Abbiamo testato la tecnologia AMD FidelityFX Super Resolution - articolo

Grande aumento di fps, ma la qualità dell'immagine soffre.

AMD FidelityFX Super Resolution è finalmente tra noi e siamo stati in grado di testare questa nuova tecnologia su una serie di titoli. L'idea alla base di questa tecnologia è abbastanza semplice: aumentare drasticamente le performance senza impattare in modo tangibile sulla qualità dell'immagine. Quindi la domanda che sorge spontanea è: come funziona il FidelityFX Super Resolution (FSR)? E come si pone in confronto alle migliori soluzioni di upscaling temporale come quella eccellente integrata nell'Unreal Engine 4? Oggi possiamo rispondere a queste domande, ma quello che non possiamo ancora fare è un confronto con la tecnica equivalente di Nvidia, ovvero il DLSS. Questo perché il materiale di test non è ancora disponibile.

E quindi come funziona il FSR? Per dare credito ad AMD, l'azienda è stata aperta con i giornalisti su questo argomento nell'avvicinamento al lancio. FSR è essenzialmente una tecnica di miglioramento dell'immagine su un singolo fotogramma spaziale che va alla ricerca dei bordi e li integra brillantemente in una griglia a risoluzione maggiore. Gli artefatti di shimmering sono tipici delle tecniche standard di upscaling e il FSR mira a risolvere questo problema. Ma tutto quel che l'upscaler deve fare è lavorare con l'immagine standard, non ottiene alcuna informazione aggiuntiva dai fotogrammi precedenti, né conta su buffer isolati o render a risoluzione maggiore. Di default, 'eredita' qualsiasi soluzione di anti-aliasing sia in azione, tipicamente il TAA. Quindi il FSR non rimpiazza il TAA e non è in grado di risolvere le sue magagne. La mancanza di una componente temporale implica che il dettaglio di superficie, ovvero l'immagine 'all'interno' dei bordi, non ottiene altre informazioni aggiuntive, quindi si risolve in un modo diverso. AMD qui usa la sua tecnica Contrast Adaptive Sharpening (CAS), ma questa non può risolvere il dettaglio extra.

La nostra videorecensione del FSR. Consigliamo di visionarla su uno schermo ad alta risoluzione.

Quindi, avendo appreso queste informazioni, abbiamo iniziato con Godfall, uno dei titoli di punta di AMD per il suo materiale stampa dedicato al FSR. A risoluzione nativa 4K, c'è un'immagine molto nitida e i dettagli delle texture di terreno e fogliame sono aggiornati ad alta frequenza. Il FSR a qualità Ultra gira invece internamente a 1662p, ed anche con il preset FSR migliore possibile, non si raggiunge la stessa qualità cristallina del 4K nativo. Le aree dell'immagine composte da dettagli sub-pixel, come le ciocche dei capelli, mostrano pure una corruzione visibile. Questi effetti collaterali sono inevitabili quando un upscaling a risoluzione minore non si avvale di accumulazione temporale. Un'area in cui pensiamo che il FSR a qualità ultra si comporti molto bene in confronto all'immagine nativa 4K sono i bordi degli oggetti geometrici. Se guardiamo alle loro estremità e non ai dettagli di superficie interni, possiamo riscontrare un risultato simile. E questa è la più grande forza del FSR.

Comunque, non includere alcuna componente temporale nel FSR causa discontinuità grafiche. Il FSR analizza un singolo fotogramma alla volta, quindi il modo in cui gestisce aspetti come lo shimmering su materiali altamente riflettenti, o piccoli oggetti come foglie e capelli, cambia da fotogramma a fotogramma. Ad ogni modo, esaminate i numerosi scatti comparativi su questa pagina, anche se è il video che dimostra esattamente come tutto ciò si concretizza nell'esperienza reale del videogioco.

La modalità Ultra quality è quella a maggiore fedeltà disponibile col FSR e ricostruisce un'immagine 4K partendo da una risoluzione interna di 1662p. I preset inferiori utilizzano risoluzioni interne di 1440p e 1270p rispettivamente. La modalità performance (consigliata da AMD solo nel caso in cui il frame-rate sia insufficiente) opera a una risoluzione di 1080p. Scendendo ancora nella scala della qualità, tutte le sbavature che abbiamo descritto per lo scaling del FSR diventano molto più vistose. Detto ciò, lo smussamento degli angoli non si degrada tanto rapidamente quanto altri aspetti della qualità dell'immagine. Tutte queste osservazioni sono state fatte a 4K, risoluzione alla quale le modalità ultra qualità e qualità danno al FSR molti pixel con cui lavorare per l'upscaling. Ma chi utilizza schermi 1440p ha molti meno dati interni a disposizione, e questo implica che gli effetti collaterali di questa tecnologia risultano più evidenti.

4K AMD FSR Performance Mode4K AMD FSR Balanced Mode4K AMD FSR Quality Mode4K AMD FSR Ultra Quality Mode4K Native
FSR Ultra Quality Mode a 4K è il profilo che si avvicina maggiormente alla presentazione nativa per quanto riguarda la qualità dei bordi, ma il dettaglio interno si degrada.
1440p AMD FSR Performance Mode1440p AMD FSR Balanced Mode1440p AMD FSR Quality Mode1440p AMD FSR Ultra Quality Mode1440p Native
A 1440p anche la modalità Ultra Quality mostra grosse discrepanze nella qualità dell'immagine.
4K AMD FSR Performance Mode4K AMD FSR Quality Mode4K AMD FSR Ultra Quality Mode4K Native
Ancora una volta, la modalità Ultra Quality a 4K fornisce il miglior risultato per le estremità, ma ci sono grosse differenze nel dettaglio interno.
1080p to 4K Simple Upscale4K AMD FSR Performance Mode (1080p internal)1080p to 4K TAA Upsample
Il FSR fa una bella figura se confrontato al semplice upscaling, ma gli upsampler TAA risolvono maggiore dettaglio e anti-aliasing a un costo prestazionale simile.

L'unica situazione in cui il FSR mostra differenti caratteristiche è in un altro dei titoli che avevamo per i test, ovvero Terminator Resistance, in cui anche a preset di FSR inferiori, il gioco ha tenuto bene dal punto di vista della qualità visiva. Questo succede per diverse ragioni. Per cominciare, si tratta di un gioco molto scuro con poco contrasto e pochi dettagli per le texture. Ciò implica che le differenze col DSR nelle superfici interne sono mitigate dalla paletta dei colori del gioco e dall'impostazione delle texture. Un'altra ragione sta nel fatto che Terminator Resistance è un gioco che fa largo uso di post-processing e di motion blur, così come aberrazione cromatica e depth of field. Tutto ciò rende immagini di diversa risoluzione molto simili agli occhi. Come sempre, dettagli come capelli esibiscono maggiori artefatti in confronto alla presentazione nativa e fanno un caso a parte rispetto ad altri bordi opachi, ma nel complesso l'algoritmo FSR fa un buon lavoro.

Quindi, basandoci sui titoli testati inizialmente, l'efficacia del FSR risulta variabile in base al gioco ma tramite una visione d'insieme dei nostri test possiamo affermare che AMD ha fornito una tecnica che può dare benefici alla qualità dei bordi delle superfici opache, ma di contro abbiamo meno qualità nelle superfici interne, nelle estremità trasparenti o nei piccoli oggetti in movimento. In pratica, i migliori scenari per il FSR sembrano essere le scene scure e a basso contrasto con molti effetti post-process.

Ovviamente, il vantaggio più grande offerto del FSR sta nelle performance ottenute dall'upscaling partendo da risoluzioni minori. Ed i boost che otteniamo sono molto consistenti. Utilizzando il benchmark GPU Riftbreakers, la modalità ultra quality ha fornito un incremento di performance pari al 42%, che sale al 75% col preset quality. Col profilo balanced si raddoppiano letteralmente le prestazioni, mentre con la modalità performance si ottiene uno strabiliante +145%. I test sono stati effettuati su una RX 6800 XT accoppiata a un Core i9 10900K operante a 5,0GHz su tutti i core. Ma ricordate che il FSR è una tecnologia aperta. Infatti ha ottenuto risultati visivi simili e grossi vantaggi prestazionali su una RTX 3080 di Nvidia.

Questi guadagni prestazionali sono importanti ma valgono la perdita di qualità che richiedono? Secondo la nostra opinione, a parte alcuni casi in titoli come Terminator, riteniamo che le modifiche alla qualità introdotte dal FSR siano un po' troppo marcate rispetto all'immagine nativa 4K. Non siamo del tutto convinti, e questi dubbi aumentano quando si confrontano i risultati con altre tecniche per aumentare la qualità dell'immagine.

4K AMD FSR Performance Mode4K AMD FSR Balanced Mode4K AMD FSR QualityFSR Ultra Quality4K Native
Terminator Resistance non enfatizza i dettagli ad alta frequenza e funziona bene con il FSR in tutte le sue modalità. I dettagli sub-pixel, come i capelli in questa foto, presentano piccoli problemi in movimento.
4K AMD FSR Performance Mode4K AMD FSR Balanced Mode4K AMD FSR QualityFSR Ultra Quality4K Native
Terminator Resistance non enfatizza i dettagli ad alta frequenza e funziona bene con tutte le modalità FSR, anche se aumenta il rumore in scene movimentate e riducendo i preset qualitativi.
4K AMD FSR Performance Mode4K AMD FSR Balanced Mode4K AMD FSR QualityFSR Ultra Quality4K Native
A parte piccoli graduali incrementi nel blur, questo contenuto tiene bene anche con il FSR.
4K AMD FSR Performance Mode4K AMD FSR Balanced Mode4K AMD FSR QualityFSR Ultra Quality4K Native
I dettagli intra-superficie di Riftbreakers sono più sfocati rispetto al rendering a risoluzione nativa, ma la ricostruzione dei bordi è buona.
4K AMD FSR Performance Mode4K AMD FSR Balanced Mode4K AMD FSR QualityFSR Ultra QualityNative 4K
I dettagli intra-superficie di Riftbreakers sono più sfocati rispetto al rendering a risoluzione nativa, ma la ricostruzione dei bordi è buona.
4K AMD FSR Performance Mode4K AMD FSR Balanced Mode4K AMD FSR QualityFSR Ultra QualityNative 4K
I dettagli intra-superficie di Riftbreakers sono più sfocati rispetto al rendering a risoluzione nativa, ma la ricostruzione dei bordi è buona.

Abbiamo testato questo aspetto con Kingshunt, un gioco basato su Unreal Engine 4. Abbiamo comparato il rendering nativo 1080p (con un semplice upscaling blineare a 4K) con la modalità performance dell'AMD FSR, che funziona pure con un framebuffer a 1080p. Guardando i dettagli in-surface, non c'è molta differenza e i dettagli sub-pixeI non scalano particolarmente bene. Nettamente migliore è il risultato sul dettaglio dei bordi. E questo è proprio quello per cui è pensato il FSR, che si comporta meglio di un upscaler standard. Ma il fatto è che i giochi non usano solo upscaler di base: l'Unreal Engine 4 ha un temporal AA upscaler integato. I dettagli delle trasparenze offrono un risultato migliore, mentre la qualità delle superfici interne, il dettaglio delle texture, viene pure elevato oltre gli standard del 1080p. Questo accade perché il TAAU sta campionando fotogrammi precedenti nella presentazione 4K, aggiungendo dettaglio. E di base, il miglioramento dei bordi subisce lo stesso algoritmo.

E questa è lo scoglio più alto da superare per il FSR: le soluzioni già esistenti sul mercato non sono perfette ma causano meno problemi del FSR e i vantaggi prestazionali sono comparabili. Il costo prestazionale del FSR è grosso modo equivalente a quello del TAAU dell'Unreal Engine 4 e non possiamo negare che la soluzione di Epic produca risolutati migliori.

In definitiva, riteniamo che il FSR sia più utile a 4K con il suo profilo ultra qualità, e che la sua utilità va a scemare scendendo di tier nei preset qualitativi. Concettualmente, riteniamo inoltre che sia una tecnologia poco competitiva nel mercato delle tecnologie votate al miglioramento dell'immagine. Se un gioco offre una tecnica base di upscaling, il FSR farà sicuramente un lavoro migliore, ma perché un gioco dovrebbe avere un semplice algoritmo di upscaling? Ogni engine collaudato sul mercato, che sia di Ubisoft, Epic, Capcom o Square-Enix, ha integrato qualche algoritmo di ricostruzione temporale. E poiché accumulano e ricostruiscono da una quantità di dati maggiore, forniscono risultati migliori di un upscaling che si basa sul singolo fotogramma. AMD ha dichiarato che la sua tecnologia potrebbe evolversi, ma la conclusione è la seguente: al momento, non c'è alcun dubbio che il FSR fornisca prestazioni stratosferiche, ma più si innalzano i guadagni e più sono evidenti i compromessi nella qualità dell'immagine.

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Alex Battaglia

Alex Battaglia

Video Producer, Digital Foundry

Ray-tracing radical, Turok technophile, Crysis cultist and motion-blur menace. When not doing Digital Foundry things, he can be found strolling through Berlin examining the city for rendering artefacts.

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