Что значит масштабирование до 4k ultra hd

Что такое Ultra HD и 4K, чем отличаются эти разрешения и какие телевизоры поддерживают?

Читайте, что значит Ultra HD разрешение, чем отличается от 4K и что значит надпись на новых LED-телевизорах 4К Ultra HD.

Да и другие производители, которые работают с телевизорами и другими мультимедийными устройствами, старались что-нибудь с 4К да показать на подобных выставках.

Уже тогда можно было говорить о скором успехе нового разрешения, просто глядя на восхищенные лица посетителей, которые замирали у экранов сверхвысокой четкости. Вот только позволить каких-то 5 лет назад телевизор с 4 K мог далеко не каждый. Пришлось немного подождать.

Ключевым отличием 4К от предшественников, как нетрудно догадаться, стало большее разрешение (величина, определяющая количество точек (пикселей) на единицу площади). Так 4К превосходит 2К примерно в два раза по ширине и высоте, а Full HD и вовсе в 4 раза. Однако единого разрешения изображения в пикселях для 4К не принято, поэтому существует 6 стандартов. Среди них выделяют:

Ultra HD как раз и интересует пользователей ввиду своей распространенности.

На самом деле все очень просто. 4К – это профессиональный производственный стандарт, а Ultra HD – стандарт потребительских дисплеев и телевидения сверхвысокой четкости. Вообще, термин «4К» появился благодаря консорциуму цифрового кино DCI (Digital Cinema Initiatives), который занимается стандартизацией разрешений.

Если вы поднимете глаза чуть выше, то поймете, что UHD и вовсе не подходит под определение 4К, так как со своим 3840×2160 пикселей оно не дотягивает по разрешению. Так почему же производители телевизоров, ТВ-Боксов и прочей мультимедийной техники часто используют в названии «4К Ultra HD »?

Все дело в маркетинге. Благодаря использованию в названии термина «4К» значительно лучше будет продаваться практически любой телевизор – разрешение-то популярно как никогда. Чаще всего компании используют именно обозначение «4К UHD » или «4К Ultra HD », чтобы не нарушить стандарт, принятый DCI.

4К Ultra HD как стандарт телевидения сверхвысокой четкости

Помимо использования Ultra HD в технике, этот стандарт используется в телевидении сверхвысокой четкости (Ultra High Definition Television или UHDTV ). UHDTV в разы превосходит телевидение стандартной и высокой четкости, являясь на сегодняшний день самым передовым стандартом.

UHDTV, помимо разновидности 4К, включает еще одну более совершенную – 8К (7680×4320). Только компании NHK удалось разложить изображение со столь высоким разрешением. Пока 8К остается лишь амбициозным проектом.

А вот 4К UHDTV не первый год задействуется многими телевизионными операторами. Еще летом 2013 года российская компания «Триколор ТВ» запустила первую публичную трансляцию UHDTV. Однако первый канал в России с таким разрешением начал работать только спустя полтора года. Интерес и популярность к телевидению сверхвысокой четкости только растет, поэтому в ближайшие годы ожидается запуск еще целого ряда каналов.

Особенности 4К Ultra HD

Технология HDR постоянно совершенствуются разными компаниями, поэтому с каждым годом у телевизоров получается все лучше передавать глубину и контраст реальной картинки.

Также ведется работа над новыми стандартами качества, среди которых выделяются «UHD Premium» и «Dolby Vision». Первый из них уже довольно сильно распространен, используется многими производителями, которые стремятся прийти к единому мнению о том, как должна выглядеть идеальная картинка.

Dolby Vision пока слабо распространена и встречается только в очень дорогих телевизорах. Эта технология основной упор делает на глубину цвета 12 бит и значительный прирост яркости.

Телевизоры и ТВ-Боксы с поддержкой 4К Ultra HD

Поэтому покупка телевизоров именно с 4К сегодня уже воспринимается как разумное приобретение на будущее, которое не устареет в последующие пару лет.

Однако некоторые приобретают подобные приставки, учитывая дальнейшую покупку соответствующего телевизора. К тому же TV Box UHD обойдется примерно в 3000 рублей.

Цены на телевизоры 4К Ultra HD стартуют с 30000-35000 рублей, что относительно недорого, вспоминая заоблачные ценники 5-летней давности. Однозначно, если у вас есть желание и средства, то стоит рассматривать, пусть и не самые новые и «навороченные», но модели с новым разрешением.

Итак, закрепим материал сегодняшней статьи. Ultra HD – это лишь стандарт 4К, используемый в потребительской технике. До полнокадрового 4К, характеристики которого описаны в соответствующих стандартах, он немножко не дотягивает, хотя и не перестает быть качественно новым разрешением с высокой детализацией.

Заметным отличием стало лишь разрешение. Надеемся, теперь, подходя к прилавку с телевизорами или другой техникой, вам не придется ломать голову с приставками в названии, разбираясь в отличиях 4К и Ultra HD.

Источник

Маркетинговая чепуха. Что стоит за «новыми технологиями» в телевизорах. Часть 2

Напомню, в прошлый раз я рассмотрел такие маркетинговые уловки, как откровенно завышенные контрастность и нереальная частота развертки, а также гипертрофированный цветовой охват. А сейчас мы перейдем к другой наиболее популярной теме: 4K-разрешению.

Первый коммерческий телевизор, поддерживающий разрешение Ultra HD, появился в российской рознице в 2012 году. Это был Sony BRAVIA KD-84X9005 — 84-дюймовая модель стоимостью 1 000 000 рублей. С тех пор производители телевизоров совершили приличный рывок. За три года в продаже появилось большое количество подобных устройств. В том числе и за вполне адекватную цену. Три года маркетинговая машина раскручивала свои виртуальные шестерни. Да так, что на второй план отошли такие «фишки», как поддержка 3D и наличие SmartTV.

Редакция Ferra.ru сама все больше и больше внимания уделяет решениям на основе разрешения Ultra HD. Так, на нашем сайте постоянно выходят обзоры 4K-телевизоров. Мощные игровые видеокарты тестируются в том числе и в разрешении 2160p. Очевидно, что эпоха Ultra HD рано или поздно, но вступит в свои права. Но это совершенно не означает, что сегодня, наслушавшись сладостных маркетинговых зазывалок, необходимо сразу же бежать в магазин за новым телевизором.

Маркетинговая чепуха. Что стоит за «новыми технологиями» в телевизорах. Часть 2

А был ли мальчик?

Что такое Ultra HD? Самое простое объяснение — это очень высокое разрешение размером 3840×2160 точек. Есть у Ultra HD два равноправных синонима: 4K и 2160p. Однако уже в самом определении понятия заложен маркетинг. Попробую наглядно объяснить.

Популярные форматы разрешений

22 октября 2012 года отраслевая организация Consumer Electronics Association (CEA) утвердила название и минимальные характеристики Ultra HD. Произошло это путем анонимного голосования совета рабочей группы. Согласно официальному документу, современные Ultra HD проекторы, мониторы и телевизоры должны иметь не менее 8 млн активных пикселей: не менее 3840 по горизонтали и не менее 2160 по вертикали. При этом соотношение сторон должно быть не меньше 16:9. Плюс у устройства должен быть хотя бы один цифровой вход, способный принять видеосигнал с разрешением 3840×2160 точек. То есть HDMI 1.4, HDMI 2.0 или DisplayPort. Такие телевизоры, проекторы и мониторы получают шильдик Ultra HD Ready.

Логотип, символизирующий о поддержке Ultra HD

Однако Ultra HD — это технология, а не только обозначенная выше характеристика разрешения экрана. Ее развитием уже приличное время занимается японская телевещательная компания NHK (Nippon Hōsō Kyōkai), по праву считающаяся первопроходцем в UHD-телевидении. Свои эксперименты с 4K японцы начали еще в 2003 году, но только в августе 2012 года (то есть до утверждения CEA названия и минимальных характеристик Ultra HD) Международный Союз Электросвязи (МСЭ), отметивший в этом году свое 150-летие, опираясь на данные NHK, опубликовал единый технический стандарт для телевидения формата Ultra HD, который получил название ITU-R Recommendation BT.2020 (Rec. 2020). Именно он на протяжении всего этого времени считается главным ориентиром не только для производителей оборудования, но и для телевещательных компаний. Для большей наглядности я привел основные характеристики Rec. 2020 в таблице ниже. Как видите, они значительно превосходят параметры нынешнего сертификата Rec. 709, принятого в далеком 1990 году и разработанного специально для HD-телевидения. Между двумя стандартами наблюдается огромная разница, прежде всего, в качестве сигнала.

Сравнение цветового охвата у популярных телевизионных форматов

А что же современные 4K-панели? Большинство из них работают с Rec. 709. Также в продаже существуют телевизоры, цветовой охват которых соответствует 98% DCI-P3 и 90% DCI-P3. Но не Rec. 2020. В прошлой части «чепухи» я уже рассказал, как производители хвастаются увеличенным цветовым охватом своих решений, реализуемым за счет аппаратных и программных алгоритмов. Однако на практике выясняется, что от него либо нет никакого толку, либо встроенная логика устройства подстраивает картинку, предоставляемую источником, под «вымышленную» палитру и заметно искажает цвета. Одновременно с оборудованием, поддерживающим Rec. 2020, должен появиться и соответствующий контент. Здесь должны постараться не только такие корпорации, как NHK, но и ведущие кинокомпании.

Ultra HD — это не просто разрешение 3840×2160 точек. Это целая технология и серьезные требования к качеству сигнала

Вот и получается, что современные 4K-телевизоры, с одной стороны, с согласия CEA имеют шильдик Ultra HD Ready, но при этом не в полной мере соответствуют более серьезному стандарту МСЭ. На мой взгляд, это самый обыкновенный маркетинг. Получается, что обычным HDTV-телевизорам элементарно добавили матрицу с более высоким разрешением. Устройства же с реальным Ultra HD (читай — с Rec. 2020) появятся лишь в обозримом будущем, хотя стоит признать, что уже есть сподвижки в этом направлении.

Panasonic TC-65CX850U — телевизор с цветовым охватом 98% от DCI-P3

И так сойдет

Продолжим разговор о том, что Ultra HD — это не только разрешение. Первые коммерческие 4K-телевизоры уже тогда имели некоторые проблемы, которые, тем не менее, не помешали маркетологам развернуть свою навязчивую кампанию. Дело в том, что в UHD-решениях тех лет использовался интерфейс HDMI 1.4, который умел передавать сигнал высокого разрешения лишь при развертке 30 Гц. Это сейчас многие современные модели оснащены портом HDMI 2.0, и проблема частично решена. Однако в продаже по-прежнему можно найти модели только с HDMI 1.4 (в том числе и линейки 2014 года). Если вы все же решились на покупку подобного устройства, то всенепременно берите модель с HDMI 2.0 — это залог того, что аппаратная часть «ящика» не устареет ближайшие несколько лет.

Телевизор с разрешением Ultra HD должен быть оснащен разъемом HDMI 2.0

Яркий тому пример — бюджетные 4K-телевизоры. Сразу же оговорюсь: под словом «бюджетные» в нынешних реалиях подразумеваются модели стоимостью 50-60 тысяч рублей. Например, Philips 49PUS7809. Этот «ящик» имеет лишь порты HDMI 1.4, а также не поддерживает работу с кодеком H.265/HEVC. Встроенный плеер не умеет работать с контентом 4K-качества. Наконец, по-умолчанию 49PUS7809 запускается с разрешением Full HD. Активировать заявленные 2160p можно в настройках, но даже после этого в ряде случаев 4K-разрешение не работает на должном уровне. Однако сам производитель почему-то об этом умалчивает, акцентируя внимание потенциального покупателя на, цитирую, «непревзойденном качестве изображения в высоком разрешении 4K Ultra HD.» Маркетинг? Маркетинг! Самое забавное в том, что за подобный ценник можно приобрести очень хороший и функциональный Full HD телевизор. Как следствие, не гнаться за псевдо-4K.

Пример недорогой модели телевизора Philips 49PUS7809. Посмотрите, какой высокий балл у нее на «Яндекс.Маркете». Правда, у этого 4K-телевизора нет поддержки ни HDMI 2.0, ни кодека H.265/HEVC

Старая песня о главном

Даже спустя три года можно говорить о том, что общедоступного контента 4K-качества очень мало, пусть и наблюдается небольшой прогресс. Все больше консьюмерсокого оборудования поддерживает, например, съемку видео в Ultra HD. Популярные зарубежные сервисы (NETFLIX, Amazon instant video, ASTRA, PlayMemories Online и Privilege Movies 4K) обозначают свое присутствие на этом рынке. Когда подобные онлайн-кинотеатры появятся в России — хороший вопрос. Маркетологов подобные нестыковки не волнуют. На презентациях демонстрируют великолепные, специально подготовленные видеоролики. На деле же художественных произведений в формате Ultra HD, как говорится, кот наплакал. Главное — повторять мантру о том, что «формат 4K позволяет рассмотреть в четыре раза больше деталей по сравнению с обычным форматом HD.»

«Посмотрите, как много замечательных фильмов уже доступно в формате 4K» — говорит нам Sony. Посмотрел, 68 фильмов за четыре года. Для сравнения: по версии «Кинопоиска» в октябре 2015 года в российском кинопрокате вышло 43 картины

Важную роль в продвижении 4K-контента должны сыграть внешние носители информации. Однако формат Ultra HD Blu-ray приняли лишь в этом году, 24 августа. Плюс первые коммерческие BD-плееры появятся только в 2016 году. Поэтому нашим соотечественникам в ближайшее время придется надеяться на апскейлинг видео более низкого разрешения до формата 4K.

Кто бы что ни говорил, но контента Ultra HD по-прежнему очень мало

Если обойтись несколькими словами, то апскейлинг — процесс «растягивания» внутренней логикой телевизора видео меньшего разрешения до 2160p. Маркетинг проявляется и здесь. Производители не стесняются заявлять, что их продукция великолепно масштабирует изображение. Вот, что пишут на официальном сайте компании Philips: «Телевизор Ultra HD в 4 раза превосходит разрешение обычного телевизора Full HD. Благодаря 8 миллионам пикселей и уникальной технологии Ultra Resolution качество изображения не будет зависеть от исходного контента.» Реалии таковы, что достичь этого невозможно в принципе. Всегда будет заметна разница в качестве между нативным 4K и масштабированным 4K. Остается только узнать, насколько хорошо у того или иного телевизора проходят процессы обработки. Например, Panasonic VIERA TX-65AXR900 великолепно справляется с этой работой. А вот у Samsung SUHD UE65JS9000TXRU есть некоторые проблемы.

Телевизор Panasonic VIERA TX-65AXR900. Одна из немногих 4K-моделей, великолепно справляющаяся с апскейлингом видео до разрешения Ultra HD

В четыре раза круче

Допустим, что проблема с отсутствием контента в кратчайшие сроки решится. На протяжении всего материала я то и дело цитировал заявления производителей телевизоров, которые утверждают, что 4K в четыре раза четче Full HD. Это одно из самых распространенных маркетинговых утверждений. И вроде бы все логично: разрешение Ultra HD в четыре раза больше разрешения Full HD. Да вот только многие путают большое разрешение с лучшим качеством изображения. Путаница касается не только телевизоров с большими диагоналями, но и крохотных смартфонов. В определении четкости изображения элементарно не учитывается дистанция, с которой зритель смотрит на экран.

Оптимальное расстояние просмотра телевизора в зависимости от диагонали экрана и разрешения

Существует несколько методик определения оптимального расстояния просмотра телевизора в зависимости от диагонали экрана и разрешения. И даже специальные калькуляторы. Не вижу смысла спорить о правильности или неправильности тех или иных схем, но перед Full HD «ящиком» с диагональю 55’’ необходимо сидеть на расстоянии где-то 2-2,5 метров. Для Ultra HD дистанция сокращается уже до значения 1-1,5 метров. В итоге зрителю достаточно сеть подальше, чтобы детализация изображения заметно снизилась. Так, на расстоянии 2,5-3 метров Ultra HD не будет отличаться от Full HD.

Четкость 4K-изображения напрямую зависит от расстояния просмотра

В самом начале статьи я обратил ваше внимание на самый первый коммерческий 4K-телевизор от Sony. Во время его тестирования при просмотре заготовленного видео формата Ultra HD нам рекомендовали садиться на расстоянии 1,6-2 метров. Первоначально это казалось утопией, но на деле смотреть видео на полотне BRAVIA KD-84X9005 оказалось также удобно, как читать газету. По факту дистанция между экраном и человеком оказалась меньше размера диагонали самого устройства (2,13 м). Отсюда следует простой вывод: покупать 4К-телевизор с диагональю меньше 55-60 дюймов нет никакого смысла. Сидя на расстоянии 2-3 метров, вы элементарно не ощутите эффекта от наличия ультравысокого разрешения.

У меня только один вопрос: зачем?

Развлечения в формате Ultra HD

В последнее время участились вопросы, касающиеся покупки UHD-телевизора для игр. Маркетологи усердно трудятся и на этом поприще. Вроде бы все логично: 4K-разрешение позволяет сидеть очень близко перед телевизором. Достаточно лишь обзавестись сопутствующим оборудованием. Но вот только консоли последнего поколения — Sony Play Station 4 и Microsoft Xbox One — не подойдут. Они даже разрешение 1080p не всегда могут «вытянуть». Появились слухи, что в скором времени могут быть презентованы 4K-версии этих приставок, но это касается не самих игр, а воспроизведения мультимедийного контента. В частности, при помощи сервиса NETFLIX.

Телевизор Ultra HD и игровой компьютер — очень дорогой тандем

Получается, что единственный вариант играть на UHD-телевизоре — это купить мощный компьютер. К тому же производители видеокарт вовсю продвигают идеи «православного» 4K-гейминга. К сожалению, справиться с современными компьютерными играми при настройках, близких к максимальным, в разрешении Ultra HD на сегодняшний день могут лишь единицы графических адаптеров, да и то с большой натяжкой. Постоянные посетители Ferra.ru, интересующиеся компьютерным железом, убеждались в этом не раз. Для игр в 4K потребуется собрать очень мощный компьютер, стоимость которого легко может перевалить за отметку 2000 долларов США.

Маркетинг 2-в-1

Ultra HD и изогнутые экраны — это самые популярные «инновации» последних двух лет. Они весьма тесно переплетаются друг с другом. Основной посыл для устройств подобного типа звучит очень просто: изогнутая поверхность и 4K позволяют сильнее погрузиться в происходящее на экране. Например, вот так об этом говорит компания Samsung: «Революционный SUHD-телевизор Samsung с изогнутым экраном позволяет погрузиться в фантастическую виртуальную реальность и ощутить себя в центре событий, происходящих на экране.»

Samsung SUHD UE65JS9000TXRU

Изогнутый экран телевизора действительно может, выражаясь словами маркетолога, обеспечить пользователю большее погружение. Только у этого устройства должен быть очень большой экран. Даже при диагонали порядка 55’’ вы этого «погружения» никак не ощутите. В таком случае необходимо сесть очень близко к телевизору. Следовательно, требуется, чтобы устройство поддерживало разрешение Ultra HD. Вот такая получается у нас взаимосвязь. Путем несложных вычислений получается, что даже при поддержке 4K телевизор с изогнутым экраном должен обладать очень большой диагональю. Заведомо больше 55 дюймов. И тут необходимо вспомнить о нехватке контента соответствующего качества.

Своя атмосфера

На фоне популяризации формата Ultra HD корейская компания Samsung решила выпустить собственный бренд под названием SUHD. На ее официальном сайте написано: «Благодаря таким новым технологиям Samsung, как Nano Crystal Color, Peak Illuminator и процессору SUHD Re-mastering Engine, вы по-новому оцените великолепные возможности цветопередачи, глубокую контрастность и детализацию изображения. Телевизоры серии SUHD — это новый стандарт качества изображения.» На мой взгляд, подобный шаг сделан лишь с одной целью: ассоциировать прочие решения Ultra HD с решениями южнокорейского производителя. Слышишь где-то про Ultra HD — подразумеваешь Samsung. Платишь. В плане технологий разрешение SUHD ничем не отличается от «обычного UHD», которое предлагают конкуренты. Все те же 3840×2160 пикселей.

Samsung SUHD UE65JS9000TXRU

Эта история чем-то напоминает появление так называемых «LED-телевизоров» от все той же Samsung. На сегодняшний день существует три принципиальных технологии: ЖК, OLED и плазма. Последняя, к сожалению, приказала долго жить. В один момент времени производители разработали специальную светодиодную подсветку. А потому появилась необходимость в звучном разделении старых и новых ЖК-телевизоров. Корейский производитель не постеснялся назвать свои новинки «LED-телевизорами». Подобное название прочно осело в головах пользователей. Хотя оно в корне неверно!

В плане технологий разрешение SUHD ничем не отличается от «обычного UHD», которое предлагают конкуренты. Все те же 3840×2160 пикселей

В чем парадокс? «LED-телевизор» и «телевизор с LED-подсветкой» — это две большие разницы. К первым относится плазма и решения на базе более прогрессивной технологии OLED. Во втором случае используется обычная жидко-кристаллическая матрица. Между ЖК и OLED — пропасть. Однако маркетинговая машина работает. Так, в некоторых крупных торговых сетях существует категория «LED-телевизоры», куда одновременно входят и OLED, и обычные ЖК-модели. В том числе и SUHD. Как видите, история повторяется.

Дожили, один крупный магазин бытовой техники и электроники считает SUHD технологией. И приравнивает ее к OLED

И снова про кабели

На фоне популяризации 4K-телевизоров появились «специальные» HDMI-кабели. Все это ерунда. Существует только два стандарта этого интерфейса: Standard Speed и High Speed. Все остальное – чистой воды маркетинг и зазываловка. Для передачи Ultra HD видео необходим HDMI-кабель стандарта High Speed. Так утверждает отраслевая организация CEA. Если у вас уже есть такой кабель, то при покупке 4K-телевизора бежать в магазин за новым проводом, «созданным специально для передачи сигнала Ultra HD», нет никакой необходимости.

Кабель, «специально сертифицированный» под 4K-изображение

В заключение

Формат Ultra HD — это реально крутая вещь. Однако его распространение должно происходить равномерно — не только со стороны производителей телевизионного оборудования, но и со стороны контента. Спустя три года после появления первых коммерческих решений можно смело заявить, что эпоха 4K еще не наступила. Я не отговариваю вас от покупки подобного телевизора. Просто на примере этого материала прошу учесть, что в ряде случаев наличие 4K-разрешения не даст такого вау-эффекта и тех ощущений, которые обещают нам маркетологи.

Источник

Как Full HD превращают в 4К, и может ли это выглядеть хорошо

Рассказываем про «умный» апскейлинг разрешения в играх.

Материал подготовлен при поддержке MSI

Технологии развиваются неравномерно. Например, визуальные эффекты в играх могут сделать скачок, из-за которого даже самое мощное «железо» перестаёт справляться. Или производители консолей и видеокарт задают настолько высокие стандарты качества, что разработчикам приходится догонять прогресс.

Геймерам приходится покупать и обновлять игровые системы, чтобы не остаться отрезанными от последних достижений индустрии. Но есть технология, которая может заставить графику и железо двигаться навстречу друг другу, а не бежать наперегонки. Речь об апскейлинге — это масштабирование разрешения при помощи нейросетей.

В самом по себе масштабировании разрешения нет ничего инновационного — существует несколько десятков алгоритмов, которые способны «в реальном времени» увеличивать или снижать разрешение изображения, подгоняя его под возможности экрана.

Апскейлинг может выполняться на стороне источника (компьютером, консолью или Blu-Ray плеером), на стороне монитора или телевизора и даже некоторыми специальными кабелями.

Чаще всего конвертация происходит всё же устройством отображения: источник отправляет кадр в заданном разрешении, а тем, чтобы он занимал всю площадь экрана и минимально терял в качестве, занимается уже монитор. Одна из самых распространённых технологий сегодня — бикубическое масштабирование, алгоритм, который увеличивает цифровое изображение попиксельно. Он достраивает недостающие точках, сверяясь с информацией о 16 окружающих каждую из них пикселях.

Другие алгоритмы могут использовать для сверки от одного до 36 пикселей — обычно производители не указывают, как именно их монитор или телевизор «растягивает» изображение и не дают пользователю вариантов выбора.

Но это не всегда оптимальный вариант. Обратите внимание на сравнение алгоритмов в пиксельной игре (скриншот выше) и при апскейлинге фотографии (скриншот ниже). Там, где присутствует очевидная пиксельная сетка, лучше всего справляется самый примитивный, но с более сложными изображениями он создаёт «лесенки», которых удаётся избежать при большей выборке смежных точек.

Многие современные телевизоры используют временной апскейлинг: перед выводом изображения система накапливает кадры в буфере и дорисовывает целевому кадру недостающие пиксели — учитывая при этом, как изображение будет меняться в динамике.

Это позволяет повысить чёткость и плавность изображения в неинтерактивном контенте и снизить количество артефактов., Но для игр это не подходит, так как создаёт дополнительную задержку ввода — изображение выводится на экран с запозданием, делая управление неотзывчивым.

Продвинутые «умные» телевизоры и некоторые ТВ-приставки вроде NVIDIA Shield предлагают «умный» апскейлинг изображения.

Каким бы умным ни был телевизор, в «игровом» режиме все технологии для улучшения картинки отключаются, в том числе, увеличение разрешения. Если пренебречь рекомендациями производителя и оставить «улучшайзеры», задержка ввода может возрасти до нескольких сотен миллисекунд, что создаст дискомфорт из-за задержки ввода даже в самых размеренных играх.

Уже больше пяти лет игры в 4К — мечта и цель для многих геймеров. Но «грубой силой» производительного железа покорить эту высоту не получилось — сменилось уже три поколения видеокарт и полтора поколения консолей, но компромиссов избежать всё ещё не получается.

Консоли нового поколения чаще всего не «вытягивают» полное 4К-разрешение 2160р даже при 30 fps и далеко не максимальных настройках графических эффектов. И даже флагманские видеокарты, по цене сравнимые с недорогой иномаркой, только в 2021 году достигли достаточной мощности, чтобы гарантировать 40-60 кадров в секунду в нативном 4К при максимальных настройках с трассировкой лучей.

Но если не получается добиться «честного 4К», приходится искать способы создать достаточно убедительную иллюзию.

На консолях прошлого и текущего поколений большинство игр работают в разрешении значительно ниже 4096 на 2160 пикселей. чтобы изображение достаточно чётко выглядело на 4К-телевизорах, применяется шахматный рендеринг.

Это не совсем апскейлинг — при таком подходе изображение изначально рендерится под 4К, но с пропусками по одному или несколько пикселей, что напоминает шахматную доску. На каждом кадре пропуски располагаются в разных местах, чтобы алгоритм мог заполнять недостающие пиксели информацией с предыдущих кадров.

Шахматный рендеринг хорош тем, что эффективно снижает нагрузку на систему и не требует дополнительных аппаратных средств. На ПК шахматный рендеринг обычно не применяется, однако на многих более-менее актуальных видеокартах доступен режим апскейлинга с похожим эффектом.

Integer Scaling или «целочисленное масштабирование» производится видеокартой, а не монитором, не добавляет значимой или видимой задержки. Алгоритм дробит каждый пиксель изображения в низком разрешении на несколько суб-пикселей одинакового цвета, благодаря чему чёткость повышается без размытия и искажений.

Целочисленное масштабирование доступно на следующих видеокартах:

Такой апскейлинг подходит для игр с пиксельной графикой. Кроме того, в старых тайтлах с фиксированным низким разрешением ассетов, например, в «Героях 3», интерфейс и карта будут иметь привычные пропорции.

Правда, по краям объектов на экране могут появляться «лесенки», а цветовые переходы становятся резкими.

Для игр только две большие компании предлагают технологии апскейлинга: DLSS от NVIDIA и FSR от AMD (если не считать любительских наработок). Принцип работы у них разный, но обе задействуют нейросети в дополнение к стандартным алгоритмам.

Использовать их можно только в самих приложениях и играх (а не на уровне экрана или видеокарты). В 2021 году DLSS от NVIDIA интегрировали в движок Unreal Engine 4, а в будущем собираются добавить в Unity и UE5. AMD FidelityFX Super Resolution (FSR) стала доступна рядовым пользователям только в конце июня 2021 года и пока поддерживается лишь восьми играх. Алгоритм анализирует объекты на каждом отдельном кадре, увеличивает разрешение и применяет различные эффекты, включая сглаживание, увеличение резкости.

У FSR нет временного компонента: система не учитывает ни предыдущие кадры, ни положение объектов на будущих кадрах с учётом векторов, поэтому работает система неидеально и иногда допускает артефакты. Но зато и никаких особенно строгих системных требований у FSR нет: подходят видеокарты NVIDIA GeForce GTX 10-й серии и новее, AMD Radeon RX 460 и новее и даже графические ускорители от Intel.

Использование FSR снижает нагрузку на видеокарту от 40% до 60% в зависимости от разрешения и режима. В будущем технология может появиться и на консолях нового поколения, которые используют графическую архитектуру AMD.

NVIDIA DLSS (Deep Learning Super Sampling) устроена сложнее и обеспечивает более высокое качество масштабирования изображения, но и требования у неё намного выше. Технология опирается на специальные тензорные ядра, предназначенные для быстрого обсчёта матриц нейросетей, которыми оснащаются только видеокарты серий RTX 20 и RTX 30.

Согласно статистике Steam, такие карты есть примерно у 17% пользователей (это довольно много). В Steam порядка 120 миллионов учётных записей, то есть карты RTX используют порядка 20,5 миллионов человек. Однако подавляющим большинством этих пользователей назвать тяжело, поэтому не все разработчики считают DLSS необходимостью.

В DLSS первой версии нейросеть нужно было обучать на конкретной игре (это сотни часов), при этом рядовые геймеры и игровые журналисты жаловались на мерцание, низкую чёткость и другие проблемы.

Однако в DLSS 2.0 многое изменилось. Технология анализирует прошлые кадры и определяет векторы движения объектов в поле зрения, чтобы корректно обрабатывать динамичные сцены — без мерцания и артефактов.

В поддерживаемых играх прирост производительности с DLSS 2.0 достигает от 40% до 120% в зависимости от игры. DLSS поддерживается в большинстве крупных релизов: владельцев видеокарт GeForce RTX всё больше, вместе с этим растёт число потребителей новых технологий.

FSR и DLSS — не все технологии, которые снижают нагрузку на железо и повышают производительность игр с минимальным влиянием на качество графики. Microsoft активно тестирует продвинутую систему работы с памятью DirectStorage, на основе которой NVIDIA разрабатывает собственную RTX IO. Она ускоряют загрузку, упрощает обращение игры к ассетам и «агрессивнее» сжимает файлы на диске.

Сами графические API вроде DirectX 12 Ultimate и Vulkan интегрируют всё больше инструментов, чтобы оптимизировать производительность и снизить системные требования. Например, Variable rate shading помогает разработчикам разбивать отображаемое на экране пространство на зоны и рендерить их с разной степенью детализации. А Sampler feedback повышает производительность, позволяя игре повторно использовать уже отрендеренные текстуры или обходить рендеринг поверхностей за кадром, а также быстрее загружать текстуры.

Источник