4K와 UHD 차이는 무엇인가요?

세상에는 얼핏 생각하면 같은 뜻이라고 여기기 쉬우나, 실제로는 용법이 전혀 달라 구분해서 사용해야 하는 단어가 있다. ‘틀리다’와 ‘다르다’. ‘가늘다’와 ‘얇다’가 대표적이다.
틀리다와 다르다를 구분하지 못해서 ‘나는 맨날 실수만 하는 걔랑은 틀려’라고 표현하기도 하고, 가늘다와 얇다를 구분하지 못해서 ‘네가 뭐가 뚱뚱해. 다리도 엄청 얇잖아.’라고 표현하기도 한다. 틀리다는 ‘계산이나 일 따위가 어긋나거나 맞지 않다’라는 의미이니 ‘다르다’라고 해야 하고, 얇다는 두께나 층을 이루는 사물의 높이가 보통에 미치지 못할 때 쓰는 말이니 ‘가늘다’라고 하는 게 맞다. 하지만 대략 무슨 말을 하려는지 듣는 사람도 금방 파악할 수 있으므로 구분 없이 종종 사용되곤 한다.
디스플레이 규격에서 자주 사용되는 ‘4K’와 ‘UHD’도 헷갈리기 쉽다. FHD보다 약 4배 정도 높은 해상도를 의미한다…라고 대략 알고 있을 테지만, 사실 정확히 따져보면 탄생 배경, 주된 사용처, 정확한 스펙 등에서 차이를 보인다. 구체적으로 어떻게 다른지 같이 살펴보자.

네줄 요약

• 가전이나 PC 분야에서 UHD(3840 × 2160)는 FHD보다 4배 높은 해상도를 가리킨다.
• 디지털 시네마 협회가 규정한 4K 해상도는 4096 × 2160(17 : 9)를 의미한다.
• 4K는 UHD보다 약 55만 개의 픽셀을 더 사용한다. 즉, 7%만큼 더 해상도가 높다.
• DCI 4K, UHD 4K 표현이 바람직하지만, 일반 사용자로서는 같은 의미로 사용하는 게 현실이다.

픽셀과 해상도란 무엇인가?

4K와 UHD의 차이에 대해 알아보기 전에 먼저 이해해야 할 개념이 있다. 바로 픽셀과 해상도다.
픽셀(Pixel)은 ‘Picture’(그림)를 구성하는 Element(성분)를 줄인 말로 보통 ‘화소’라고 부르는데, 디지털 방식의 디스플레이에서 화면의 이미지를 구성하는 최소 단위다. 디스플레이의 이미지를 크게 확대하면 작은 사각형이 다닥다닥 붙어 색을 이루는 모습을 볼 수 있는데, 이 작은 사각형이 바로 픽셀이다.
한편, 해상도(Resolution)는 디스플레이(화면)가 얼마나 세밀한지를 나타내는 척도다. 보통 ‘가로 × 세로’에 사용된 픽셀의 수로 표시한다. FHD는 1920 × 1080의 픽셀로 이루어졌고, QHD는 2560 × 1440의 픽셀로 이루어졌다. 화면을 구성하는 픽셀의 숫자가 많을수록 해상도가 높다고 표현하며, 해상도가 높으면 해상도가 낮을 때보다 이미지를 더 선명하고 매끄럽게 표현한다. 그래서 해상도는 이미지의 선명함을 나타내는 중요한 기준 중 하나로 평가받는다.

사용되는 픽셀의 수가 다르다

4K는 디스플레이의 가로 화면에 배치된 픽셀의 수가 4K, 즉 4천 개라는 의미다. 정확히는 4096개다. 화면 비율에 따라 세로로 배치된 픽셀의 수가 달라질 수 있으므로, 보통 4096 × 2304(16 : 9의 비율) 또는 4096 × 2560(16 : 10 비율), 4096 × 2160(17 : 9)을 4K 해상도라 부른다. 이 세 가지 4K 해상도에 사용되는 픽셀은 약 880만 개~약 1050만 개다.
한편, UHD(Ultra High Definition)는 HD(1280 × 720), FHD(1920 × 1080)의 뒤를 잇는 고해상도 단어입니다. FHD보다 ‘4배 이상’ 높은 해상도를 의미하므로 3840 × 2160(약 830만 개의 픽셀) 이상의 해상도를 의미한다. HD보다 2배 높은 해상도의 FHD(Full High Definition)는 정식 규격이 아니라 마케팅 용어에서 시작됐지만, UHD는 전미가전협회에서 정식으로 규격으로 채택하며 대중에게 보급됐다. 소비자용 TV와 모니터가 표준 해상도로 채택하고 있다.

다만, UDH는 어디까지나 FHD보다 ‘4배 이상’ 높은 해상도를 의미하므로 8K, 10K처럼 4K보다 더 높은 해상도도 UHD에 포함된다고 할 수 있다. 8K를 뜻하는 별도의 단어가 만들어지기 전까지는 말이다. 그래서 4K보다 더 높은 해상도를 지원하는 TV는 UHD라는 표현보다 ‘8K’를 강조합니다.

방송계, 영화계의 표준 차이

앞서 UHD와 4K는 구성 픽셀에서 차이가 있다고 설명했다. 분명 사용되는 픽셀의 수가 다른데, 왜 두 용어는 혼재되어 사용되는 걸까? 영화계와 방송계의 표준 차이 때문이다.
PC용 모니터는 2000년대 중반까지만 해도 4 : 3 비율이 주류였다. 이후 이와 호환되는 16 : 10 비율의 디스플레이가 등장하며 보급되기 시작했다. 그런데, 가로 해상도가 1600, 1680을 넘어 1920에 도달하면서부터 16 : 9 비율의 디스플레이가 급속도로 보급되기 시작한다. 영상을 만들어내는 그래픽 메모리의 물리적인 제약과 디스플레이 제조사의 수율과 비용 등의 이점이 맞물리면서 디스플레이 제조사들이 16 : 9 비율의 디스플레이에 집중했기 때문이다. 그 결과 2010년이 지나면서 16 : 9 비율의 디스플레이가 표준으로 자리를 잡는다.
이에 따라 TV도 16 : 9 비율의 제품이 대중화됐고, 방송계에서는 영상 콘텐츠를 이 규격에 맞게 제작했다. FHD는 HD 해상도의 2배, 즉 1920 × 1080(16 : 9)으로 정해지고, 전미가전협회는 이보다 4배 더 해상도가 높은 3840 × 2160을 TV 방송 및 디스플레이의 해상도의 4K로 규정한다.

반면, 미국 할리우드의 주요 스튜디오가 컨소시엄을 결성한 DCI(Digital Cinema Initiatives)는 디지털 시네마를 위한 표준 가이드라인에서 4K 해상도를 4096 × 2160(17 : 9)으로 규정했다. 우리가 실제로 극장에서 보는 대부분의 영화 해상도가 2K(2048 × 1080)이기 때문에(4K 영상의 CG 작업, 후처리 작업을 진행하면 제작비가 엄청나게 올라가므로 마스터링 영상을 2K로 제작한다고 한다) 여기서 가로, 세로를 2배씩 그대로 늘린 것이다. 방송계에서 정한 4K 표준보다 가로가 조금 더 길다.

DCI 4K와 UHD 4K로 이해하자

정리해보면, 정확한 의미의 4K는 가로가 4096 픽셀 이상인 해상도를 의미한다. 즉, DCI 4K가 진정한 4K인 셈이다. 반면, 우리가 TV나 모니터에서 만나볼 수 있는 4K는 보통 16 : 9 비율의 3840 × 2160 해상도를 의미한다. 정확하게 표현하자면 UHD 4K라는 표현이 적절할 듯하다(다만, 게임용 와이드 모니터처럼 가로가 더 긴 제품에서는 리얼 4K인 4096 × 2180을 지원할 수 있다).
그리고 현재 DCI 4K는 전문 디지털 영화 영사를 위한 표준 규격, UHD 4K는 소비자용 4K 디스플레이의 표준 규격으로 이해하면 된다.