Почему 4K Gaming — это не то графическое обновление, которое вы могли бы ожидать

Если вы когда-нибудь играли в игры на телевизоре с разрешением 4K и думали: «Это не выглядит намного лучше», вы не одиноки. На бумаге 4K предлагает огромный скачок в детализации по сравнению с 1080p, но приводит ли эта характеристика бумаги к реальным различиям?

Разрыв в производительности между 1080p и 4K огромен

Чтобы поместить все это в контекст, важно понимать, что нужно для рендеринга игры в 4K. Многие люди могут этого не осознавать, но экран 4K UHD в четыре раза больше пикселей, чем дисплей 1080p. Если вы рендерите графику в реальном времени, это значительно увеличивает нагрузку, которую ваш графический процессор должен выполнять с каждым кадром.

Предполагая линейное увеличение необходимой вычислительной мощности, рендеринг каждого кадра должен занимать в четыре раза больше времени. На практике время рендеринга немного лучше благодаря различным приемам, помогающим более эффективно масштабировать некоторые аспекты рендеринга графики. Но независимо от того, как вы его нарежете, 4K оказывает огромное влияние на частоту кадров.

Если вы хотите сохранить это (родное) разрешение 4K, но увеличить частоту кадров, единственный другой вариант — уменьшить другие аспекты изображения, влияющие на время рендеринга. Это означает снижение таких параметров, как геометрическая детализация, дальность прорисовки, качество освещения и другие приятные глазу вещи, которые делают игры приятными для просмотра. Таким образом, вы получаете удивительно четкое 4K-рендеринг более мягкого и простого изображения.

Расстояние просмотра влияет на ваш опыт

Учитывая, что игры 4K идут с компромиссами в частоте кадров и визуальных настройках, было бы грустно, если бы вы также не смогли оценить дополнительную четкость, ради которой вы отказались от этих функций. К сожалению, ваше расстояние просмотра от дисплея может в конечном итоге сделать именно это!

Соотношение между разрешением и расстоянием просмотра не является фиксированным и может зависеть от множества факторов, таких как размер дисплея и острота зрения человека. Однако, как правило, по мере увеличения разрешения дисплея оптимальное расстояние просмотра для этого дисплея уменьшается.

Это означает, что при сравнении телевизоров 1080p и 4K телевизор 4K обычно выглядит более четким и детальным при просмотре с более близкого расстояния. Точное расстояние, на котором становятся заметны преимущества более высокого разрешения, зависит от конкретных деталей вашей установки.

Именно здесь на сцену выходит концепция дисплея «Retina». Apple использует термин «Retina» для обозначения того факта, что плотность пикселей их дисплеев Retina достаточно высока, чтобы отдельные пиксели не были видны человеческому глазу при просмотре с нормального расстояния. Это делает изображение бесшовным и непрерывным, как естественная сетчатка человеческого глаза.

Это одна из причин, по которой так мало смартфонов с дисплеями 4K. При нормальном расстоянии просмотра и типичных размерах экрана телефона человеческий глаз просто не может различить дополнительные детали между двумя разрешениями экрана. Так зачем тратить деньги и заряд батареи на пиксели, которые не приносят пользователям никакой ценности?

Масштабируя это на широкоформатные дисплеи, такие как телевизоры и даже компьютерные мониторы, вы можете быть удивлены, как быстро ваши глаза больше не могут видеть дополнительные детали, особенно если у вас нет зрения 20/20.

Даже 30-дюймовый настольный монитор 4K не сможет в полной мере использовать свое разрешение, если вы сидите на расстоянии более двух футов.

Если мы посмотрим на очень популярный 55-дюймовый размер телевизора, 4K начинает выглядеть похоже на более низкие разрешения, если вы находитесь на расстоянии более полутора метров.

Теперь многие люди утверждают, что они могут полностью увидеть разницу между 4K и 1080p на больших расстояниях, и здесь есть некоторые оговорки. Эти цифры основаны на расстояниях просмотра, которые учитывают, какая часть вашего поля зрения заполнена экраном и сколько пикселей на градус зрения может видеть человек с зрением 20/20. Самое главное, все это основано на просмотре контента, такого как фильмы и телешоу, а не на видеоиграх.

Далее мы поговорим о том, как это влияет, но бесспорно то, что на определенном расстоянии просмотра 4K и 1080p выглядят одинаково, и вы, вероятно, переоцениваете, насколько велико это расстояние.

Тем не менее, 4K имеет некоторые преимущества на любом расстоянии

Теперь рендеринг игры в 4K имеет преимущества по сравнению с более низкими разрешениями, такими как 1080p и 1440p, которые видны на любом расстоянии, даже если технически вы больше не можете видеть дополнительные пиксельные детали. Изображение 4K будет выглядеть более стабильным с меньшим «мерцанием» при перемещении камеры в игре.

Многие элементы рендеринга визуализируются с фиксированным процентом от выходного разрешения, поэтому, имея цель с высоким разрешением, например 4K, вы обеспечиваете высокое качество разрешения для этих элементов. Некоторые типы рендеринга, такие как трава или листва, выигрывают от наличия большего количества «точек выборки» для мелких деталей.

Мы знаем, что это преимущество видно даже за пределами расстояния просмотра «ретина», потому что вы можете использовать такую функцию, как NVIDIA Dynamic Super Resolution и визуализировать игру в 4K, а затем «понижать» ее до экрана 1080p. Изображение с пониженной частотой дискретизации будет выглядеть лучше, несмотря на такое же количество пикселей, как и исходное изображение 1080p.

Это звучит как сильный аргумент в пользу 4K, но у нас есть много других методов, таких как современное временное сглаживание или различные типы масштабирования AI, которые обеспечивают те же преимущества качества изображения без необходимости рендеринга в 4K.

Разрешение, настройки детализации и частота кадров: какое обновление самое большое?

Почему мы в первую очередь нацелены на 4K? Во многом потому, что это разрешение, которое способны отображать современные дисплеи. Производители телевизоров не синхронизированы с производителями графических процессоров, поэтому не их проблема, если увеличение разрешения экрана опережает темпы развития графических процессоров.

В отличие от мониторов ПК, для 4K не существует промежуточных разрешений между 1080p и 4K. Не случайно так много геймеров выбирают мониторы с разрешением 1440p для компьютеров с гораздо более мощными графическими процессорами, чем в консолях текущего поколения. Мониторы 4K обычно работают в паре с современными видеокартами, такими как RTX 3090 Ti и RTX 4090. Поскольку именно здесь игроки с глубокими карманами могут получить удовольствие, получить воспроизводимую частоту кадров и насладиться разрешением 4K на мониторе менее двух ноги от их глазных яблок.

Предположим, вы сидите на обычном расстоянии просмотра. Пока игра находится в движении (то есть не на статичном снимке экрана), вы, скорее всего, обнаружите, что более высокие визуальные настройки и более плавные визуальные эффекты оказывают пропорционально большее влияние на ваше восприятие качества изображения, чем простое увеличение количества необработанных пикселей.

В мире консольных игр разработчики уже отказались от попыток рендеринга своих игр в 4K, используя различные методы масштабирования, чтобы получить изображение 1080p или 1440p и сделать его хорошим или даже «4K-подобным» на современных телевизорах. На самом деле в нем не так много деталей, как в исходном 4K-изображении, но в любом случае почти никто не может этого сказать.