모니터 감마에 관하여

TV나 컴퓨터의 모니터는 형광물질이 발라진 CRT가 들어있습니다. 이 CRT에 전자총이 RGB 빛을 내뿜어 형광물질이 반응하면서 빛을 나타내게 되는데, 이때 0.4라는 전압을 발사하면 실제로는 0.4의 2.2제곱만큼의 값만 화면에서 빛으로 내게 됩니다. 이 제곱의 기준이 되는 이 수치(2.2)가 바로 'Gamma' 입니다. 즉 입력 값보다 훨씬 작은 값으로 화면에 빛이 나타나게 된다는 것입니다.  즉, 0.4 2.5 = 0.1011… 가 됩니다. (전자총에서 발사되는 입력 voltage는 0.0 ~ 1.0 사이의 값을 가집니다.)

이것은 초기 CRT를 만들때의 기술적 한계등이 원인이었으며 그 후에도 줄곧 그대로 이어져, 지금까지도 우리는 Gamma가 2.2인 TV CRT를 통해 뉴스를 보게 되었습니다.




그 입력 값(Input Voltage)과 CRT 전면에 표현되는 빛의 실제 강도(Brightness)의 관계를 그래프로 나타내면, 다음과 같습니다.







대부분의 IBM PC 컴퓨터 시스템(일반적인 Intel CPU 기반 PC의 경우)의 기본적인 System Gamma 는 2.5 입니다

반면에 매킨토시 컴퓨터의 기본 System Gamma는 1.8(정확하게는 1.72)입니다.

웹에서 사진 이미지들을 볼때도, 여러분들이 별 조정 없이 본다면, 이것 또한 System Gamma 2.5 상태에서 보고 있는 것입니다.

만약 어떤 사진이 Gamma 1.72(Macintosh Computer)에서 잘 보이도록 조정되어 졌다면, System Gamma 2.5 인 일반 PC에서는 어둡고, 색들이 Over-Saturated된 상태로 보일 것입니다.

반대로, 일반 Intel 계열 PC에서 만들어진 사진 이미지(Gamma 2.5)를, Macintosh 모니터에서 본다면, 지나치게 밝게, 그리고 색은 허옇고 밋밋하게 보일 것입니다. SGI나 기타 다른 컴퓨터 시스템도 나름대로의 system Gamma값을 가지고 있습니다.



다음 그림은 애초에 Gamma 2.2 에 맞게 보정된 사진(가운데)을 각각 Gamma 2.5와 Gamma 1.8로도 보정(Compensation)하여 비교한 것입니다.







왼쪽의 Gamma 2.5(IBM PC의 defult System Gamma)의 이미지는 shdow detail이 표현되지 못했고, 색도 왜곡되었습니다.

오른쪽의 Gamma 1.8(매킨토시 컴퓨터의 default System Gamma)는 dark shadow detail에서는 Noise가 발생하기 시작하고, 색이 전혀 다른 색으로 왜곡되어 버렸습니다. 이것은 포토샾의 밝기 조정과는 전혀 다른 것입니다. 단지 언뜻 보기에는 밝기만 달라진 것 같지만 실제는 그렇지 않습니다.



-. Gamma 값의 변화는 단지 밝기만이 아니라 색 자체를 변형(Hue shift)시키는 결과를 초래합니다.

-. 칼라사진에서의 색 변형은 '전혀 다른 사진'을 보는 것과 다름 없습니다.



결국 서로 다른 System Gamma 값을 갖는 시스템 사이에서는(특히 사진 이미지들을 볼 때는) 원래 그 이미지가 만들어진 Gamma 상태에서 볼 필요가 있고, 그렇게 하려면,



[1]자신의 컴퓨터의 System Gamma를, 이미지가 만들어질 때의 Gamma로 바꾸고 감상하거나, (감상하려는 사진 이미지가 어떤 Gamma 값으로 calibration되었는지 알 때에만 가능하겠죠)



아니면

[2]사진 이미지 자체(JPG나 GIF 화일들)를 download 받아서, 자신의 System Gamma로 Gamma Compensation(감마 보정)하고, 저장한 후에 감상해야 한다는 결론에 이릅니다.



[1]과 같이 하려면 컴퓨터 시스템의 'System Gamma' 를 원하는 값으로 바꾸어야 하는데, 이때 사용되는 Tool중 현재 일반적으로 사용할 수 있는 Tool 중에, Adobe Photoshop 6.0을 설치할때, 같이 설치되는, 'Adobe Gamma Utility' 가 있습니다.(제어판에 설치됨).



그 밖에 System Gamma를 설정할 수 있는 Tool은 소프트웨어만으로 된 것과, 하드웨어(흔히 Colorimeter로 불리움)와 같이 사용하는 것이 있는데, Entry Level의 기능을 가지는 수십만원대부터 Professional LAB용의 수백만원대, 수천만원대(전체 system포함)까지 다양합니다. (그러나 이 글에서는 일반적으로 저렴한(?) Adobe Gamma Utility를 사용하는 것을 전제로 설명 드리겠습니다)



[2]의 경우와 같이 다른 system Gamma를 가진 사진 이미지를 다운로드하고, Photoshop 이나 기타 다른 사진 이미지 가공 툴로 특정 System Gamma에서 잘 보이도록 다시 조정하여 저장한 후 보는 방법은, 그 과정에서 'Gamma Compensation' 이라는 과정이 반드시 필요하게 됩니다. 이때, Gamma Compensation된 사진 이미지 화일 자체가, 특정한 System Gamma에서 제대로 보이도록 조정된 것이라서 'File Gamma' 를 내장하고 있다고 말하기도 합니다)



현재 일반 PC 사용자들은 대부분 이러한 System Gamma 조정 프로그램(Adobe Gamma utility 등) 을 설치하지 않았을 것입니다. (만약 사용자가 Photoshop 6.0을 설치하여 저절로 설치되어 있더라도, 대부분 제대로 조정이 안된 상태일 것이며, 또는 Gamma 2.2 로 프로그램 설치과정에서 저절로 본인도 모르게 조정되어 있을 수도 있습니다. 물론 이 조정도 대부분 재조정이 필요한 잘못된 설정입니다만)



ㅁ  Gamma 1.72 는 Apple Macintosh의 기본적인 System Gamma 입니다. 예전부터 출판이나 그래픽 전문 프로그램의 표준으로 사실상 사용되어 오던 시스템이 Mackintosh였으며, 이로 인해 현재도 일부 프린터 기기들이나, 기타 칼라 재현 장비들의 기본적인 Gamma로 사용되어지기도 합니다.



ㅁ  Gamma 2.2는, 프린팅시에는 아직 완전한 표준 Gamma로 확산되지 못하고 있지만, 시각적 중간 회색을 재현하는 비교적 알맞은 Gamma Space라고 판단되며(사실상의 시각적 중간 회색의 표현 Gamma는 2.45입니다만), CIE Color Model 을 기반으로 제안된, 여러개의 Color Space들이 바로 Gamma 2.2에 근거하고 있습니다. 사진 이미지의 웹 감상 및 표현에 추천되는 Gamma Space입니다.



ㅁ 현재 저는 갤러리에 사진을 올릴 때는 Gamma 2.2를 사용하고 있으며, 일반적인 홈 페이지를 만들 때는 Gamma 2.5 나 혹은 Gray calibration chart를 웹에 게시하면서 최소한의 조정을 유도하면서 gamma 2.2를 사용하고 있습니다. 최선의 방법은 제 홈페이지에 들리는 사용자들로 하여금 System Gamma 2.2를 유도하는 것이 이상적이지만, Gamma 조정 안된 일반인들의 PC가 대략 System Gamma 2.5 이기 때문에, Gamma 2.2로 만들어진 이미지를 볼 때는 Shadow Detail이 제대로 재현되지 않으며, 색이 Shift(변질)되어 보일 수 있기 때문에, 웹사이트의 사진 갤러리가 아닌 일반적인 사이트의 경우, Gamma 2.5를 사용하시는 것이 좋겠습니다. 자 그렇다면 Gamma 2.2나 Gamma 2.5 등, 사용자가 원하는 Gamma 값으로 System Gamma를 설정하는 방법에 대해 설명하겠습니다.



모니터 Black-Point Calibration



ㅁ  모니터 calibration 과정에는 모니터의 color temperature(색온도)를 맞추는 과정과 Monitor Gamma(여기서는 곧 System Gamma)를 설정하는 과정이 있습니다.



ㅁ  정확한 색온도를 맞추는 과정은 실질적으로 하드웨어의 도움없이는 힘든 부분이기도 합니다. 그러나 비교적 맑은날 산란된 창에서 비춰지는 빛의 온도를 눈으로 감지하여 어느정도 모니터의 색온도를 대략 6500K 에 맞출 수도 있지만 정확하게 하기는 쉽지 않습니다. 특히 사진 이미지의 Digital Print 까지 고려하고 계신다면, EyeOne과 같은 하드웨어 모니터 Calibrator가 필요할 것입니다.



ㅁ  6500K는 Medium White의 온도이며, 일반적으로 prepress에 쓰이는 5000K는 웹상의 사진 이미지의 표현이나 사진 이미지의 수정에는 적합하지 않으며, 9300K등의 일반적인 모니터의 기본 색온도는 문서작업이나 등등의 작업에는 적합할지 모르지만(산뜻해보이는 느낌과 밝은 느낌때문에), 사진 이미지에 적용하기에는 지나치게 cool합니다. 자신의 모니터에 색온도를 제어하는 조절이 가능하다면, 될수 있으면 6500K 에 맞추도록 권고합니다.



ㅁ  위에서 언급했듯이 전용 하드웨어 colorimeter를 사용하여, 모니터의 색온도를 측정하는 방법이 가장 좋습니다.
(물론 이것도 성능에 따라 사용하지 않느니보다 못한 것들도 있음을 유의하십시오. 또한 어떤 하드웨어 Calibrator들은 가격은 비싼데 제대로 색온도를 맞추기 어려운 것들도 존재할 수도 있습니다. 이유는 사용자가 수작업으로 해주는 RGB control 등이 포함되어 있어서, 이것을 잘못할 경우 모니터 전체의 색온도는 맞추겠지만, Gun Balance가 제대로 안되어, 모니터 전반에 color cast가 드리워질 수도 있기 때문입니다.)



ㅁ  그러나 웹상의 사진 이미지의 감상이 목적이라면, 색온도와 더불어 중요한 것이 있는데, 바로 모니터 Gamma 즉 System Gamma의 설정입니다.

모니터의 Viewing Gamma, 즉 system Gamma의 설정은, 모니터를 통해 사진 이미지를 검토하거나 감상할 때, 반드시 고려해야 하며, 이것은 결정적으로, 사진 이미지의 노출과 연관된 highlight/shadow detail의 표현뿐만 아니라, 색의 잘못된 shift(변형)과 balance의 판정에 결정적인 영행을 주기 때문입니다.



System Gamma 를 설정하기 전에, 반드시 모니터의 Black-Point Calibration 을 실시해야 합니다. 이 과정이 생략되면 System Gamma 설정은 무용지물이 될 정도로 중요한 과정입니다.



Black-Point Calibration은 통상적으로 Brightness와 Contrast를 조절하는 것이지만, 밝기와 콘트라스트를 조절한다기보다는 모니터가 나타낼 수 있는 순수 검은 색의 기준을 정하는 과정입니다.

그런데 이 과정은 모니터 사용자의 '보는 환경'에 근본적으로 종속되는 조정 과정이며, 따라서 조정을 시행하는 곳의 주위 조명 즉 조도와 색온도에 영향을 받습니다. 자세한 기술적 사항은 다음 기회로 미루고 실제 시행하는 방법에 대해 설명 드리겠습니다.



1.        모니터를 켜고, 최소한 30분후에나, 안전하게는 1시간이 지난후에, 흑점 보정을 실시하시고, gamma 설정을 하십시요. 처음 켠후 30분~1시간 동안은 화면이 지나치게 밝게 되어 있는 상태가 지속됩니다. 이때 이미지를 조정하고, 저장하게 되면, 나중에 안정화된 후 보시면 상대적으로 어두운 이미지로 보이게 됩니다. 의외로 그 차가 심하므로 절대! '주의!' 하시기 바랍니다.



2.        방안(실내)의 조명 상태를, 사진을 평소에 감상하시는 상태로, 조절하십시오



3.        모니터에, 직접적으로 형광등이나 기타 광선 등이 비치지 않도록 하십시오.(중요)



4.        모니터에, 자신의 그림자나, 반사된 뒷 배경 등이 될 수 있으면 거의 보이지 않도록 조명을 조절하십시오. (약간 어둡다고 느낄 정도로...)



5.        모니터의 앞의 조절 버튼등을 통해 Contrast는 최대로 하시고, Brightness도 최대로 하십시오.



6.        Windows98등의 OS를 사용하신다면, 화면배경을 완전한 검은색으로 설정하시고 (그림등도 다 없애고), 바탕 화면에 널려 있는 아이콘 등도 정리하시고 최소로 하십시오. 밝은 아이콘 등이 조절에 영향을 미칠 수 있습니다.



7.        모니터의 OSD(전면의 각종 조절 버튼)을 이용하여, 모니터의 세로 주사 크기(Vertical Scan Size) 를 최소로 하십시오. 즉 화면에 표시되는 부분이 아래 위로 짜부러들게 표시되도록 하십시오(최대로)







그러면 전자총에서 주사하는 부분과 그렇지 않은 부분의 명확한 경계가 보일 것입니다. 위 그림에서 파랗게 된 부분이 전자총에서 쏜 주사선이 주사되는 영역이며, 그 위 아래의 어두운 부분은 주사선이 미치지 않는 영역입니다.



8.        Brightness 를 조절하여 모니터의 scanned line(주사선)의 경계의 어둡기가, 모니터 바탕과 같도록, Brightness를 낮추기 시작하십시오. 일치한다고 생각되면 멈추십시오. 그리고 이제 현재의 방안의 조명상태에서 사진을 감상하실 때는 절대 밝기 조절을 건드리지 마십시오. 만약 방안의 조도가 바뀌면 , 다시 위의 작업을 수행해야 합니다.(그림 참조)

이와 같이 모니터 흑점 보정이 행해지고 난후 다시 'System Gamma Calibration' 작업등이 이어집니다.



System Gamma Calibration


1.        AdobeGamma Utility를 실행합니다.(제어판에 있습니다) Wizard mode를 선택하지 말고, 'Control panel Mode' 을 선택합니다.







2.        그러면 위의 이미지 같은 화면이 나타납니다.



위 화면에서 Load button을 누릅니다.

모니터 살때 같이 제공하는 ICC(또는 ICM) profile을 읽어 들입니다.

만약 이것이 애초에 없다면, Load를 취소하시고, 대신 Phosphors를 Trinitron이나 P22-EBU를 선택하십시요.

참고: 만약 본인의 모니터의 CRT 가 Trinitron type 이면, Phosphors 를 Trinitron 으로 선택하시면 되며, 그렇지 않은 경우는 대부분의 모니터는 P22-EBU 를 선택하시면 됩니다.



3.        White Point는 Hardware 6500K(모니터자체의 OSD(조정판넬)에서, 하드웨어 monitor 색온도(Temperature)를 실제적으로 6500K로 맞춘 후에야 의미가 있습니다.)



4.        Adjusted 는 Same as Hardware를 선택하세요.


5.        원도우의 배경 무늬를 없음으로 설정하고, 색도 검정 색으로 변경합니다. 즉 화면이 검은 바탕이 됩니다.



6.        첨부한 gif 화일중 원하시는 감마 이미지를 배경 이미지로 셋팅합니다.

즉 만약 시스템 gamma를 2.5로 하시고 싶으시면, 25.gif 를 배경 이미지로 만드세요.

Adobe Photoshop의 Single Gamma 조정 격자 무늬나 RGB 각각의 Gamma 조절 격자 무늬판은 그 정확도가 우려할 수준입니다. 이것은 절대 쓰지 마십시오. 첨부한 화일은 실행하면 여러개의 Gamma Image Patch가 생성됩니다.



7.        배경에 설정된 gamma 이미지를 동시에 보면서 조절하기 위해서, AdobeGamma Utility 윈도우를 화면의 좌하단 또는 우하단으로 이동합니다.







8.        View Single Gamma Only를 check하고 중간 슬라이드를 마우스로 클릭하여 선택된 상태로 하고 좌,우 화살표를 이동하여 미세 조절하며, 윈도우 바탕 배경에 현재 보이고 있는 Gamma Image Patch 의 좌우가 같아 질때까지 조절하십시요.

이때, 눈과 모니터가 너무 가까우면 조절이 힘들기 때문에, 17인치를 기준으로 , 모니터에서 1.5 ~ 3 meter 정도 떨어진 거리에서, 눈을 게슴츠레하게 뜨고 조절하시면 조금 쉽습니다.(너무 게슴츠레하게 뜨지 마세요..조절 정확도가 떨어집니다...) 특히 Gamma Image Patch 에서 가운데 두줄의 양쪽 셀이 같아지도록 하는데에 핵심이 있습니다. 즉 Gray < 33% 인 줄과, Gray > 33% 인 두줄.



9.        Description 란에 적당한 설명을 적고, 'OK' 버튼을 눌러서 저장할 화일 이름을 정하고 저장합니다.

AdobeGamma Utility는 시작프로그램에 등록되어있을 겁니다. 이제 여러분이 컴퓨터를 재 가동 시킬때마다 이 Gamma조정유틸리티가 실행되어 항상 일정한 Gamma를 유지할 수 있습니다.



그럼 여러분이 그동안 접속했던 사진 사이트를 접속해 보십시오. 늘 보아오던 사진 이미지에서, 예전과는 다른 밝기와 암부 디테일을 경험하실 수 있을 겁니다.

(첨부한 Gamma Image Patch 는 Copyright: Timo Autiokari; Accurate Image Manipulation for Desktop Publishing 에서 참조 하였으며, Timo Autiokari 에게 감사드립니다.)

 

사진사랑(http://www.sazine.co.kr/)
글 : 신찬진(m6leica@yahoo.co.kr)