LCD 픽셀은 컴퓨터 모니터나 평면 텔레비전 같은 액정 디스플레이, 즉 LCD의 화면을 이루는 아주 작은 단위 가운데 하나이다. 픽셀이라는 말은 "picture element"(화소)를 줄인 것이다. 27인치 풀HD 컴퓨터 모니터에서 픽셀 하나의 너비는 약 0.3밀리미터, 즉 300마이크로미터이다. 1마이크로미터는 1미터의 100만분의 1이다.

크기

픽셀의 크기에는 표준이 없다. 화면이 얼마나 크고 픽셀이 몇 개 들어 있는지에 따라 달라진다. 화면 크기는 한쪽 모서리에서 맞은편 모서리까지의 대각선으로 잰다. 풀HD 화면은 가로 1,920개, 세로 1,080개의 픽셀로 이루어져 있으며, 모두 합하면 약 200만 개이다.

모니터 제조사는 픽셀의 크기를 픽셀 피치로 나타낸다. 델(Dell)은 27인치 풀HD 모니터는 0.3114밀리미터, 화면이 23.8인치인 풀HD 모델은 0.2745밀리미터로 표기한다. 27인치 화면의 너비는 약 60센티미터이고, 이 너비를 픽셀 1,920개로 나누어도 같은 0.31밀리미터가 나온다. 이 사이트의 300마이크로미터는 이 정도 크기의 풀HD 모니터와 들어맞는다.

같은 화면에 픽셀을 더 많이 채우면 픽셀 하나하나는 작아진다. 27인치 4K 모니터는 가로 픽셀이 3,840개로 두 배 많아서, 픽셀의 너비는 절반인 0.1554밀리미터이다.

크기 비교

• 27인치 풀HD 모니터의 픽셀 약 82개를 옆으로 나란히 늘어놓으면 2.54센티미터 안에 들어간다. 델은 이 값을 화면의 인치당 픽셀 수로 표기한다.
• 지름이 약 7~8마이크로미터인 적혈구 약 40개를 옆으로 나란히 늘어놓으면 픽셀 하나의 너비 안에 들어간다.
• 너비가 약 0.5밀리미터인 식탁용 소금 알갱이 하나는 픽셀 약 1.6개를 덮는다.
• 픽셀을 이루는 세 색깔의 셀이 이 사이트의 그림처럼 나란히 놓이면, 셀 하나의 너비는 약 0.1밀리미터이다. 이는 사람 머리카락의 굵기와 거의 같다.

픽셀이 색을 만드는 방법

LCD는 스스로 빛을 내지 않는다. 화면 뒤쪽의 광원이 모든 픽셀을 통해 앞쪽으로 빛을 비춘다. 각 픽셀은 빨강, 초록, 파랑 필터가 달린 세 개의 셀로 나뉘며, 셀은 저마다 따로 제어된다.

셀마다 얇은 액정 층이 들어 있다. 액정은 분자가 같은 방향으로 늘어설 수 있는 액체이다. 이 층에 닿는 빛은 편광되어 있는데, 이는 빛의 파동이 한 방향으로만 진동한다는 뜻이다. 액정은 이 방향을 90도 돌려 놓으며, 그 덕분에 빛이 앞쪽의 편광 필터를 통과한다.

액정에 전압을 걸면 방향을 돌리는 작용이 멈추고, 필터가 빛을 막는다. 전압을 바꾸면 셀이 더 밝아지거나 더 어두워진다. 화면을 보는 사람의 눈에 보이는 색은 세 색을 서로 다른 세기로 섞어서 만들어진다. 빨강과 초록이 함께 있으면 노랑으로 보이고, 세 색이 모두 함께 있으면 흰색으로 보인다.

출처

• Dell 27 Monitor - E2724HS. Dell.
• Dell Pro 24 Plus Monitor - P2425H. Dell.
• Dell 27 Plus 4K Monitor - S2725QS. Dell.
• Polarization. In University Physics Volume 3. OpenStax, 2016.
• Color and Color Vision. In College Physics 2e. OpenStax, 2022.
• Erythrocytes. In Anatomy and Physiology 2e. OpenStax, 2022.
• Just How Small Is "Nano"?. National Nanotechnology Initiative.