OLED Display 업계의 종사자이거나 혹은 OLED Display가 탑재된 핸드폰을 카메라로 촬영해본 사람이라면 한번쯤 어두운색의 Band를 보았을 것입니다.
OLED Display Band
다음과 같이 어두운색의 Band가 화면상에 주기적으로 나타남을 보실 수 있습니다.
OLED의 Rolling scan
OLED는 LCD와 달리 ‘Rolling scan’이라는 방식을 통해 Display에 이미지를 출력시킵니다.
전체 Display 영역에서 ‘Scan window’라는 일정 영역에만 화면을 표출하고 이 구간을 Display 위쪽부터 아래쪽으로 Scan을 하여 scan out을 시킵니다.
여기서 중요한 key parameter는 Scan out 시간입니다. 이는 Scan window 영역이 Display의 시작점부터 스캔하여 완전히 벗어나는 데 걸리는 시간입니다. 말 그대로 scan이 out 되는 데 걸리는 시간이죠.
이는 Display의 ‘refresh rate’의 역수 값을 가집니다. 위의 예시는 애플사의 iPhoneX 제품이며, 위 디스플레이의 refresh rate는 60Hz입니다.
따라서 Scan out = 1/60Hz = 16.7ms라는 것을 알아낼 수 있습니다.
저 Scan window라는 밴드 형태의 아이가 핸드폰 화면을 한번 훑고 지나가는 데 걸리는 시간이 16.7ms라는 것을 알 수 있네요.
OLED display Band
Scan window가 카메라에 포착되지 않게 촬영하는 방법
그럼 우리가 OLED를 카메라로 촬영할 때 위의 Scan window가 안 보이게 하려면 어떻게 해야 될까요? 그게 가능은 할까요?
일단 결론부터 말씀드리면 가능합니다.
아래와 같이 깨끗하고 선명한 이미지를 촬영할 수 있습니다.
방법은 OLED의 Rolling scan 원리만 정확히 이해하면 생각보다 간단합니다.
바로, 카메라의 Exposure time을 Scan out 시간의 배수로 설정하면 되는데요.
Refresh rate가 60Hz인 Display를 촬영한다고 하였을 때, 계산되는 scan out 시간은 16.7ms가 됩니다. 만약 카메라의 Exposure time도 16.7ms로 설정한다면 카메라는 Scan window가 시작점부터 아래로 이동하는 동안 shutter를 닫지 않고 쭉 노출하고 있다가 Scan window가 완전히 화면 밖으로 나가는, 16.7ms 시점에서 노출을 멈춥니다. 그다음 readout을 통해 이미지가 출력됩니다.
따라서 이 경우에는 Scan window가 특정 영역에 포착되는 것이 아닌 전체 이미지의 레벨에만 영향을 주게 됩니다.
이와 같은 의미로 Exposure time을 16.7ms의 배수인 33.4ms, 50.1ms,…으로 설정하면 scan window가 안보이게 선명한 영상을 촬영할 수 있게 되는 것입니다.
OLED display band
OLED displa
OLED display band
band
알아두면 좋은 정보! 카메라의 Electronic shutter에 따른 이미지 현상
아시다시피 카메라의 Electronic shutter에는 두 가지가 있습니다.
Rolling shutter와 Global shutter가 있죠.
자세한 내용은 제가 이전에 포스팅한 글을 참고해주세요.
https://visionblog.vieworks.com/knowledge/camera-n-sensor/rolling-shutter-vs-global-shutter/
위 글을 보시면 동작 원리가 상이한 것을 알 수 있습니다. Exposure하는 방식도 다르며 이미지 값을 불러들이는 순서도 다르죠. 따라서 같은 OLED panel을 촬영해도 Scan window가 보이는 이미지 현상이 다르게 나타납니다.
다시 제가 처음 올려놓은 이미지를 가져 오겠습니다.
이미지 왼쪽 하단의 촬영 환경을 자세히 보시면 왼쪽 이미지는 Global shutter 카메라로 오른쪽 이미지는 Rolling shutter 카메라로 촬영된 것을 보실 수 있습니다.
만약 ‘OLED를 촬영하는 데 검은 색 Band가 보인다’ 했을 때 먼저 본인 사용하고 있는 카메라가 어떤 electronic shutter인지 확인을 하면 좋습니다.
그런 다음, 저희가 위에서 제시한 솔루션을 적용하면 Band가 없는 선명하고 깨끗한 영상을 얻으실 수 있습니다.
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