상 콘텐츠 및 홀로그래피 비디오 콘텐츠를 포함한다고 할 수 있다. 또한 홀로그래피 카메라에 의해 획득된 디지털 홀로그래피 콘텐츠를 관리 및 처리할 수 있는 홀로그래피 콘텐츠 매니지먼트 기술과 디지털 홀로그래피 콘텐츠의 저작 및 제작 기술을 포함하며, 콘텐츠 평가를 위한 홀로그래피 콘텐츠의 화질 평가 및 인간의 시각계에 미치는 영향 분석 기술과 디지털 홀로그래피 콘텐츠와 사용자 인터랙션 기술을 포함한다. 따라서 아날로그는 편집이 불가능하였으나, 디지털은 편집이 용이해진다.
또한 아날로그 홀로그래피는 압축 및 전송이 불가능하였으나, 디지털 홀로그래피는 압축/전송이 용이해지며, 동영상의 구현이 가능해지기 때문에 실감 영상의 궁극의 기술로 각광받고 있다. 디지털 홀로그래피의 핵심 기술은 아래와 같이 크게 디지털 홀로그래피 획득, 생성 및 복원 기술, 디지털 홀로그램 신호처리 기술, 디지털 홀로그래피 디스플레이, 기록 기술로 나뉘며, 이들 각각에 대한 세부 기술은 아래의 표와 같다.
<표1> 디지털 홀로그래피 세부기술
(디지털 홀로그래피기술의 기술개발)
디지털 홀로그래피 기술은 이론적인 면에서 비약적인 발전을 거듭하고 있음에도 불구하고, 물리적인 측면에서 상용화 수준에 이르고 있다. 현 산업 기술의 수준을 고려할 때 수년 이내에 시분할 또는 공 간분할 방식의 SLM을 사용해서만 50인치급 홀로그래 픽 디스플레이 실현이 가능할 것으로 전망 해볼 수 있다. 또한, 충분한 가시영역을 가진 실시 간 홀로그램을 구현하기 위하여 HDTV의 25만배 해상도와 수백 Peta FLOPS의 처리 성능을 필요 하다고 분석된다. 다른 예로 60도의 시야각 조건을 만족하는 40인치 기준으로 180만 배 정도의 고해상도가 필요하며, 이때의 데이터는 약 5,000Tbps가 되어 데용량 데이터를 압축하고 전송하기 위한 획기적인 기술적 도약이 필요하다.
이러한 이유로 디지털 홀로그래피는 먼 미래의 기술로만 여겨졌으나 2010년 11월 <네이처>지에 발표된 나세르 페이검바리언 교수 연구팀에 의하면 10년 내로 안방의 3D 비디오 스크린에 완전한 홀로그램이 구현될 수 있을 것으로 예측하였다. 더구나 최근에는 3D의 부상과 함께 3DTV 이후 시장을 선점하기 위해, 일본, 유럽, 미국 등에서 홀로그래피 연구가 더욱 활성화되고 있다.
Tip
3차원 입체영상인 홀로그래피기술은 기존 스테레오 기반의 3D 영상 기술과 달리, 시각 피로가 없고 실제 물체를 보는 것과 같은 자연스러운 입체 영상을 제공함으로써 광범위한 응용 분야를 가진다.
<참고자료> ☞ 본문 답변과 관련된 사이트, 문헌자료
cfile4.uf.tistory.com/attach/021E1649512AFB1401381A
<전문용어>
3차원 입체영상, 아날로그/디지털 홀로그래피기술, CCD, CMOS