Vi kan leve i aldersalderen, men det er fortsatt mange oppvarmede debatter om innfødte oppløsningsspill på moderne 4K. (eller større) skjermer. Går det med å føle seg i innfødt oppløsning? Kanskje det er på tide å la det gå.
Hva er "innfødt" oppløsning?
Flatskjerm-skjermer, enten LED, OLED. eller plasma, ha et rutenett av fysiske piksler. Når et bilde har minst like mange piksler verdt data som skjermen kan automatisk vise, får du maksimal skarphet og klarhet på den skjermen. Dette er forskjellig fra eldre CRT (Cathode Ray Tube) skjermer , som bruker en ladet stråle for å tegne et bilde på fosforescentaget på baksiden av skjermen. Bilder på en CRT ser bra ut på en eventuell oppløsning fordi strålen enkelt kan tegne antall piksler det trenger, opp til en viss grense i det minste.
På flatskjerm-skjermer, når antall piksler i innholdet ditt (for eksempel et spill, fotografi eller video) er mindre enn den opprinnelige oppløsningen på skjermen, må bildet "skaleres". En 4K-skjerm har fire ganger antall piksler i forhold til en full HD-skjerm, så for å skalere et fullt HD-bilde til 4K, kan du bruke fire 4k piksler for å representere en full HD-piksel. Dette fungerer ganske bra og generelt vil bildet fortsatt se bra ut, bare ikke så skarpt som et innfødt bilde.
Problemet starter når bilder lavere oppløsning ikke deler så pent inn i det opprinnelige pikselnettet på displayet. Det er her vi beveger oss inn i rike for estimering av pikselverdier. Når vi har en perfekt delbar skaleringsfaktor, har gruppene av piksler som representerer en lav res Pixel alle samme farge- og lysstyrkeverdi som originalen. Med en ufullkommen skaleringsfaktor, må enkelte piksler representere fargene og lysstyrkeverdiene til forskjellige originale piksler. Det er ulike tilnærminger for å løse dette, for eksempel gjennomsnittlig verdiene til splittspikslene. Dessverre gjør dette vanligvis for et stygt bilde.
Innfødt oppløsning og spillytelse
Konvensjonell visdom har ikke vært å bruke innfødt oppløsningsinnhold eller i det minste innhold som skalerer perfekt til den høyere oppløsningen. For spill betyr dette effektivt at spillet må gjengi ved den opprinnelige oppløsningen på displayet for den beste bildekvaliteten. Dessverre legger dette en tyngre belastning på GPU (Grafikkbehandlingsenhet) Som tar lengre tid å tegne hver ramme av spillet, siden det er flere piksler. Hvis den ekstra byrden er for mye, kan GPU ikke være i stand til å trekke rammer raskt nok til å gjøre spillet jevnt og spillbart.
Hvis vi ikke kan senke oppløsningen, så er den eneste måten å redusere belastningen på GPU og øke Frameratet, å ringe tilbake andre visuelle funksjoner. For eksempel kan du redusere kvaliteten på belysning, teksturdetaljer, tegneavstand, etc. I virkeligheten er du tvunget til å handle visuell kvalitet for visuell klarhet. Hvis du velger å bare godta den nedre rammeprisen, handler du deretter på bevegelsesklarhet og respons for bedre kvalitet i hver ramme. Det er ikke riktig svar her siden forskjellige spill og forskjellige spillere tildeler forskjellige verdier til disse, men det er en bytte uansett hva.
Hva med å falle tilbake på perfekt skalering? Mens dette handler om de verste skaleringsartefakter, tilbyr det det motsatte problemet. For eksempel er neste lavere oppløsning som skalerer perfekt med 3840 × 2160 (UHD 4K) 1920 × 1080 (Full HD). Som vi nevnte før, er det fire ganger færre piksler. På moderne maskinvare er det en god sjanse for at du ikke vil bruke all din GPU-effekt på denne oppløsningen.
Du kan bruke det ekstra hodet til å øke andre visuelle kvalitetsinnstillinger, eller du kan dra nytte av raskere rammepriser, spesielt hvis du har en skjerm som er i stand til å vise dem takket være rask oppdateringshastighetsstøtte.
Ingen av disse løsningene er optimal, og det er en stor bukse mellom disse to punktene hvor du kan slå den perfekte balansen mellom oppløsning, bildefrekvens og gjengivelse av kvalitet. Hvis bare at vilkårlig oppløsning ville se bra ut. For det meste av flatskjermhistorien, gjorde det det ikke. I dag er det veldig forskjellige.
Utgangsoppløsning vs. gjengivelse av oppløsning
Det første konseptet som hjelper oss med å forstå hvorfor ikke-opprinnelige oppløsninger ikke ser forferdelig ut på flatskjerm-skjermer, er å gjengi oppløsning og utgangsoppløsning. Gjengivelseoppløsningen er bildeoppløsningen som spillet gjør det internt. Utgangsoppløsningen er oppløsningen til rammen som faktisk sendes til displayet.
For eksempel, hvis du har en PlayStation 5. Koblet til en 4k-skjerm, vil displayet rapportere at det mottar et 4K-signal. Det er uavhengig av hva spillets faktiske interne oppløsning er. Hvorfor gå gjennom all denne innsatsen til å lure på skjermen til å tro at det får et 4K-bilde? Kort sagt, det er fordi det forhindrer at skjermen er innebygd scaler fra å sparke inn og lar spillutvikleren ha total kontroll over hvordan bildet deres skaleres fra den interne oppløsningen til den opprinnelige oppløsningen på skjermen. Dette er hemmeligheten til hvorfor innfødt oppløsning egentlig ikke betyr noe mer.
Vi har teknologien
Spillutviklere har nå et helt arsenal av skaleringsteknikker til deres disposisjon. Vi kunne ikke dekke dem alle her, men det er noen viktige som er verdt å vite om.
Først og fremst, hvis spillet har kontroll over skaleringsprosessen, kan det sørge for å beregne de beste pikselverdiene i det endelige bildet, avledet fra den interne gjengivelsen. Siden spillutvikleren har full kontroll over skaleringsprosessen, kan de finjustere sin skaler for å reprodusere det ønskede utseendet for deres spesifikke spill.
Ved hjelp av en tilpasset, gjør intern skaleringsteknikk også Dynamisk oppløsningskalering (DRS) Mulig Dette er hvor hver ramme gjengis ved den høyeste oppløsningen mulig, samtidig som det opprettholdes en bestemt målramme. Sluttresultatet er litt som streaming video, hvor kvaliteten dynamisk varierer i henhold til tilgjengelig båndbredde. Bortsett fra, er Drs mye mer finkornet og reaktivt. Dette ender med å være en ganske god løsning, fordi spillet ditt ser skarpt ut når det ikke er mye å gå på, og har oppløsning dips i varmen av handlingen når spilleren er minst sannsynlig å legge merke til.
Det er også avanserte teknikker for å "rekonstruere" lavere oppløsningsbilder i høyere oppløsningsversjoner. Bildekonstruksjonsmetoder er i utgangspunktet intelligente skaleringsmetoder som ikke bare multipliserer et tall med to. For eksempel bruker Taa (temporal anti-aliasing) informasjon fra tidligere rammer, for å skarpere den nåværende rammen. DLS (dyp læring super prøvetaking) Bruker maskinlæringsalgoritmer til oppskalere bilder med lavere oppløsning med spesiell maskinvare funnet på NVIDIA RTX grafikkort. Ofte med resultater som nesten ikke kan skiller seg fra native 4k.
Checkerboard gjengivelse, som ofte brukes på Sonys PS4 Pro-konsollen, gjør bare 50% av hver 4k ramme i et sparsomt grid av piksler. Gapene i det sparsomme rutenettet blir da avledet fra pikslene som er der og i noen tilfeller tidligere rammer. Pixelgitteret kan også forskyves i et alternerende mønster per ramme, og forbedrer rekonstruksjonskvaliteten. Selv om denne metoden kan brukes på en hvilken som helst maskinvare, har PS4 PRO faktisk spesiell maskinvare for å forbedre ytelsen og kvaliteten på kassabrettet som gir, og derfor velger mange utviklere å bruke det der.
Dette er bare toppen av isfjellet, men alle disse metodene er en del av grunnen som gjør at innfødte oppløsninger ikke lenger er et problem. Spillutviklerne har nøyaktig kontroll over skaleringsprosessen, og hva det endelige bildet vil se ut som innfødte oppløsningsutgang.
Perception er alt
Den endelige grunnen til at vi ikke tror at innfødt oppløsning er noe verdt å miste søvn over som et mål er at oppløsningen bare er en liten del av bildekvaliteten puslespillet. Til slutt, det som virkelig betyr noe, er kvaliteten på bildet du oppfatter, ikke en vilkårlig piksel telling.
For eksempel er et 4K-bilde av en pinnefigur som er trukket i blyant, absolutt mindre behagelig for øyet enn et vakkert renessansemaleri på 1080p. Farge, kontrast, glatthet, belysningskvalitet, kunstretning og teksturdetaljer er alle eksempler på bildekvalitetsfaktorer i spill som er en del av den generelle kvaliteten du oppfatter. Vurdere et spills visualer holistisk og på en måte som reflekterer hvordan det er ment å bli spilt. Ikke ved hjelp av et forstørrelsesglass for å telle de enkelte pikslene som danser på hodet til en pinne.
