스마트폰이 디스플레이 화질 경쟁을 벌이고 있다. LG전자가 2560×1440, QHD 해상도를 갖춘 G3을 내놓은 데 이어 삼성전자도 갤럭시S5의 프리미엄 모델인 갤럭시S5 프라임으로 맞불을 놨다.

물론 LG전자가 G3을 선보였을 때 “오버스펙이 아니냐”는 말이 나오기도 했다. QHD 해상도가 인간의 눈으로 구분할 수 없는 수준을 한참 뛰어넘는 538ppi라는 점 같은 것도 예가 될 수 있다. 하지만 스마트폰 발전 방향 자체로 본다면 디스플레이가 고해상도로 가는 건 당연한 방향이다.

LG전자가 G3을 통해 QHD 해상도를 선보인 직후 삼성전자 역시 갤럭시S5 프라임을 내놓은 것도 이런 분위기를 반영한다. 스마트폰을 구성하는 핵심 기술이 전반적으로 더디게 발전하고 있는 최근 경향을 감안하면 고해상도가 사양 발전을 다시 이끌어냈다고 볼 수 있겠다. 스마트폰 입장에서 본다면 고집적, 고해상도 구현은 필연적이다.

그런데 LG전자 G3과 삼성전자 갤럭시S5 프라임은 모두 QHD 해상도지만 전혀 다른 디스플레이 방식을 적용했다. 이 둘은 어떻게 다를까. G3은 5.5인치 IPS 디스플레이, 갤럭시S5 프라임은 AMOLED 방식을 쓴 것이다. 화소 집적도에서 삼성전자가 갤럭시S5 프라임을 통해 보여준 AMOLED 발전 정도는 놀라운 수준이다. 단순히 수치상으로 본다면 576ppi에 이르는 갤럭시S5 프라임이 한 수 위라고 말할지도 모른다.

◇ 펜타일 서브픽셀 방식의 함정=하지만 갤럭시S5 프라임의 디스플레이는 높은 화소 집적도를 끌어내기 위해 적용한 방식 자체는 앞서 설명했듯 다르다. 이처럼 단순히 비교할 문제가 아니라는 얘기다. 이유는 삼성전자가 자사 AMOLED 디스플레이에 적용하고 있는 펜타일 구조에서 찾아볼 수 있다.

펜타일은 서브픽셀 배치 방식 중 하나다. 펜타일은 삼성전자 등록상표로 RGB 서브픽셀 방식이 적, 녹, 청 소자를 한 픽셀 안에 포함하는 것과 달리 적, 녹 소자만 한 픽셀에 포함시키고 그 옆에 청, 녹 소자만 포함한 픽셀을 배치한다. 한 픽셀 내에 포함하는 소자 수를 줄여 집적도를 높인 것이다.

다시 말해 픽셀 하나로 온전히 색상을 표현하는 RGB 서브픽셀 방식과 달리 펜타일 방식은 여러 화소 군집을 통해 온전해 보이는 색상을 표현하는 셈이다. 색상이 연속성을 띈 사진이나 꾸준히 변하는 영상에서 펜타일 방식은 RGB 방식과 다를 바 없어 보이는 화질을 보여준다. 하지만 웹브라우징 등 문자를 볼 경우 가독성이 떨어지는 문제를 안고 있다.

왼쪽이 갤럭시S5 프라임, 오른쪽이 G3다. 사진이나 동영상을 보여줌에 있어서 이 둘의 차이는 극히 미미하지만 이것을 두고 펜타일 방식을 개선해서 얻어낸 성과라고 말하기는 어렵다.

이런 문제를 삼성전자가 인지하지 않은 건 물론 아니다. 한편으로는 기술 발전의 과도기적 방식을 취한 것이라고도 볼 수 있는 이 방식의 약점을 완화하기 위해 삼성전자는 갤럭시S4와 갤럭시노트3 등에 기존 RG-BG 배열이 아닌 셰도우마스크 RG-BG 배열을 적용했다.

이는 문자 가독성에 영향을 준 흰색 표현 능력을 보완하기 위한 것이다. 다만 이를 적용한 기기를 통해 사람들이 평가하는 건 배열 방식 변경이 아닌 고해상도 구현을 통한 하이 DPI(HiDPI) 환경으로 인해 나타난 향상이라는 의견이 많다. 펜타일 방식이어서 어쩔 수 없이 나타나는 디스플레이 가장자리 색상 문제도 여전할 수밖에 없다.

사진, 동영상과 달리 100% 화이트와 100% 블랙으로 이루어진 텍스트 환경에서는 두 디스플레이 간 차이가 극명하다. 역시 왼쪽이 갤럭시S5 프라임, 오른쪽이 G3다.

어찌 보면 펜타일 방식은 화소의 절대 크기를 미세화하기 어려운 상태에서 집적도를 높이기 위한 ‘꼼수’라고 폄하할 수도 있다. 화소 하나하나가 온전한 색상을 표시하지 못하기 때문에 이 문제는 꼬리표처럼 따라다닐 수밖에 없다. 온전한 색상을 표시한다는 걸 기준으로 하면 펜타일 방식으로 구현한 디스플레이 집적도는 RGB 방식으로 구현한 그것과는 동일하게 비교할 게 아니다.

◇ 화질 구현 능력, 아직은 IPS 디스플레이가 유리하다=LCD 방식의 한 종류인 IPS와 OLED 방식에 속하는 AMOLED는 근본적으로 다르다. LCD 구현 방식 가운데 현 시점에서 가장 뛰어난 방식으로 평가 받는 IPS지만 백라이트를 통해 화면을 표시하기 때문에 나타나는 화면 균일도 문제는 여전히 남아있다.

반면 화소 하나하나가 발광해서 화면을 표시하는 OLED 방식은 이런 문제에서만큼은 상대적으로 자유롭다. 다만 화소 하나하나가 발광하는 만큼 화소의 절대 크기를 줄여야 하는 고집적 디스플레이 구현에서 불리할 수밖에 없다.

이처럼 각기 다른 장단점을 갖는 두 디스플레이 방식을 두고 QHD 해상도 구현에선 어느 쪽이 유리할까. 아마 앞으로 가능성을 말하자면 OLED에서 답을 찾을 수 있을 것이다. 물론 이는 펜타일 방식이 갖는 태생적 문제를 해소했을 때 얘기다. 반대로 말하자면 현 시점에서 AMOLED를 통한 QHD 해상도 구현은 IPS에 미치지 못하고 있다는 걸 의미한다.

LG전자 G3과 삼성전자 갤럭시S5 프라임은 모두 QHD 해상도를 통해 뛰어난 화질을 보여준다. 두 모델 모두 화소 집적도가 워낙 높기 때문에 얼핏 봐선 화질 문제를 거론하기 힘들다고 생각할 수 있다.

하지만 펜타일 방식에 따른 고질적 문제나 AMOLED를 통해 그간 보여준 문제는 갤럭시S5 프라임에서도 여전하다. 이들 문제를 어떻게 개선하느냐에 따라 화질 경쟁에서 AMOLED가 IPS 디스플레이를 따라잡을 수 있을지 가릴 수 있을 듯하다. 두 방식을 비교하면 여전히 펜타일에겐 숙제가 남아 있다.

장지혁 IT칼럼니스트  rafalc01@chol.com

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