'가시광선' 검색 결과

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…

인간의 세상이 속해 있는 이 광대한 우주는 약 138억 년 전에 하나의 작은 점에서 비롯되었다. 엄청난 에너지가 압축된 점에 특이점(singularity)이 생겨 갑자기 폭발하면서 계속 팽창하는 우주를 형성하게 되었다고 빅뱅이론은 설명한다. 부피도 없는 작은 점이 어떻게 발산하여 백억 년을 넘게 지나면서 크기의 우주를 만들었는지 아직도 풀리지 않는 의문점이 많다. 이런 미스터리에 대해 구약 성경의 창세기에는 만물의 시작을 언급하며 ‘태초에 빛이 있으라 이르시니 빛이 있었다’는 표현이 나온다. 실제로 태초의 우주는 빅뱅 직후 플라즈마 상태를 거쳐 서서히 빛을 발했을 것으로 알려졌다. 마치 폭탄이 터지기 직전의 순간처럼 원자핵과 전자 같은 소립자들이 뒤엉킨 상태에서는 빛을 낼 수 없었다. 화약에 충격 에너지가 가해져 불씨를 만들고 폭발을 일으키듯, 흩어졌던 전자와 핵이 결합하여 중성의 원자 구조를 갖추면서 비로소 광자(photon)들이 빛을 발할 수 있었다. 이러한 최초의 빛은 빅뱅의 뜨거운 순간으로부터 대략 38만 년이 지나서 빛의 분리기(decoupling era)에 나타났다고 한다. 우주의 기나긴 역사에서 보면 최초의 순간에 속한다. 태초의 빛은 우주배경복사(Cosmic Background Radiation)로 남아 여전히 팽창하는 우주를 가득 채우고 있다. 세상은 빛으로 시작되었다. 세상 모든 빛은 암흑 속에서 피어난다. ▲ 가시광선의 색도도(chromacity scale diagram)에서 흑체궤적(black body locus) 또는 플랑크 궤적(Planckian locus)은 아치 형태로 가운데를 가로지르고 있다. 절대온도에 맞춘 색온도에 따라 눈금별로…

1829 년 독일의 물리학자 칼 브라운이 그의 이름을 딴 브라운관 디스플레이를 개발한 이후, 1940년대 미국을 시작으로 TV가 본격 양산되기 시작하면서 디스플레이 기술은 혁신적인 발전을 거듭해 왔습니다. 2000년대에 들어서면서 슬림 브라운관, 프로젝션 디스플레이, PDP, LCD 등 다양한 기술들이 시장에서 경쟁하였으나 생산성, 사이즈 다양성, 가격 경쟁력 등 다양한 면에서 우위를 차지한 LCD는 현재에도 대형 디스플레이 시장의 주류를 이루고 있습니다. 하지만 디스플레이 기술의 발전은 LCD에서 멈추지 않았고, QD(퀀텀닷), OLED, 마이크로 LED 등 다양한 신기술 개발로 이어지면서 다시 새로운 시대로의 전환을 만들어 내고 있습니다. 그 가운데 삼성디스플레이가 차세대 대형 디스플레이 기술로 개발하고 있는 QD디스플레이는 다양한 제품 경쟁력을 가지고 예전에 LCD가 그랬던 것처럼 경쟁 기술들을 누르고 왕좌에 오를 준비를 하고 있습니다. 그럼 지금부터 QD디스플레이(Quantum Dot Display)는 어떤 제품·기술이며 어떤 경쟁력을 갖추고 있는지 소개하겠습니다. QD디스플레이의 구조 및 발광 원리 QD디스플레이의 구조를 알아보기에 앞서 우리가 흔하게 볼 수 있는 LCD의 구조를 먼저 살펴보겠습니다. LCD의 구조와 비교해 보면서 QD디스플레이의 구조를 더 쉽게 이해할 수 있기 때문입니다. LCD는 자체발광 방식이 아니기 때문에 반드시 백라이트유닛(BLU; Back Light Unit)이라고 불리는 빛을 내는 광원이 필요하고, 이 광원의 빛을 효율적으로 사용하기 위해 BLU 위에 다양한 시트와 필름들을 사용합니다. 그리고 그 위에 액정(Liquid Crystal)을 조정해 주는 전자 회로 층인 박막트랜지스터(TFT; Thin Film Transistor)층, 픽셀 별로…

봄이 언제 지나갔는지도 모르게 우리 곁을 훌쩍 지나가 버렸다. 이제 외출하면 갑자기 올라간 기온으로 인해 열기가 확 느껴지면서, 눈이 부실만큼 강하게 햇볕이 내리쬐는 것을 느낄 수 있다. 한낮에 뜨겁게 내리쬐는 태양이지만, 우리가 무언가를 볼 수 있는 것은 바로 이 태양의 ‘빛’ 덕분이다. 사실 현대 사회에서는 태양뿐 아니라 핸드폰과 TV, 모니터 등과 같은 수많은 디스플레이들도 ‘빛’을 내고 있다.   우리가 볼 수 있는 ‘빛’은 무엇일까? 우리가 실제로 물체를 보고, 디스플레이를 통해 다양한 영상을 볼 수 있는 것은 바로 빛 즉, 광선 중에서도 ‘가시광선’이 우리 눈에 들어와서 망막의 시각세포를 흥분시키기 때문에 가능한 일이다. ‘가시광선(可視光線, visible ray)’은 용어 그대로 우리가 볼 수 있는 빛으로, 가시광선의 파장은 380nm(나노미터, 10억 분의 1미터)에서 780nm의 범위이다.  가시광선의 파장이 짧은 순서대로 나열해 보면 ‘보남파초노주빨’이 되는데 가시광선보다 파장이 더 짧거나 길면 우리는 보지 못한다. 가시광선 중 보라색보다 더 파장이 짧은 광선을 자외선(紫外線, Ultraviolet ray, UV)이라고 부른다. 단어 그대로 보라색 바깥쪽이란 의미이다. 그리고 빨간색 가시광선 (610∼590nm)보다 파장이 더 긴 광선을 적외선(赤外線, infrared ray)이라고 부르는데, 이 역시 빨간색 바깥쪽을 말한다. 즉 자외선, 적외선이란 용어 자체가 파장의 범위를 설명하는 것이다. 눈에 보이지 않는 이 광선들이 우리에게 큰 영향을 미치는데, 햇빛을 받으면서 뜨겁다고 느끼는 건 바로 열작용을 주로 하는 적외선 때문이다. 햇빛에 의한 살균작용이 가능하고, 또 피부가 검게 타는 것은 화학작용을 하는 자외선 때문이다. 피부색을 결정하는 멜라닌 색소세포가 자외선에 의해 자극을 받아…

앞으로 어떤 기술이 우리 마음을 사로잡을까? 많은 사람이 궁금해한다. 한국과학기술정보연구원(KISTI)은 인공지능을 사용해 2020년대 중반까지 널리 쓰일 미래 유망기술 10가지를 발표했다. 대부분 수소 에너지나 자율 주행, 인공지능, 휴머노이드 등 한 번쯤 들어본 기술이지만, 뭔가 낯선 기술이 하나 들어가 있었다. 바로 ‘초분광 영상(Hyperspectral Imaging, HSI, 超分光映像)’ 기술이다. 잘 알려지진 않았지만, 농업이나 지질학, 의학 등에 이미 많이 쓰이고 있다. 보이지 않는 것도 찍는다, 초분광 영상 대체 어떤 기술이기에 유망 기술로 선정됐을까? 간단히 말하면, 초분광 영상은 보이지 않는 것까지 다 찍어서 기록한 이미지다. 빛은 전기장과 자기장이 진동하면서 만들어지는 전자기파고, 전자기파는 파장이 아주 짧은 감마선부터 긴 라디오파까지, 굉장히 넓은 스펙트럼을 가지고 있다. 우리 눈은 이 중에 가시광선 영역 밖에 보지 못한다. 하지만 엑스선, 적외선, 자외선 등 가시광선 영역 위아래로, 보이지 않는 빛이 존재한다는 사실은 알고 있다. 초분광 영상은 이 보이지 않는 빛까지 다 찍어서 보여준다. 물론 빛의 모든 파장을 기록하는 것은 아니다. 가시광선(Visible Light) 영역(400~700nm)을 중심으로 근적외선 영역(700~1000nm)을 주로 찍는다. 용도에 따라 단파장 적외선 영역(1000~2500nm)과 장파장 적외선 영역(8~12㎛)을 찍기도 한다. 중요한 특징은 초분광이란 이름처럼, 빛을 아주 잘게 나눠서 찍는다는 사실이다. 우리는 보통 빨강(R), 초록(G), 파랑(B)이라는 가시광선 영역을 중심으로 세상을 본다. 디지털카메라는 RGB 픽셀을 이용해 사진을 찍고, TV 역시 RGB 픽셀을 섞어 색을 만들어 영상을 보여준다. 초분광 카메라는 이 영역을 파장에 따라 적어도 100개 이상, 보통 300~600개 정도로 잘게 나누고 연속해서 찍는다. 그래서 초분광 카메라로 찍은 사진이나 영상은, 사진 형태가 아니라 사진집 같은 두꺼운 형태로 표시된다. 대상을 파장별로 잘게 잘라 200장 정도 찍은…

수nm(나노미터·1nm는 10억분의 1m) 크기의 아주 작은 반도체 입자인 퀀텀닷(QD·Quantum Dot)의 활용 분야는 무궁무진하다. 같은 물질로 만들어진 퀀텀닷이라도 크기에 따라 발광하는 색을 비롯한 전기적, 광학적 특성이 다르기 때문이다. 여러 응용 분야 중에서도 단연 퀀텀닷에 눈독을 들이는 건 TV, 모니터를 비롯한 디스플레이 시장이다. 총천연색 구현을 꿈꾸는 디스플레이 업계에서 퀀텀닷은 그 꿈을 실현할 새로운 소재이자 차세대 소재로 꼽힌다. 디스플레이에 퀀텀닷이 입혀졌을 때 가장 크게 기대할 수 있는 건 화질, 그중에서도 화질의 핵심 3요소 중 하나인 색의 표현이다. 디스플레이는 수많은 색을 표현하지만, 이를 위해 활용하는 색은 단 세 가지다. 삼원색(RGB)으로 불리는 빨간색, 초록색, 파란색이다. 그 외의 색은 이들 세 가지를 합쳐 만들어낸다. 빨간색과 초록색을 함께 뿜어 노란색을 만들고, 세 가지 색을 모두 발해 흰색을 표현하는 식이다. 그래서 디스플레이에서 생성하는 삼원색이 ‘진정한 원색’이냐 하는 점은 화질을 좌우하는 주요 요소가 된다. 원재료인 삼원색이 정확해야 조합될 다른 색 역시 정확한 색을 가질 수 있기 때문이다. 그런데 사실 현재 모든 디스플레이에서 내는 삼원색은 우리가 알고 있는 그 원색이 아니다. 더군다나 그렇게 생성되는 세 가지 빛조차 딱 세 가지 색이 아닌, 그와 비슷한 수많은 색이 함께 섞여 있다. 디스플레이가 생성하는 빨간색 빛은 정말 빨간색도, 빨간색만 나오는 것도 아니라는 뜻이다.   퀀텀닷, 삼원색에 가장 가까운 색 구현 빛의 색을 물리학적 개념인 빛의 파장으로 바꿔 말하면 이를 조금 더 분명하게 이해할 수 있다. 우리가 볼 수 있는 모든 색, 즉 가시광선은 380~700nm의…