LED 조명 퀄리티 측정방법(5)SSI(Spectral Similarity Index)

[Tech] SSI(Spectral Similarity Index)

[Tech] SSI(Spectral Similarity Index)

지난 몇 번의 글을 통해서 조명 퀄리티를 측정하는 여러가지 방법에 대해서 정리를 했었습니다. 현재도 조명 현장에서 가장 많이 사용허고 조명장비를 선택할 때 참고하는 것이 CRI와 TLCI입니다. 이번에는 영화산업분야에서 새롭게 제안한 측정방법인 ‘SSI(Spectral Similarity Index)’에 대해서 정리해보도록 하겠습니다.

LED 광원이 게속 발전하면서 CRI와 TLCI와 같은 Index는 중요하게 사용되는 한편 그 한계에 대한 평가를 동시에 받고 있습니다. CRI는 카메라 감도가 아닌 사람의 눈으로 바라보는 색상감도를 기반으로 하고 있어 카메라 센서가 색상을 인식하는 방식에서 차이가 있고 샘플 컬러(R1~R8)가 부족해 정확하게 측정할 수 없습니다. 현재 대부분의 조명장비들이 CRI 95이상을 나타내면서 좋은 광원이라고 말하고 있지만 이것만으로 광질이 좋다고  평가하기에는 부족한 부분이 있습니다. 추가로 확장된 샘플 컬러(R9~R15)를 사용하고 있지만 여전히 완전히 신뢰할 수는 없습니다. 최근에는 사람의 눈의 기반으로 하는 방식은 같지만 샘플 컬러를 99개 사용하는 TM-30을 많이 사용하는 추세입니다. 

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방송분야에서는 이런 CRI를 대신하여 사용할 수 있는 TLCI라는 Index를 개발하여 제공하였습니다. TLCI는 24개 샘플컬러의 색상 표현과 기준 광원과의 색차를 수치적으로 보여주는 두가지 데이터를 제공합니다.  현재 방송분야에서는 CRI보다는 TLCI를 좀더 신뢰하거나 같이 참고하고 있습니다. 하지만 TLCI를 무조건 신뢰할 수 있을까요? 아래 조명장비는 TLCI 99를 나타내지만 태양의 스펙트럼과 비교하면 많은 영역에서 부족한 것을 볼 수 있습니다. 가장 좋은 퀄리티가 100인 것을 감안한다면 거의 완벽한 장비라고 할 수 있는데 스펙트럼은 그렇지 않다는 것을 확인할 수 있습니다. 또한 TLCI는 원래 방송분야에서 주로 사용하는 3 Chip Sensor를 가진 장비를 기준으로 만들어진 Index로 Single Chip Sensor를 주로 사용하는 디지털 시네마 카메라에 적합하지 않은 부분도 있습니다. 그리고 기본적으로 방송분야에서는 REC 709를 사용하지만 영화분야에서는 DCI-P3를 사용하여 색공간 기준에도 차이가 있습니다.

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이런 부분을 해소하기위해서 2016년 영화예술분야의 아카데미 과학기술위원회는 영화에 적합한 새로운 조명 스펙트럼을 평가하는 Index ‘SSI(pectral Similarity Index)’를 개발했습니다. 우선 SSI는 사람이나 카메라와 같은 광원을 바라보는 대상인 관찰자를 두지 않고 색상 샘플도 제거하였습니다. 따라서 색상 샘플의 수나 대상에 따른 값이 바뀌지 않고 어떤 산업분야에도 적용할 수 있습니다. 그럼 어떻게 광원의 품질을 측정할 수 있을까요? SSI는 우선 조명업계에서 표준으로 광원 데이터를 사용하여 이것과 측정할 광원의 스펙트럼을 비교하는 방법을 사용했습니다. SSI도 100을 기준으로 높을수록 좋은 품질의 광원으로 평가할 수 있습니다. 같은 광원이라고 하더라도 비교하는 표준광원에 따라서 Index 값이 차이가 생길 수 있습니다. LED스펙트럼의 특성에 따라 낮은 색온도보다 높은 색온도에서 좋은 퀄리티가 나오기 힘들다고 합니다. 

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SSI를 지원하는 측정장비는 표준 광원 데이터를 가지고 있어 선택하여 측정할 수 있습니다. 

또한 SSI는 표준 광원 뿐만 아니라 다른 장비를 기준으로 서로 비교할 수도 있습니다. 현장에서 여러가지 장비를 사용해야하거나 같이 사용해야할 장비를 선택해야하는 경우 미리 측정한 데이터를 선택하여 비교할 수도 있어 유용하게 사용할 수 있습니다. 

아직까지 조명장비 업체의 데이터에서 SSI에 대한 데이터를 찾아볼 수 있는 곳은 많지 않지만 앞으로 영화는 물론이고 방송분야에서도 많이 사용될 것으로 보입니다. 관심을 가지고 지켜보아야겠습니다.