Upscaling – co to jest, jak działa skalowanie obrazu w grach

18.11.2023 | autor: Sebastian "Junkie" Kasparek | Przeczytasz w 3 minuty

W ostatnich latach coraz popularniejsze są rozwiązania dotyczące skalowania obrazu, a 4K upscaling zadomowił się już na stałe w naszych telewizorach. Podobne funkcje trafiają również do gier wideo.

Większość z Was posiada już w domu telewizory 4K i monitory zdolne wyświetlać wysokie rozdzielczości. Filmy oraz gry oglądane w takiej jakości cechują się bardziej klarownym obrazem i pozwalają dostrzec więcej detali. Dążenie do prezentowania coraz bardziej realistycznego i piękniejszego obrazu to naturalna droga rozwoju w przypadku wszystkich mediów nastawionych na doznania wizualne. Upscaling to popularna technologia, z którą spotykamy się na co dzień. Tłumaczymy, czym właściwie jest skalowanie obrazu i jakie oferuje korzyści.

Spis treści:

Co to jest upscaling?
Jak działa upscaling?
Metody upscalingu – skalowanie obrazu w grach
Zalety i wady upscalingu
Upscaling vs downscaling

Co to jest upscaling?

Upscaling polega na przekonwertowaniu danego materiału o niższej rozdzielczości do wyższego standardu. W ten sposób możemy przykładowo zmienić obraz typu SD/HD, uzyskując jakość prezentującą poziom w większym stopniu zbliżony do HD/4K. Tak skalowany materiał charakteryzuje mniejsza ilość szumu, jest on też wyraźniejszy i po prostu wygląda lepiej na ekranach nowoczesnych odbiorników. W grach upscaling pozwala przede wszystkim uzyskać znacznie lepszą wydajność podczas rozgrywki.

Jak działa upscaling?

Współczesne telewizory 4K wyświetlają obraz w rozdzielczości 3840 × 2160 pikseli, co jest wartością czterokrotnie wyższą niż standard Full HD. Siłą rzeczy, jeśli odpalimy na takim wyświetlaczu obraz o niższej rozdzielczości, zostanie on rozciągnięty do rozmiaru matrycy, a braki w pikselach uzupełnią inteligentne algorytmy. Na tym właśnie polega technologia skalowania obrazu. Niweluje ona powstałe w obrazie braki, aby dany materiał wyglądał lepiej.

Upscaling używany w telewizorach nieustannie pracuje i na bieżąco analizuje pojedyncze klatki obrazu. Zastosowane algorytmy potrafią wykryć oryginalną rozdzielczość materiału, by następnie w czasie rzeczywistym wypełnić wolne pola pomiędzy pikselami. Wszystkim tym zarządza sztuczna inteligencja.

Popularne telewizory 4K:

Metody upscalingu – skalowanie obrazu w grach

W przypadku gier mamy do czynienia głównie z dwiema metodami skalowania obrazu. Pierwszą z nich jest FSR (FidelityFX Super Resolution) firmy AMD. Druga metoda skalowania obrazu w grach to rozwiązanie DLSS (Deep Learning Super Sampling) firmy NVIDIA.

FSR (FidelityFX Super Resolution)

Podobnie jak w przypadku telewizorów funkcja FSR (FidelityFX Super Resolution) najpierw renderuje klatki w niższej rozdzielczości, a następnie za sprawą algorytmów rekonstruuje je do wyższej wartości, poprawiając jednocześnie jakość i ostrość grafiki. W ten sposób karta graficzna zostaje odciążona, gdyż renderuje początkowy obraz w niższej rozdzielczości. Wpływa to bardzo korzystnie na ogólną wydajność gry i w konkretnych przypadkach pozwala nawet dwukrotnie zwiększyć liczbę wyświetlanych klatek animacji na sekundę.

DLSS (Deep Learning Super Sampling)

W przypadku DLSS mowa o technice zarezerwowanej dla kart graficznych z serii GeForce RTX. Zasady działania są podobne jak w przypadku FSR i również mamy do czynienia z reprodukcją obrazu o niższej rozdzielczości, by zyskać w grze lepszą wydajność. Dodatkowo najnowsza wersja DLSS 3.5 wykorzystuje do skalowania obrazu renderowanie neuronowe. Dzięki temu sztuczna inteligencja potrafi precyzyjnie generować dodatkowe piksele nawet w najbardziej dynamicznych scenach wykorzystujących dobrodziejstwa ray tracingu.

Zalety i wady upscalingu

Rozwiązanie to nie jest, niestety, idealne. Efekty uzyskane za pomocą 4K upscalingu nie mogą równać się z treścią o natywnej rozdzielczości 4K – upscaling faktycznie poprawia wygląd materiału, ale nie jest w stanie magicznie dorobić brakujących szczegółów, których nie było w oryginalnym obrazie. Niemniej techniki te są coraz lepsze i w przypadku gier ta różnica powoli się zaciera.

Upscaling to jednak przede wszystkim zalety, w tym ostrzejszy obraz o lepszej jakości. Gry natomiast zyskują ogromnie na wydajności. Mówimy o naprawdę dużych przyrostach liczby wyświetlanych FPS-ów. Właśnie dzięki temu skalowanie obrazu za pomocą FSR 3.0 i DLSS 3.5 umożliwia uruchomienie najbardziej zaawansowanych technologicznie gier na sprzęcie o słabszej konfiguracji – oczywiście do pewnej granicy.

Upscaling vs downscaling

Upscaling nie jest jedyną metodą reprodukcji obrazu. Istnieje też technika downscalingu stosowana głównie w przypadku monitorów. W tym wypadku zasady działania są odwrotne. Materiał o natywnej rozdzielczości 4K jest skalowany w dół do przykładowo monitorów 1440p. Dzięki temu użytkownik zyskuje lepszą wydajność i ostrzejszy obraz o lepiej wygładzonych krawędziach. Jeśli używacie monitora o rozdzielczości 1440p, nie ma powodu, byście nie korzystali z zalet downscalingu.

Polecane monitory do gier: