Perché il gioco 4K non è l'aggiornamento grafico che potresti aspettarti

TV Samsung QN95C 4K annunciata al CES 2023 — SAMSUNG

Se hai giocato su una TV 4K e hai pensato: “Questo non sembra Quello molto meglio,” non sei solo. Sulla carta, il 4K offre un enorme salto di dettaglio rispetto al 1080p, ma le specifiche della carta si traducono in differenze nel mondo reale?

Il divario di prestazioni tra 1080p e 4K è enorme

Per mettere tutto questo nel contesto, è importante capire cosa serve per renderizzare un gioco a 4K. Molte persone potrebbero non rendersene conto, ma uno schermo 4K UHD sì quattro volte i pixel di un display 1080p. Se esegui il rendering della grafica in tempo reale, si tratta di un enorme aumento del carico di lavoro che la tua GPU deve completare con ogni fotogramma.

Supponendo un aumento lineare della potenza computazionale necessaria, ogni fotogramma dovrebbe impiegare quattro volte più tempo per il rendering. In pratica, il tempo di rendering è leggermente migliore, grazie a vari accorgimenti che aiutano alcuni aspetti del rendering grafico a scalare in modo più efficiente. Ma indipendentemente dal modo in cui lo tagli, il 4K esercita un enorme tributo sul frame rate.

Se vuoi mantenere quella risoluzione 4K (nativa) ma aumentare la frequenza dei fotogrammi, l’unica altra opzione è ridurre altri aspetti dell’immagine che influenzano il tempo di rendering. Ciò significa ridurre elementi come i dettagli geometrici, la distanza di visualizzazione, la qualità dell’illuminazione e altri effetti speciali che rendono i giochi piacevoli da guardare. Quindi stai ottenendo un rendering 4K meravigliosamente nitido di un’immagine più blanda e di base.

La distanza di visualizzazione influisce sulla tua esperienza

Considerando che i giochi 4K hanno dei compromessi in termini di frame rate e impostazioni grafiche, sarebbe triste se anche tu non potessi apprezzare la nitidezza extra per cui hai rinunciato a queste funzionalità. Sfortunatamente, la tua distanza di visione dal display potrebbe finire per fare proprio questo!

La relazione tra risoluzione e distanza di visione non è fissa e può dipendere da una varietà di fattori, come la dimensione del display e l’acuità visiva dell’individuo. In generale, tuttavia, all’aumentare della risoluzione di un display, la distanza di visualizzazione ottimale per tale display diminuisce.

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Ciò significa che quando si confrontano un televisore 1080p e 4K, il televisore 4K apparirà in genere più chiaro e dettagliato se visto da una distanza più ravvicinata. La distanza esatta alla quale si notano i vantaggi della risoluzione più elevata varierà a seconda dei dettagli specifici della configurazione.

È qui che entra in gioco il concetto di display “Retina”. Apple usa il termine “Retina” per riferirsi al fatto che la densità di pixel dei loro display retina è sufficientemente alta da rendere i singoli pixel non visibili all’occhio umano se visti da una distanza normale. Ciò fa apparire il display senza soluzione di continuità e continuo, proprio come la retina naturale dell’occhio umano.

Questo è uno dei motivi per cui ci sono stati così pochi smartphone con display 4K. Alle normali distanze di visione e alle dimensioni tipiche dello schermo del telefono, l’occhio umano semplicemente non riesce a distinguere alcun dettaglio extra tra le due risoluzioni dello schermo. Quindi perché sprecare denaro e carica della batteria su pixel che non portano nulla di valore agli utenti?

Ridimensionandolo fino a display di grande formato come televisori e persino monitor di computer, potresti essere sorpreso di quanto velocemente i tuoi occhi non riescano più a vedere i dettagli extra, specialmente se non hai una visione 20/20.

Anche un monitor desktop 4K da 30 pollici non offre tutti i vantaggi della sua risoluzione se ti siedi a più di due piedi di distanza.

Grafico della distanza di visualizzazione di Starico — Starico

Se guardiamo alle dimensioni molto popolari della TV da 55 pollici, il 4K inizia a sembrare simile a risoluzioni inferiori se sei a più di un metro di distanza.

Ora, molte persone affermano di poter vedere totalmente la differenza tra 4K e 1080p a distanze maggiori, e ci sono alcuni avvertimenti qui. Queste cifre si basano su distanze di visione che tengono conto di quanto del tuo campo visivo è riempito dallo schermo e di quanti pixel per grado di visione può vedere qualcuno con una vista di 20/20. Ancora più importante, tutto si basa sulla visione di contenuti come film e programmi TV, non sui videogiochi.

Vedremo in che modo ciò fa la differenza in seguito, ma è indiscutibile che a una certa distanza di visualizzazione, 4K e 1080p sembrano uguali e probabilmente stai sopravvalutando la distanza.

Tuttavia, il 4K ha alcuni vantaggi a qualsiasi distanza

Ora, il rendering di un gioco a 4K offre vantaggi rispetto a risoluzioni inferiori, come 1080p e 1440p, che sono visibili a qualsiasi distanza, anche se tecnicamente non è più possibile vedere dettagli extra in pixel. Un’immagine 4K apparirà più stabile con meno “scintillio” mentre muovi la telecamera nel gioco.

Molti elementi di rendering vengono renderizzati a una percentuale fissa della risoluzione di output, quindi avendo un target ad alta risoluzione come 4K, assicuri una risoluzione di alta qualità per quegli elementi. Alcuni tipi di rendering, come l’erba o il fogliame, traggono vantaggio dall’avere più “punti campione” per i dettagli precisi.

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Sappiamo che questo vantaggio è visibile anche oltre le distanze di visualizzazione “retina” perché puoi utilizzare una funzionalità come NVIDIA Dynamic Super Resolution e renderizzare il gioco a 4K, quindi “downsampling” su uno schermo 1080p. L’immagine sottocampionata avrà un aspetto migliore nonostante abbia lo stesso numero di pixel dell’immagine nativa a 1080p.

Sembra un caso forte per il 4K, ma abbiamo molte altre tecniche, come il moderno anti-aliasing temporale o vari tipi di upscaling AI, che offrono gli stessi vantaggi in termini di qualità dell’immagine senza la necessità di eseguire il rendering in 4K.

Risoluzione, impostazioni dei dettagli e frame rate: qual è l’aggiornamento più importante?

Perché puntiamo in primo luogo al 4K? In gran parte perché questa è la risoluzione che i display moderni sono in grado di visualizzare. I produttori di TV non sono in sintonia con le persone che producono GPU, quindi non è un loro problema se l’aumento della risoluzione dello schermo supera il ritmo dello sviluppo della GPU.

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A differenza dei monitor per PC, per il 4K non ci sono risoluzioni intermedie tra 1080p e 4K. Non è un caso che così tanti giocatori su PC scelgano monitor 1440p per computer con GPU molto più potenti di quelle delle console di ultima generazione. I monitor 4K sono generalmente abbinati a schede di fascia alta come RTX 3090 Ti e RTX 4090. Poiché è qui che i giocatori con tasche profonde possono aumentare il piacere per gli occhi, ottenere frame rate riproducibili e godere della risoluzione 4K su un monitor meno di due piedi dai loro bulbi oculari.

Supponiamo che tu sia seduto a normali distanze di visione. Mentre un gioco è in movimento (cioè non in uno screenshot statico), probabilmente scoprirai che impostazioni visive più elevate e immagini più fluide hanno un effetto proporzionalmente maggiore sulla tua percezione della qualità dell’immagine rispetto al semplice aumento del numero di pixel grezzi.

Nel mondo dei giochi per console, gli sviluppatori si sono già allontanati dal tentativo di rendere i loro giochi in 4K, utilizzando vari metodi di upscaling per acquisire un’immagine a 1080p o 1440p e farla sembrare buona o addirittura “simile a 4K” sui televisori moderni. Questo in realtà non ha tanti dettagli come un’immagine 4K nativa, ma quasi nessuno può dirlo comunque.