1. 필름과 테이프
아날로그 방식으로 정보(주로 시청각 정보)를 저장하던 대표적인 매체는 '필름'과 '테이프'이지 싶다.
필름은 주로 (1) 정지 사진을 찍는 용도로 쓰이지만, 잘 알다시피 수만~십수만 장 이상 빠르게 돌리면서 환등· 영사를 해서 (2) 영화를 돌리기도 하며, (3) 방대한 양의 옛 종이 문헌을 촬영해서 내용을 초소형으로 보존하는 용도로 쓰기도 한다.
(3)은 TIF 내지 PDF의 아날로그판쯤 되며, 카메라가 아니라 스캐너에 더 가까운 영역으로 보인다. 이 세 종류의 필름들이 다 동일한 재질인 것도 물론 아니다.
한편, 테이프는 '자기 테이프'라는 이름으로 컴퓨터의 기억장치로 쓰이기도 하지만 일단은 '카세트 테이프' 같은 음성 저장용으로 널리 쓰였다. 그러니 유성 영화도 화면은 필름을 돌려서 상영하고, 음성은 테이프로 재생했다.
카세트 테이프는 앞뒤 구분이 있는 반면, 비디오 테이프는 그렇지 않다. 전자는 내 기억으로 최초로 개발한 곳이 필립스이고, 후자는 SONY/JVC 등 아무튼 서로 다르긴 한데.. 카세트 테이프는 테이프 단면을 좌우로 반반씩만 나눠서 사용하기라도 했나 싶다.
그런데 '릴 테이프'라고, 방송국 장비라 하면 곧장 떠오를.. 그 커다란 바퀴가 뱅글뱅글 돌아가는 기계가 있는데.. 그게 인간이 개발한 아날로그 녹음 장비 중에서는 음질이 제일 좋았다. CD건 카세트건 각종 음반들의 최초 마스터 원본 음원을 저장하는 데 요게 쓰였다고 한다. 아날로그 시절엔 말이다.
그 반면, 비디오 테이프는 말 그대로 '테이프'에 영상과 음성이 모두 담겨 있으니 신기한 일이다. 물론, 물리적인 매체 없이 전파· 전자기 신호만 취급하던 과거 TV와 비디오 테이프의 화질은 필름의 그것에 필적할 수 없었다. 디지털처럼 해상도가 정확한 숫자로 딱 떨어지는 건 아니지만 주사선의 수를 세어서 수직 해상도가 200~300대.. 그냥 VGA mode 13h 320*200보다 약간 더 좋은 수준이었다.
뭐, 실물이 있는 아날로그도 해상도가 마냥 무한대는 아닐 것이다. 디지털 같은 날카로운 계단 현상이 없는 대신, 단지 경계가 흐릿해서 알아보기 어려울 뿐이다.
그래도 영화 필름은 어지간히 오래된 것이라도 스캐닝과 복원, 리마스터링을 아주 잘 하면 디지털 규격 기준으로 거의 6K급의 해상도까지는 뽑을 수 있다고 한다. 애초에 그 넓고 큰 벽면에다가 쏴도 될 정도의 영상이 담겨진 매체이니 말이다.
인간이 1970년대에 달에서 찍은 사진과 영상 기록들은 실시간으로 전송한 동영상은 전파를 통해 보낸 것이며, 고화질 사진들은 필름 카메라로 찍은 것이다. 컬러 사진과 TV 기술만 있고, 그렇다고 없는 영상을 주작할 수 있는 디지털 CG 기술은 없던 시절이다.
참 의미심장하지 않은가? (그에 반해 세상에서 제일 끔찍하고 처참한 사진 기록이 남을 수 있었던 1940년대 2차 세계 대전 시절에는 아직 컬러가 거의 보급되지 않았었다.)
2. 매체의 차이
참고로, 어떤 정보 저장 매체가 아날로그냐 디지털이냐 하는 것은 그 매체를 읽고 쓰는 기계의 재량에 달렸지, 그 매체 자체의 물리적 특성이나 저수준 메커니즘에 막 절대적으로 의존하지는 않는다.
가령, 레이저 디스크는 기술 수준이 100% 디지털 매체인 CD와 동급이다. 하지만 그 시절에 영상 신호까지 모두 디지털로 취급하는 것은 기술적으로 부담스러웠던지라, 얘는 아날로그 기반이다. 그 대신 화질은 MPEG2급으로, 아날로그치고는 HD 축에 들었고 괜찮았다. 가정용 VHS/VCD(MPEG1)보다는 확실히 더 좋으니 말이다.
하긴, 초창기의 PC용 그래픽 카드만 해도 구닥다리 CGA와 EGA는 디지털이지만 정작 VGA는 고해상도 고색상 처리를 위해 신호 전송 방식이 오히려 아날로그 기반으로 잠시 되돌아갔다는 것도 감안할 점이다.
반대로 테이프도.. 카세트나 비디오 테이프는 일단 아날로그 최적화이다. 컴퓨터에서 쓰이는 테이프 리더는 기술적으로 모뎀이나 다름없었다. 매체가 전화선이냐 테이프냐는 차이만 있을 뿐, 거기서 얻어진 치지직~ 하는 아날로그 음성 신호를 디지털 0~1 뭉치로 변환하는 건 완전 동일하기 때문이다.
지금까지도 테이프가 비록 카세트 테이프 같은 형태는 아니지만 테라~페타바이트급 분량의 방대한 백업과 아카이빙 용으로 업계에서 여전히 쓰이고 있다. 그 테이프와 옛날 테이프의 기술적인 차이가 어떤게 있는지 궁금해진다. 일찍부터 기업용과 가정용은 성격이 굉장히 달랐다고 하는데...
아울러, 아날로그 매체들도 다 똑같은 아날로그가 아니며 디지털도 다 똑같은 디지털이 아니다. 오디오 CD는 소프트웨어적인 음성 압축은 전혀 없이 그냥 raw한 PCM 신호만이 디지털 형태로 쭉 들어있기 때문에 MP3보다는 정보의 집적도가 훨씬 낮다. 물리적인 오류에도 상대적으로 더 여유가 있다.
테이프들보다 더 아날로그스러운 물건으로는 필름(영상) 또는 LP가 있을 것이다. 비디오 테이프는 영화 필름과 동급의 아날로그를 구현한 건 아니니, 컴퓨터처럼 640*480으로 딱 떨어지는 것도 아니면서 한편으로 주사선 수 정도의 해상도는 명시적인 제약이 있다. 그리고 겨우 그런 화질을 거대한 영화관 벽면에다 쏴서 상영할 수는 없다.
LP 레코드는 그 자체에 뭔가 재생 위치 정보 같은 게 없는데(테이프의 감긴 위치 같은).. 곡의 탐색은 어떻게 했는지, 바늘의 위치로 그런 것을 변경했었는지 궁금하다. 본인은 LP가 실물 기기에서 재생되는 모습을 본 적이 없다.
3. 비디오 테이프의 기술적 한계
테이프는 비디오건 카세트건 재생을 반복하는 것만으로도 마치 자동차 타이어가 닳듯이 테이프가 늘어나고 화질· 음질이 조금씩 안 좋아지는 단점이 있었다. 아예 0 아니면 1로 깔끔하게 오류, 에러, 배드 섹터로 처리되는 게 아니라 아날로그답게 그냥 흐리멍텅해지는 것이다.
물론, CD 같은 디지털 매체도 싸구려 재료로 당장 컴퓨터에서 인식만 되게 만들어지고 어설프게 구워진 것은 10수 년도 못 버티고 내용이 지워져 버린다. 하지만 그건 보존· 보관과 관련된 문제인 것이고, 테이프는 그런 차원이 아니라 사용만으로도 열화를 피할 수 없었다.
또한, 테이프 간에 복제를 해도 100% 정확하게 깨끗하게 된다는 보장이 없었다. 특히 TV로 재생되는 신호를 잡아내는 식으로 녹화를 하면 절대로 원본과 같은 퀄리티가 나오지 않았으며, 오랫동안 재생되어 삭은 것 같은 열화가 대놓고 진행되었다.
그 열화된 사본을 재생하면서 녹화하고, 또 그 복사본을 같은 방식으로 재생+녹화 복사하고, 또 복사하고.. 이렇게 세대를 거듭하면..
영상의 색감(채도)이 갈수록 떨어지고 번쩍거리기 시작하고, 스테레오였던 음성은 모노로 짤리고, 영상과 음성이 뭉개지고 흐려지더니 급기야 컬러가 싹 사라져서 흑백으로 바뀌고.. 화면이 흔들리고 노이즈가 끼고.. 나중에는 영상은 그냥 백색잡음(white noise)으로, 음성은 테이프 늘어난 듯한 바람 소리로 수렴해 버린다. 이게 바로 자기 테이프에 기록된 아날로그 신호의 궁극적인 종말점인 듯하다.
다음 동영상은 VHS 비디오 테이프의 세대별 화질 열화 양상을 보여준다. (generation loss)
100% 아날로그인 영화 필름이 몇십 년 오래되면 영상의 색깔이 누렇게 바래지고(컬러) 경계가 뿌옇게 흐려지고(흑백), 무엇보다 필름 단면에 먼지· 이물질이 많이 붙었는지 백색 화면에서도 검은 점 같은 게 쉴 새 없이 깜빡거리게 된다. 이 정도면 그래도 우리가 충분히 직관적으로 예상하고 이해할 수 있는 방식의 화질 열화이다.
그리고 반대로 100% 디지털인 컴퓨터에서 그림이나 동영상을 손실 압축 방식으로 계속 저장하거나, 압축률을 높여서 저장하면 그 특유의 경계가 뭉개지고 깨지는 artifact를 볼 수 있다.
허나, 비디오 테이프의 아날로그 신호가 망가지는 모습은.. 정말 이질적이고 참으로 인상적이기까지 하다.
그럼 옛날에는 비디오 테이프만 갖고는 정확하게 복제된 비디오 테이프를 얻는 게 불가능했나?
영화가 비디오 테이프로 출시되면 동일 매체인 마스터 테이프를 복제하는 게 아니라 매번 영화 필름으로부터 테이프에다 기록을 해야 했나?
그건 아니었을 텐데.. 비싸더라도 TV 신호 변환-역변환이 아니라 테이프의 신호를 직통으로 베껴 쓰는 전문적인 비디오 테이프 복사기도 있었으리라고 생각된다. 소프트웨어의 디버깅으로 치자면 실행을 하지 않는 정적 분석처럼 말이다.
하나 더 첨언하자면, 옛날 아날로그 비디오에서는 각 화면의 정확한 픽셀은커녕 정지화면을 제대로 보기도 어려웠다. 일시정지 기능이 굉장히 구현하기 어려운 기능이었기 때문이다. 비디오 플레이어에 컴퓨터 같은 자체적인 비디오 메모리가 있지 않으니, 한번 보낸 영상이 그대로 자연스럽게 유지되지 않았다. "즐겁게 재생하다가 그대로 멈춰라"를 할 수 없었다.
pause 상태가 되면 비디오 테이프는 안 돌아가지만 헤드는 어떻게든 돌면서 테이프의 동일 지점을 미세하게 계속 스캔해야 했다. 그러니 자동차 타이어가 헛돌고 특정 지점만 계속 닳는 것과 같으며, 테이프에 좋을 리가 없었다. 그리고 기껏 정지시킨 화면은 화질이 구려지고(심하면 흑백으로..) 노이즈가 꼈다.
뭐, 굳이 따지자면 비디오 테이프는 일시정지가 어렵지만, 컴퓨터의 디지털 동영상은 역방향 재생이 불가능한 형태이다. (구간 seek를 위한 키프레임만 일정 시간 간격으로 놓여 있을 뿐임) 매우 정교하게 만들어진 f'(x) 함수로부터 f(-x)를 실시간으로 유도하는 게 쉬울 리가 없을 것이다. 서로 제각기 희생하고 포기한 분야가 있다.
4. 브라운관 수상기
두툼한 브라운관(CRT, 음극선관)은 완전히 퇴물로 전락해서 21세기 무렵부터는 전세계적으로 생산이 중단됐다. 증기 기관차는 1950~60년대부터 자취를 감췄으니 이와는 거의 반세기에 가까운 간격이다.
차라리 완전 옛날 물건에 속하는 LP, 카메라용 필름 같은 건 극소수 마이너한 수요라도 있다지만, 브라운관 모니터나 카세트· 비디오 테이프 같은 건 진짜로 명줄이 끊겼나 보다.
그래도 설계 한도 이내의 아무 해상도나 픽셀의 뭉개짐 없이 자연스럽게 지원 가능한 디스플레이 기술은 예나 지금이나 브라운관이 유일한데... 그걸 생각하면 과거의 브라운관 모니터가 문득 다시 보고 싶어질 때도 있다.
옛날에 형광등이 처음 켜질 때 딜레이가 있던 것처럼.. 브라운관 모니터는 처음 켤 때 전자총을 예열하느라 화면이 서서히 fade in 되는 딜레이도 있었다.
너무 어린 시절이어서 정확한 디테일이 기억 나지는 않지만, 과거에도 텔레비전은 자체적으로 공중파 영상을 수신하는 부분과 영상 신호를 표시하는 부분이 분명하게 분리되어 있지 않았을까 생각된다. 전자를 사용하지 않고 후자를 다른 기계와 연결하면 TV를 컴퓨터, 비디오, CCTV 등으로 활용할 수 있을 것이다. 굳이 감시용 녹화 영상이 아니라 학교 방송부에서 송출하는 내부 방송도 공중파가 아니니 CCTV의 일종이지 않겠는가?
단자를 잘 연결하면 가정용 텔레비전을 컴퓨터 모니터로 쓰는 것도 실제로 가능은 하다. 하지만 고해상도 화면이 선명하게 표시되지 않기 때문에 이걸로 눈 버리지 않고 컴퓨터 작업을 하기는 어렵다(브라운관 기준).
같은 브라운관 기술 기반이어도 텔레비전과 컴퓨터 모니터는 만드는 방식이 미묘하게 차이가 있기 때문이다. 마치 군대 사격과 스포츠 사격의 차이와 비슷한 양상인 것 같다. 텔레비전은 안 그래도 멀리 떨어져서 시청하니 화면 크기를 더 키우는 데 중점을 둔 반면, 모니터는 가까이서 들여다보며 문자를 읽을 일이 많으니 작더라도 픽셀이 더 선명하게 찍히도록 만들어진다.
2000년대 중후반부터는 컴퓨터 모니터가 4:3이 아닌 16:9 종횡비의 와이드 화면이 급격히 대세가 됐다. 이때는 컴퓨터 모니터가 액정 위주로 바뀐 뒤이다.
그럼 한 가지 의문이 생긴다. 브라운관 모니터 중에도 단순히 크고 해상도 높은 모니터가 아니라, 와이드 종횡비인 모니터가 있었을까?
본인은 그런 게 있을 리가 없다고 생각했으나, 검색을 해 보니 실제로 있었다.
먼 옛날 본인의 대학 시절, id 소프트웨어에서 Doom 3이 나오네 마네 하던 시절에 이런 홍보 동영상을 봤었는데..
영상 중에는 그 이름도 유명한 존 카맥이 코딩을 하는 장면이 있다.
알고 보니 저건 굉장히 옛날 모습이었다. 당대의 Doom 3 제품이 아니라 무려 1995년, 도스용 Quake를 개발하던 시절의 모습이다.
그런데 1995년.. 서민들의 컴퓨터는 해상도가 기껏해야 800*600, 1024*768 이러던 시절이었을 텐데 존 카맥이 쓰던 컴퓨터의 모니터는.. 1920*1080 와이드 화면이었다. 액정이 아닌 브라운관 모니터로 저런 해상도와 종횡비를 지원하는 물건이 있었던 것이다. 물론 그 크기와 무게, 가격은 감당하기 심히 압박스럽겠지만..;;
그리고 저 당시에 존 카맥의 Quake 개발 환경은 도스도, Windows도 아니고.. 그 이름도 유명한 NextStep이었다. 개발에 사용한 하드웨어와 소프트웨어부터가 그야말로 평범하지 않은 값비싼 명품 일색이었다. 뭐, 저분은 Doom 1/2가 초대박을 터뜨린 덕분에 백만장자가 됐고, 고급 스포츠카를 굴리며 떵떵거리며 살았으니 개발 장비를 최고급으로 지르는 것쯤이야 일도 아니었을 것이다.
존 카맥은 2013년을 끝으로 id 소프트웨어에서 퇴사하여, 게임 개발자 및 실시간 렌더링 3D 컴퓨터그래픽 '구루'(guru)로서의 커리어는 사실상 종지부를 찍었다. 그래도 경영이나 기획 쪽이 아닌 순수 기술자· 엔지니어이다 보니, id의 창립자들 중에서는 제일 오랫동안 남아 있다가 퇴사한 거다. 그랬는데 어째 Doom의 2016년도 리부트작에서는 일말의 기여를 하거나 자문에 응해 준 게 있는지 'former(前) 어쩌구' 하는 직함으로 크레딧에 등장한 모양이다.
지금이야 개나 소나 들고 다니는 그 작은 스마트폰의 화면 해상도가 20여 년 전 존 카맥이 쓰던 최고급 모니터의 그것보다 더 높은 지경이다. 3K~4K 해상도가 기본이고, 아이맥은 5K 화면까지 나와 있다.
또한, 휴대용 전자기기에서 액정 화면이라 하면 옛날 계산기처럼 그냥 녹색 배경에 검은색으로 7-segment 숫자나 찍혀 나오는 장비가 고작이었는데.. 언제부턴가 거기서 초고해상도 천연색 그림이 찍혀 나오고 있다. 경이로운 일이 아닐 수 없다.
공공장소에서 볼 수 있는 LED 전광판은 크기는 좀 더 크지만, 오랫동안 청색과 백색의 불모지로 여겨져서 주황이나 녹색 글자만 볼 수 있었지만 이 역시 천연색으로 바뀐 지 오래다. 얘는 디스플레이라기보다는 광원· 조명 기술로 각광받고 있으며, LCD에다가 빛을 비추는 수단으로도 쓰인다. 애초에 LED와 LCD는 비슷해 보여도 영어 이니셜의 의미가 서로 완전히 다르다.
5. 프로젝션 장비
끝으로.. 프로젝터 얘기만 더 하고 글을 맺겠다.
지금이야 컴퓨터 화면을 벽면에 그대로 쏴 주는 프로젝터가 주류이지만 옛날에, 1990년대까지만 해도 OHP 필름을 쏴 주는 프로젝터가 학교나 회의실 같은 데서 널리 쓰였으며 필름 인쇄가 가능한 잉크젯 프린터가 따로 있을 정도였다. 아날로그· 오프라인 매체답게 필름에다 실시간으로 밑줄을 긋는 등 수정이 자유로우며, 필름 여러 장을 옮기고 겹칠 수도 있는 건 오늘날의 컴퓨터 기반 프레젠테이션이 쉽게 흉내 낼 수 없는 장점이라 하겠다.
그러다가 그게 발전하여 그냥 실물 영상을 TV 화면으로 보내 주는 기기도 잠시 쓰였으나.. 얘는 가성비가 별로였을 것 같으며 실제로 금방 사라졌다. 캠코더? 비디오 카메라? 는 동영상을 찍으라고 만들어진 물건이지 발표 자료를 표시하는 용도는 아닐 테니까. 그래도 본인은 학창 시절에 이런 물건을 본 기억이 있다.
이런 장비가 없던 더 옛날엔 그냥 A0 전지 크기의 괘도가 교보재로 쓰였다. 지금도 전자 장비를 동원할 수 없는 군대 같은 데서는 야전 교육용으로 저런 게 쓰인다.
Posted by 사무엘
