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제목 | [통권 120호] 저비용 HD 텔레신의 개념과 특징 | ||||||
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분류 | 기타 | 등록일 | 00.11.16 | ||||
출처 | 한국콘텐츠진흥원 | 조회수 | 0
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지금으로부터 수년 전만 해도, HD 텔레신(High Definition Telecine)에 대해 생각하는 것은 우스운 일이었으며, 따라서 비용이 적게 드는 텔레신을 찾는다는 것은 아주 생소하였다. 그러나 최근 Philips Digital Network는 새롭고 저비용이며 완전한 디지털 텔레신 장치인 Shadow를 소개함으로, 비용에 민감한 영화 시장에서 저비용이면서도 고품질을 추구할 수 있는 중요한 해결책을 마련하였다. 복잡한 비디오 캡처 기술이 끊임없이 증가함에도 불구하고, 동영상 필름 사용은 수년 동안 그다지 줄지 않았다. 그러나 필름과 비디오 포맷 사이의 변환장치인 텔레신은 상대적으로 최근까지 다소 문제가 있었다. 1960년대와 1970년대에 급속히 발달한 텔레신 장비는 신호 경로에서의 아날로그 처리뿐만 아니라 고비용의 복잡한 스캐닝 장치에 의존하고 있었기 때문이다. 또한 필름 변형과 아날로그 회로의 불안정성 및 동작 특성의 변화를 보상하기 위해서는 반복적으로 조정해야 했다. 지난 수년 동안 TV 제작과 전송 시스템에서 디지털 기술을 사용하려는 경향이 전반적으로 거부되면서, 기존의 아날로그 텔레신은 '디지털 혁명' 동안 아무런 변화가 없었다. 이때 제작자들은 편집 및 그래픽과 같은 포스트 프로덕션 영역에서 더 많은 시간을 보냈었다. 그러나 1990년대 초에 필립스가 Spirit 데이터신(Datacine) 장비를 소개하면서부터 필름 전송 부분에서 새로운 돌파구를 찾을 수 있었다. Spirit의 주요한 특징은 필름-이미지 신호를 디지털 프로세서에 제공한다는 것이다. 텔레신보다 오히려 데이터신으로 불리는 이 장비는 각 프레임에서 구현된 이미지 데이터를 캡처할 수 있다는 점을 강조한다. Spirit 데이터신은 여러 가지 전례를 만들었다. 첫째, 과다 노출된 네거티브 필름도 적당히 재생할 수 있었다. 둘째, 필름의 색상 영역 전부를 복원하기 위해 필요한 전자적 마스킹을 상당히 줄였다. 그리고 셋째, 필름의 조명을 확산시킬 수 있었다. 이것은 베이스 필름에 긁힌 자국이나 먼지 등이 나타나는 것을 상당히 감소시키게 한다. 그러나 이러한 기술 특성에도 불구하고, 비용이 너무 비싸서 일부 시장에는 맞지 않았기 때문에 필립스는 Spirit 데이터신과 같은 성능을 유지하면서도 더 많이 유익한 유사 장치를 만들기로 했다. Shadow라고 불리는 이 새로운 장치는 Spirit 데이터신의 입증된 전송, 서버 시스템을 통합하여 안정성, 신뢰성 및 성능면에서 유사하면서도 비용이 적게 든다는 장점을 지니고 있다. 실시간 텔레신 장치의 설계 방식 실시간 텔레신 장치에 대한 현대적인 설계는 세 부류로 나뉘어진다. 첫째, 필름이 연속적으로 움직이고 있을 때 수평과 수직으로 스캔하는 빛의 양이 적어도 필름을 조명할 수 있는 '플라잉 스팟(flying spot) 텔레신'. 둘째, 일시적으로 필름을 멈추고 고정된 광원 소스로 필름을 조명하는 방식으로 필름 프레임 전부를 조명하는 텔레신. 그리고 셋째, 필름이 연속적으로 움직이고 있는 동안 Line-Array CCD 센서로 필름을 스캔하는 텔레신. 이러한 방식들은 각각의 장점을 갖고 있지만, 마지막 방식인 Line-Array CCD 텔레신([그림 1] 참조)은 텔레신 장치를 단순하게 설계할 수 있는 여러 가지 중요한 장점들을 갖는다. 예를 들어, 연속적인 필름 움직임은 단순한 캡스턴 장치를 사용하면 된다. 이것은 필름 천공에 압력을 주지 않게 되기 때문에 필름의 이미지 안정성 향상에 유익하다. 빛 소스가 편향되지 않거나 초점이 흐리지 않는다는 것은 실제적으로 빛의 세기에 제한 없이 과다 노출된 네거티브 필름을 적당히 조명할 수 있다는 것을 의미한다. 또한 컬러 필름의 3색 층을 정확히 분석하기 위해 필요한 스펙트럼 범위를 포함하여 고정된 빛 소스를 더 넓게 선택할 수 있다. 더욱이, 조명은 두 축이 아니라 한 축을 따라서 고르게 유지될 필요가 있다. 이것 이외에, Line-Array CCD 센서 방식은 단순하며 자동적으로 여러 가지 필름 포맷의 화면 비를 조정할 수 있다는 점에서 또 다른 중요한 장점이 된다. [그림 1] Line CCD 스캐닝 원리
위에서 언급된 설계 측면과 함께, 스캐닝 원리는 다양한 이점을 제공한다.
그러므로 필립스가 Spirit 텔레신에 있어서 Line-Array CCD 방식을 선택해서 그것을 새로운 Shadow 텔레신에 적용한 것은 놀라운 것이 아니다. 필립스는 모듈 수의 감소를 위해 디지털 신호 처리로 대역폭을 감소시킬 뿐만 아니라, 광원 소스나 광학 및 CCD 서브 시스템에 큰 변화를 줌으로써 비용을 줄일 수 있었다. 반면에 대형 화면과 같이 응용 분야에 있어서도 Shadow의 성능을 유지하고 있다. 즉, 관례적인 것과 전자식 시네마 분배의 두 가지 특징을 모두 가진 영화는 100% 전자식 포스트 프로덕션 방식의 제작이다. Shadow 신호 처리 시스템은 [그림 2]에 표시하였다. 왼편 점선은 새로 설계된 빛 경로, 광학 및 센서들이다. [그림 2] 신호 처리 시스템의 회로도
빛 경로, 광학 및 센서 광원 소스의 크기와 전력 스펙트럼은 Spirit와 같지만, 고유의 소스 펄스를 제로로 만들기 위한 능동 귀환 회로에 대한 요구 조건은 수정-할로겐 램프를 사용함으로써 해결할 수 있다. 다섯 곳에 위치한 필터휠은 주요 필름 저장 사이의 차이를 보상하기 위해 빛 스펙트럼을 재차 균등하게 한다. 이것은 잡음에 의한 CCD 센서와 디지털 처리 시스템 사이의 아날로그 이득 필요성을 제거한다. 각각의 적외선 필터들은 열 요소를 제거하는 반면, 밀도 휠은 필름의 조명 정도를 제어한다. 2개의 특별한 유리 막대는 빛을 모으고 분산시키는데, 광섬유 빛 가이드에 의해 훨씬 더 분산된다. 필름 게이트와 영사 렌즈는 16mm와 35mm 필름에 대해 두 개의 스위치로 전환이 가능한 패키지들을 구성하고, 서로 다른 필름 표준 치수와 포맷 사이에 고속 변환을 허용하는 렌즈-게이트로 합쳐진다. 고출력, 광대역 광원 소스를 사용하면 신호 대 잡음비의 약화 없이 RGB(Red, Green, Blue) 원색에 대해 이상적인 협대역 분리가 가능하다. 협대역 필터는 복잡한 마스킹 수정 없이 색상간의 혼선을 최소로 하면서 각 색의 정도를 읽는 데 사용된다. 동적 영역을 더 크게 하고 가까운 픽셀 간격을 갖도록 만들어진 3개의 일차원 Line-Array CCD는 RGB 신호에 사용된다. 신호 대 잡음비는 더블 샘플링 기술을 사용하여 최적화된다. 이 기술은 첫번째 아날로그 단계에서 잡음 요소를 보상하고 고정된 패턴 잡음 수정과 함께, 스캐너의 신호 대 잡음비를 63dB까지 증가시킨다. 이러한 Shadow 성능은 Spirit 텔레신과 비슷하다. [그림 3] 광원 소스에서 센서로 가는 빛의 경로
HDTV 이미지 처리과정 Shadow의 매우 낮은 인공적인 구조, 더블 샘플링 기술 그리고 CCD 센서 시스템에서의 출력 증폭기와 전치 증폭기의 광대역폭은 출력 신호를 재차 샘플링 할 수 있는 여지를 갖게 한다. 이것은 팬/스캔/줌 처리 단계에서 적용된다. 그러므로 Shadow는 선택적인 인터페이스 패키지를 통해서 방송될 수 있는 HDTV 이미지를 특정 애플리케이션에 제공하기 위해 사용될 수 있다. 수많은 작동은 원격으로 제어될 것이지만, 전문적인 제어 인터페이스가 Shadow에 적용된다. 예를 들어, 로컬 제어 패널은 필름-릴 로딩과 초점 조정과 같은 초기 동작을 위해 기본적인 전송 제어(play, shuttle 등)를 제공한다. 반면, 기능 제어 패널은 개인적인 서비스를 위해 광범위한 제어와 진단을 위한 모드를 제공한다. 보통, 채색을 잘하는 사람은 판도라 또는 다빈치와 같은 텔레신 제어기에서 Shadow를 작동시킨다. 모든 주요한 시스템들은 Shadow와 완전히 인터페이스된다. 6개의 섹터 컬러 프로세서를 포함한 옵션으로는 360도 이미지 회전, HDTV 출력 인터페이스 그리고 데이터 출력 인터페이스들이 있다. 데이터 전송 모드는 Shadow가 Spirit 텔레신과 완전히 호환되면서 간헐적으로 쓰이는 대체 모드 중의 하나이다. [그림 4]는 Shadow가 다른 방송 포맷으로 여러 가지 표준과 고화질 분산 복사가 가능한 포스트 프로덕션 시스템을 보여준 예이다. 따라서 Shadow는 SDTV에서 고품질의 필름 포스트 프로덕션에 이상적일 뿐만 아니라, HDTV 방송 애플리케이션에서 경제적인 필름 전송과 중간 해상도의 데이터 애플리케이션에 대한 실시간 필름 스캐너로서 아주 최적이다. [그림 4] 포스트 프로덕션 시스템의 멀티 포맷
ㅇ 참조 : IBE 2000년 9월호, http://www.ibeweb.com ㅇ 작성 : 박경세(방송제작기술팀 책임연구원, kspark@kbi.re.kr)
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