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컬러 볼륨(Color Volume)이란 디스플레이 화면의 밝기에 따라 달라지는 색의 변화까지 측정하는 3차원 화질 측정 지표입니다.

디스플레이가 색을 정확하게 표현한다는 것을 그림에 비유하면, 다양한 색상의 물감을 사용해 그림을 그리는 것과 유사합니다. 따라서 디스플레이가 픽셀에서 표현 가능한 색 범위가 넓을수록 보다 실제에 가깝게 사물을 표현할 수 있습니다.

일반적으로 디스플레이의 색 표현력은 위 그림과 같이 인간이 볼 수 있는 빛과 색의 영역(가시광선)을 나타낸 다이어그램(CIE 1931)을 기반으로, 해당 영역 안에서 표현 가능한 색의 범위를 백분율로 표기해 나타내며, 이때 범위가 넓을 수록 색재현력이 좋은 디스플레이입니다. 그러나 실제로 디스플레이는 밝기에 따라서 표현할 수 있는 색의 영역이 변하게 됩니다. 어두운 화면에서는 밝을 때보다 표현 가능한 색상이 크게 줄어드는 것이죠. 그러나 2차원 색재현력 방식은 밝기에 따른 색상 변화를 그래프로 표시할 수 없기 때문에 보다 정확하게 밝기의 단계별로 표현 가능한 색재현력 지표로 컬러 볼륨을 사용합니다.

컬러 볼륨은 위 그림과 같이 부피 개념의 입체적인 형태입니다. 무지개색 광석처럼 생긴 이 입체 도형은 밝기가 낮은 단계부터 높은 단계로 변화할수록 디스플레이가 표현할 수 있는 색의 영역을 보여줍니다. 이 도형을 단층 촬영한다고 상상하면 각각의 밝기에서 평면적인 색재현력을 볼 수 있다고 이해하면 편합니다. 컬러 볼륨의 크기가 상하좌우로 늘어날수록 표현 가능한 범위가 늘어나기 때문에, 높은 컬러 볼륨 수치를 갖춘 디스플레이는 보다 현실감 있는 색상 화질을 구현합니다. 컬러 볼륨은 특히 밝기가 더욱 중요해진 HDR(High Dynamic Range) 영상기술의 등장에 따라, 높은 밝기에서도 보다 광범위하고 정확한 색 표현을 위한 지표로 주목받고 있습니다.

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