1. A breve aggiorneremo la piattaforma di Reboot per risolvere alcuni problemi con i plug-in, quindi chiediamo ancora un po' di pazienza, Lo staff di Reboot

Terminologie legate a video e grafica

Discussione in 'Off topic' iniziata da student, 23 Gen 2016.

  1. student

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    Dato che oramai ho preso a cuore lo studio della grafica e dei video/monitors, qui di seguito proverò a descrivere i più comuni termini utilizzati in questo campo cosi da fornire a chi legge ulteriori strumenti utili a capire i parametri legati a questo ampio mondo; le informazioni sono state raccolte sia in base all'esperienza sia in base a letture tecniche reperite sul web; cliccate sulla scheda (tab) di vostro interesse per leggere la spiegazione corrispondente.

    Per testare alcuni degli artefatti descritti potete visitare questo fantastico sito e scegliere dai vari menu a tendina il test di vostro gradimento.

    Per le recensioni degli ultimi monitor, suddivisi per categorie, affidatevi tranquillamente alla pagina di tomshardware.

    • FOTOGRAMMI PER SECONDO


      Frame in inglese significa "cornice" ma noi in italiano lo traduciamo con il più appropriato termine "fotogramma". Con l'acronimo FPS (che è diverso e non c'entra nulla con First Person Shooter) si intendono dunque i Fotogrammi Per Secondo (o Frame Per Second) che vengono mostrati a schermo nell'unita'di tempo; potreste trovarli descritti anche con il termine inglese di "frame rate".

      Il singolo fotogramma (frame) rappresenta la totalità di pixel visualizzati in un dato istante sul monitor che state osservando ad una specifica risoluzione. Dato che un singolo fotogramma rappresenta una immagine statica, per avere il movimento è necessario che vengano visualizzati più frames in sequenza per ogni secondo di visualizzazione; di conseguenza capiamo come il "movimento" non sia altro che un susseguirsi di immagini statiche che vengono elaborate dal nostro cervello ed interpretate come "filmato" grazie anche ad una caratteristica del processo di elaborazione del segnale visivo umano chiamato "Persistence of Vision": questa "illusione" permette all'occhio di mantenere attiva sulla retina una certa immagine per un piccolissimo intervallo di tempo (stimato da alcuni in circa 1/10 di secondo) anche dopo la scomparsa dell'immagine stessa. Un esempio di come funziona potete averlo guardando questa immagine:
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      muovendo rapidamente una moneta di fronte agli occhi si ha per un attimo la sensazione che la moneta si "sdoppi". Ora alcuni di voi potrebbero porsi una domanda:

      MA QUANTI FOTOGRAMMI PER SECONDO E'IN GRADO DI PERCEPIRE L'OCCHIO UMANO ?
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      Le ultime ricerche sostengono che 24 frame per secondo sia il limite inferiore (di solito per le persone anziane), mentre le più giovani possono arrivare a notare più di 45 frame per secondo; se allenate a percepire stimoli rapidi il valore puo'crescere fino a 70-80 (in alcuni forum/articoli si parla di 200 FPS ma credo che sia un valore sovrastimato e soprattutto non ho trovato articoli scientifici che supportino tali valori estremi). Inoltre la capacità di percepire un fotogramma da un altro nel tempo dipende anche dalle condizioni di illuminazione, più è chiaro l'ambiente (e quindi più sono stimolati i fotorecettori retinici chiamati "coni") più FPS possono essere percepiti, più è scuro (e più vengono attivati i fotorecettori chiamati "bastoncelli") meno frames si possono percepire. La sensibilità ai fotogrammi dipende inoltre dal fatto che l'immagine sia percepita da fermi od in movimento, se l'immagine è nitida oppure sfocata... insomma ci sono molti fattori in gioco per il risultato finale (questo paragrafo è preso da una mia risposta presente in un altro thread).

      Per sapere quanti FPS sta producendo uno specifico gioco abbiamo degli appositi tools come ad esempio FRAPS, talmente leggero da non influire sul conteggio e talmente pratico da mostrare a schermo il numero di frame contati in tempo reale:
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      La mia esperienza dice che un frame rate da 25 in su è già abbastanza per percepire una fluidità continua in condizioni di movimento "normali" ma magari in condizioni di movimento più frenetico arrivare a 30-40 potrebbe essere più gradevole. Parlando di videogiochi, un basso numero di FPS potrebbe portare ad una maggior percezione del "control lag" o "input lag" ovvero della quantità di tempo che passa da quando inviate un comando con joypad o tastiera a quando questo viene effettivamente mostrato sullo schermo; viene riportato che per evitare una grossolana presenza di questo fenomeno i FPS devono essere superiori a 15.
      Altra cosa da tenere in considerazione è rappresentata dalle differenze tra contenuti visti in TV o sul PC:
      1 - i film hanno un effetto motion blur (sfocatura del movimento) che tende a ridurre la percezione di un movimento "scattoso", mentre le immagini prodotte ad esempio da un gioco per PC in 3D sono molto affilate e definite anche se messe in pausa; osservate la differenza tra queste 2 immagini:
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      a sinistra abbiamo un fotogramma messo in pausa di un filmato 24fps (Alien vs Predator), a destra un gioco a 24-30fps messo in pausa (sempre Alien vs Predator 2). Ultimamente i giochi stanno implementando un blurring ma comunque produrranno sempre immagini più "sharp" di un filmato. In aiuto ci sarebbe l'"antialiasing" ma attivando questa funzione di solito c'è una riduzione degli FPS a causa del maggior lavoro che deve fare la scheda video (vedere apposita scheda)…
      2 - L'input lag è qualcosa di indefinibile nel contesto di un film... non c'è interazione quindi sostanzialmente non esiste input lag.
      3 - Il framerate di un video è fisso, immodificabile, mentre quello all'interno dei videogiochi è variabile (esempio scene 3D al chiuso vs scene 3D in ampi spazi aperti: nel primo caso si possono avere anche 60fps mentre nel secondo se la scheda grafica "scarseggia" in prestazioni, si possono notare rallentamenti).

    • RISOLUZIONE


      La risoluzione rappresenta il numero di pixel in una immagine/fotogramma di solito espressa sottoforma di X x Y come segue (fonte):
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      Dire "risoluzione" è un po'come dire "quantità di informazioni potenzialmente contenibili", piu'è alta e più dati puoi immagazzinare nel "contenitore" ed ovviamente più stress subisce la scheda video se la si obbliga ad eseguire un gioco in risoluzioni "fantastiche" !

      La risoluzione puo'anche essere espressa in megapixel che non sono altro che il risultato del prodotto dei valori X ed Y di cui sopra; ad esempio l'UHD è 3840x2160 = 8.294.400 pixel, cioè circa 8.3 megapixel ! Come già saprete, più lontano sarete dal pannello minore sarà la probabilità che riusciate a distinguere un singolo pixel da un altro sullo schermo.

      I pixel sono, come abbiamo già visto, suddivisi nei loro canali; nel caso del vecchio tubo catodico (CRT) questi erano strutturati in fosfori, prodotti o come linee verticali sottili o come piccoli puntini:
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      la distanza tra questi pixel è detta Dot Pitch e si misura in millimetri; puo'essere misurata in orizzontale, verticale o diagonale a seconda della geometria dei fosfori ed indica una sorta di "densità" del pixel sullo schermo:
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      Per quanto riguarda invece i display LCD questi hanno una matrice fissa di pixel che è digitale mentre il vecchio tubo catodico, in cui i fosfori erano "scansionati" da un fascio di elettroni, era continua (analogica) di conseguenza la miglior risoluzione da dare in pasto ad un monitor LCD è quella nativa, cioè strutturata come la matrice dei propri pixel, qualunque altra risoluzione non nativa puo'portare ad immagini sfocate perchè è frutto di un riadattamento digitale di un formato non corrispondente a quello nativo con conseguenti deformazioni/sfocamenti che ne possono derivare (per ovviare a questo problema si possono usare le bande nere); al contrario con il CRT, essendo analogico, questo effetto sulle risoluzioni non native non si notava. La distanza tra i pixel di un LCD prende anche il nome di Pixel Pitch che equivale al Dot Pitch del CRT.

      L'Aspect Ratio invece rappresenta il rapporto tra il numero di pixel in larghezza ed il numero di pixel in altezza espresso sotto forma di frazione; ad esempio se abbiamo una risoluzione di 1600x1200, dividendo 1600 per 1200 otteniamo 1.6: ora dobbiamo trovare la frazione più piccola che produca come risultato 1.6 che è 8:5 (che puo'essere espressa, moltiplicando per 2 sia numeratore che denominatore, anche in 16:10); altro esempio: 1270x720 = 1.78 = 16:9. I monitor per PC solitamente erano 4:3 o 5:4 mentre attualmente si è passati ai 16:9 o 16:10. A quanto pare le aziende produttrici tendono a preferire il 16:9 perchè sono più vantaggiosi da produrre.

      Ultima considerazione è quella sull'Interlacciato ed il Progressivo, come i famosi (i) e (p) dell'HD.
      Semplificando il discorso, una immagine puo'essere riprodotta a schermo una linea si ed una linea no alternando le pari alle dispari in modo tale che, grazie al fenomeno del Persistence of VIsion (vedi scheda FPS), non si apprezzino flickerings: questo metodo si chiama "interlacciato"; se invece vengono disegnate contemporaneamente sia le linee pari che le dispari viene definito "progressivo".
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      I monitor attuali sono praticamente tutti progressivi.

      Se avete hardware adeguato la cosa migliore è utilizzare la massima risoluzione possibile per il determinato gioco/programma e se questa corrisponde anche alla risoluzione nativa del monitor avrete la miglior qualità visiva ottenibile in termini di risoluzione.

    • FREQUENZA DI AGGIORNAMENTO


      La frequenza di aggiornamento, o refresh rate, non ha nulla a che fare con i fotogrammi al secondo, ma rappresenta una caratteristica specifica del monitor di visualizzazione e corrisponde a quante volte tale dispositivo è in grado di aggiornare lo schermo indipendentemente da quanti fotogrammi per secondo sono inviati dalla scheda video o, più in generale, da che cosa si stia visualizzando sullo schermo. Grazie al fenomeno del Persistence of Vision spiegato nella scheda FPS, il nostro occhio di solito non è in grado di percepire tali aggiornamenti di schermo. I vecchi tubi catodici aggiornavano "spegnendo" per un attimo l'immagine per poi "ridisegnarne" una nuova, gli LCD invece risistemano la struttura dei cristalli (solo di quelli modificati) per mostrare la nuova immagine rendendo la procedura di refresh meno faticosa per la vista.

      La frequenza di aggiornamento si misura in Hertz (Hz) ed il valore corrisponde a quante volte l'immagine si aggiorna in 1 secondo. Per far capire la differenza tra refresh rate e frame rate possiamo dire che, se una scheda video ha un output di 15fps e lo schermo lavora a 60Hz, ogni fotogramma dei 15 mostrati per ogni secondo sarà ridisegnato a schermo 4 volte; al contrario, se i fotogrammi al secondo sono in numero superiore al refresh rate, ad un certo punto un frame verrà "perso" mostrando un glitch che in termini tecnici è chiamato fenomeno del "Tearing" (o dello "strappo" o dello "spezzettamento" perchè a video sembra appunto apparire una sorta di strappo).
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      Per evitare questo fastidioso fenomeno si puo'attivare, se supportato dal sistema, il VSync (Sincronizzazione Verticale), in questo modo la frequenza di aggiornamento sarà sincronizzata con il frame rate ed in questo caso, e solo in questo, ci sarà una corrispondenza tra FPS e refresh rate (per ulteriori dettagli consultare la scheda sul VSync).

    • CONTRAST RATIO


      Rappresenta il rapporto tra la luminanza del colore più chiaro (bianco) e quella del colore più scuro (nero). Non esiste un sistema standardizzato per calcolarlo. Esiste sia quello statico, calcolato in un dato istante sullo stesso pannello dividendo l'immagine in "metà bianca e metà nera" e quello dinamico, calcolato nel tempo, mentre le immagini si muovono, su 2 pannelli dello stesso modello; lo statico, visto che è calcolato sullo stesso pannello diviso a metà, avrà valori inferiori perchè la luce bianca di una metà interferirà sul nero dell'altra metà.

    • TEMPO DI RISPOSTA


      Il tempo di risposta è tipico dei monitor LCD/LED. Tali monitor sono costituiti da una griglia di cristalli posti in mezzo a 2 vetri polarizzati:
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      La luce viene da dietro il vetro e la forma dei cristalli viene controllata alterando la luce che passa attraverso il vetro ed esce dallo schermo; in questo modo un pannello LCD non deve aggiornare tutti i cristalli ma solo quelli che si modificano: la velocità con la quale avviene questo aggiornamento è chiamata Respone Time o Tempo di Risposta del pannello. Tale tempo rappresenta i millisecondi necessari per passare dal nero al bianco e poi tornare di nuovo al nero (black-to-black - alcuni produttori riportano invece il tempo "gray-to-gray" [GtG] che è inferiore al black-to-black; tale tempo non pare avere uno standard per essere misurato mentre il black-to-black si quindi occhio quando leggete le specifiche, non fatevi gabbare dai bassi tempi di risposta, verificate se si tratta di black-to-black o gray-to-gray !).
      Facendo 2 conti, se abbiamo un schermo con tempo di risposta di 8 millisecondi, la sua capacità di aggiornamento di tutti i pixel sarà di 1000/8 = 125 volte al secondo che equivarrebbe a 125Hz ma... c'è sempre un ma ! Perchè gli LCD non permettono questo genere di impostazione ? Sostanzialmente perchè i produttori non hanno studiato a fondo queste possibilità "estreme" di valori fatta eccezione per i monitor di recente introduzione i quali sono in grado di offrire anche altre caratteristiche. E'naturale che in ogni caso un minor tempo di risposta è da preferire in un monitor; un alto tempo di risposta puo'infatti tradursi nel fenomeno del "ghosting" dovuto appunto al fatto che il display non fa in tempo ad aggiornarsi con le nuove informazioni dell'immagine:
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      Un buon tempo di risposta per giochi "veloci" dovrebbe essere inferiore ad 8 millisecondi ma alcuni sostengono di percepire il ghosting anche con questi valori.

      Alcuni produttori cercano di abbattere il response time utilizzando una tecnica chiamata Pixel Overdrive o RTC (Real Time Compensation): in pratica si aumenta il voltaggio che va a far cambiare di stato il cristallo liquido migliorando così il tempo di risposta; questo sistema puo'però produrre l'effetto chiamato "inverse ghosting" (o "overdrive artifact" o "corona") soprattutto se impostato (quando disponibile) ad alti valori:
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      in sostanza il pixel viene "spinto" a tornare al colore finale ma lo supera dovendo "tornare indietro" al valore prefissato manifestando dunque tale fenomeno.

    • SINCRONIZZAZIONE VERTICALE


      La sincronizzazione verticale, o Vertical Syncronization, alias VSync, nasce con i monitor a tubo catodico dove il raggio di elettroni sparato dalla pistola ad elettroni "spennellava" i fosfori un tot di volte al secondo poi si spegneva e ricominciava a "spennellare":
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      Ogni volta tale raggio inizia a spostarsi dalla posizione in alto a sinistra fino ad arrivare alla posizione in basso a destra dello schermo; il tempo impiegato a tornare nella posizione iniziale (tempo in cui il raggio si spegne) è chiamato Vertical Blanking Interval (VBI).

      Abilitare il VSync significa far sincronizzare la scheda grafica con le proprietà di aggiornamento dello schermo su cui proietta le immagini; le 2 periferiche possono tranquillamente lavorare anche in modo non sincrono ma potrebbero verificarsi fenomeni di "tearing" (come spiegato nella scheda sulla frequenza di aggiornamento) quando non ci sarà sincronia, come potete vedere nell'immagine qui sotto:
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      Questo si verifica quando la scheda grafica lavora più rapidamente del monitor di conseguenza è in grado di produrre, nel frame buffer, un maggior numero di fotogrammi rispetto a quelli che il display è in grado di visualizzare; il risultato è che quando il monitor va a pescare il nuovo frame dal buffer video primario durante il sopra citato periodo di VBI, l'immagine risultante è quella di 2 o più sovrapposizioni di immagini non allineate tra loro (come fossero "strappate") dove è previsto esserci del movimento.
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      Teniamo inoltre presente che il fenomeno del tearing non è peculiare dei soli CRT ma anche dei display LCD.
      La frequenza con la quale si puo'verificare tale fenomeno dipende da quanto sono asincroni scheda video e monitor e di solito possiamo affermare che, maggiore è il frame rate associato ad una elevata frenesia di gioco (es. girare la visuale rapidamente a 360°), maggiore diventa la probabilità che appaia il tearing. Se ad esempio abbiamo una scheda che produce 120fps su un monitor a 60 Hz la metà dei 120 frames sarà prodotta per l'anima del... diavolo :grin: ed andrà perduta e tale perdita puo'manifestarsi con vari "strappi" a video quindi un buon consiglio è quello di abbassare, quando possibile, il frame rate ad un valore uguale a quello del refresh rate del display.

      Abilitare il VSync quindi obbliga la scheda video a diventare schiava del monitor e ad inviare un nuovo frame completo solo quando il monitor è pronto per riceverlo; fin qui sembra tutto molto fico e molto bello ma... il risvolto della medaglia lo abbiamo quando, per qualunque motivo, la scheda ad un certo punto non riesca a produrre il framerate necessario (inferiore a quello del refresh rate): la produzione di un nuovo frame completo impiegherà più tempo e la scheda dovrà attendere un nuovo ciclo di refresh per svuotare i suoi buffers determinando una riduzione complessiva del framerate del 50% ogni qual volta la quantità di immagini al secondo scenderà sotto il valore della frequenza di aggiornamento dello schermo; questo determinerà un fenomeno chiamato "stuttering" (in italiano suona come "singhiozzamento"):
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      E'possibile tentare di ovviare a tale problema abilitando il "triple buffering" ma anche qui potrebbero esserci dei problemi (vedi apposita scheda in merito).

      Quindi è meglio abilitare o non abilitare il VSync ?
      Nei giochi in cui è possibile avere sempre una quantità di frame per secondo superiore al refresh rate dello schermo non ci sono problemi, ma in generale è preferibile disabilitarlo perchè il fenomeno del tearing non è poi cosi drammatico per il giocatore medio; se il tearing invece risultasse fastidioso è possibile provare ad abilitare il VSync e vedere il risultato; le schede Nvidia permettono ad esempio un VSync adattativo, cioè viene attivato quando gli FPS sono sufficienti per essere automaticamente disattivato quando non sono più abbastanza a scapito pero'di un incremento del input lag.
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      Come spesso accade dunque è necessario fare alcune prove e trovare il compromesso migliore !

      NOTA
      La Nvidia ha recentemente prodotto una tecnologia chiamata G-Sync, la quale sostiene di far adattare il monitor alle caratteristiche della scheda grafica e non il contrario. La risposta ATI è stata la tecnologia FreeSync. Come è facile comprendere entrambe vincolano ad avere uno specifico monitor appositamente costruito per supportare almeno una delle 2 specifiche tecnologie (non sono al corrente di dispositivi che le supportino entrambe). Secondo le recensioni tutte e 2 sono da preferire al VSync con il G-Sync descritto come superiore al FreeSync.

    • TRIPLE BUFFERING

      Le schede video solitamente hanno un doppio buffer di memoria (VRAM): un primo buffer dove viene generata l'immagine completa da inviare al monitor ed un secondo che, mentre il primo lavora, produce l'immagine successiva; una volta completata quella del buffer secondario questo diventerà il primario ed il vecchio primario sarà ora il secondario e cosi via.
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      I problemi nascono quando si abilita il VSync; in questo modo 2 buffers non sono più sufficienti e possono manifestarsi cali prestazionali visibili con una riduzione degli FPS. Per ovviare a tale problema si puo'dire alla scheda video di creare un terzo buffer. Quali possono essere i problemi con il triplo buffer ?
      1 - se il gioco non lo prevede specificamente, inviare dati troppo velocemente al buffer puo'provocare glitch come il tearing
      2 - forzare il triplo buffer in schede con poca VRAM puo'provocare "singhiozzamenti" nel video (fenomeno dello "stuttering" - vedere scheda sul VSync)
      3 - in alcune schede video meno performanti puo'manifestarsi un input lag dovuto sia al VSync che alla scarsità di VRAM

    • ANTIALIASING


      Uno dei problemi più evidenti nelle linee curve o angolate in computer grafica sono le "scalettature" delle immagini 3D renderizzate su schermo 2D che appaino ancor più evidenti quando sono presenti movimenti o rotazioni nella scena visualizzata: tale scalettatura è appunto definita ALIASING. Questo fenomeno si verifica perchè le immagini 3D prodotte dalla scheda video devono essere riprodotte matematicamente su una superficie 2D, rappresentata dallo schermo. Aumentando la risoluzione, tale fenomeno, diventando i valori calcolati sempre più vicini al valore originale, diminuirà ma a scapito della performance (più è alta la risoluzione più è impegnativo il lavoro che il sistema dovrà fare).
      Per cercare di risolvere tale problema è stata introdotta la tecnica del Full Screen Antialiasing o più semplicemente "Antialiasing" (FSAA o AA) che permette di limitare la problematica senza dover incrementare la risoluzione sfumando le linee scalettate con l'ambiente immediatamente circostante la linea stessa. Puo'applicarsi sia al 2D:
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      che al 3D:
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      un esempio "animato" per far notare le differenze a colpo d'occhio:
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      Come mai non è attiva di default per tutti i programmi/giochi ? Perchè, specialmente nei giochi, questa implementazione richiede ingente capacità di calcolo di conseguenza attivandola si potrebbero avere riduzione delle performance generali. Esistono inoltre diversi livelli di AA, 2x, 4x, 8x ; più è moltiplicato tale valore maggiore sarà l'effetto finale cosi come maggiore sarà la richiesta di potenza di elaborazione:
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      Sapendo questo è possibile testare ad esempio un 8x su risoluzioni più basse (es. 1280x720) oppure un 2x su risoluzioni maggiori (es. 1920x1200) e vedere quale sia il compromesso migliore in termini di qualità/prestazioni. Inoltre tenete presente cio'che abbiamo detto nella scheda sulla risoluzione e cioè che, qualora la risoluzione sia diversa da quella nativa, è il monitor stesso a fornire già un "riadattamento" dell'immagine che puo'essere assimilato ad una specie di antialiasing (non è un vero AA ma come effetto finale complessivo possiamo approssimarlo concettualmente ad esso).

      Quanti tipi di AA esistono ? Molti ! Andiamo a vedere a grosse, anzi grossissime linee, quali sono:

      Supersampling
      Viene aumentata la risoluzione dell'immagine, ottenendo dunque un AA "naturale", per poi ridimensionarla alla risoluzione attuale di vista cosi da mantenere l'effetto di AA; questa tecnica consuma molte risorse !

      Multisampling
      Chiamata anche MSAA, è una implementazione hardware dell'AA che richiede dunque minor sforzo di elaborazione, soprattutto alle alte risoluzioni, offrendo un buon compromesso tra qualità e performance.

      Quincunx, Transparency, e Gamma Correct Antialiasing sono variazioni dell'AA implementate da Nvidia mentre Temporal ed Adaptive Antialiasing sono variazioni proposte da ATI.

      Coverage Sampling Anti-Aliasing
      Chiamato anche CSAA, è l'evoluzione Nvidia (disponibile dalla serie 8 delle GeForce) del MSAA, approssimativamente stesse richieste hardware ma miglior risultato

      Custom Filter Anti-Aliasing
      CFAA è l'evoluzione ATI del MSAA (dalla serie HD 2000) (come inconveniente puo'produrre una sfocatura nella scena di gioco)

      Morphological Anti-Aliasing
      MLAA è una ulteriore evoluzione di ATI del CFAA (come inconveniente puo'produrre una sfocatura nella scena di gioco)

      Fast Approximate Anti-aliasing
      FXAA è la risposta di Nvidia al CFAA (come inconveniente puo'produrre una sfocatura nella scena di gioco)

      Subpixel Morphological Anti-Aliasing
      SMAA, è una variante del MLAA ma senza introduzioni di sfocatura nella scena di gioco

      Temporal Anti-Aliasing
      TXAA, introdotta recentemente da Nvidia, è una tecnica che miscela MSAA ed FXAA che offre migliori risultati nelle scene in movimento.

      Un po'di test sul campo con il gioco Crysis 3

      Per quanto riguarda l'AA è sempre più aiutato dall'hardware quindi con schede recenti abilitarlo potrebbe portare a significativi miglioramenti mentre con schede più datate potrebbe portare ad una riduzione globale della performance specialmente nei giochi.

    • FILTRI AN/ISOTROPICI


      Mentre l'Antialiasing è efficace contro le scalettature dei margini delle immagini 3D renderizzate in 2D, cosa si puo'fare per quello spiacevole fenomeno di degradazione delle immagini che RIVESTONO, rendendole più simili al reale, le superfici 3D (dette "textures") ? Si applicano dei filtri !

      FILTRI ISOTROPICI
      Bilinear e Trilinear Filtering sono filtri isotropici, cioe'utilizzano un filtro "quadrato" il quale lavora allo stesso modo in tutte le direzioni dello spazio:
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      come potete notare si ha un buon effetto sulle texture dei poligoni vicini ma un pessimo effetto sui poligoni più lontani che si avvicinano. Per ovviare a questo sono stati sviluppati filtri di tipo "anisotropico".

      FILTRI ANISOTROPICI
      cioè con filtro non più quadrato ma rettangolare o trapezoidale:
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      come potete notare il risultato migliora ! Ma, al solito, a scapito della performance, per questo è possibile applicare questi filtri in maniera più o meno "pesante", di solito con valori che vanno dall' 1x al 16x, in relazione alle capacità della scheda grafica in possesso: più sono moderne più si puo'utilizzare un 8x od un 16x ad alte risoluzioni con minimi impatti sugli FPS.
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      Infine aggiungiamo che in sostanza possiamo avere 2 modalità di filtro anisotropico:
      PERFORMANCE: utilizza il bilinear filtering sul quale poi applica il filtro anisotropico (più veloce)
      QUALITA': utilizza il trilinear filtering sul quale poi applica il filtro anisotropico (più lento)

      Anche per i filtri an/isotropici, come per l'AA, maggiore è la risoluzione maggiori saranno le richieste di calcolo quindi è necessario fare delle prove per raggiungere il miglior rapporto qualità/performance.


    • DITHERING / FRAME RATE CONTROL


      A volte utilizzati come sinonimi ma all'atto pratico non lo sono.

      Il dithering viene utilizzato quando la quantità di colori disponibili è limitata come ad esempio nei monitor con profondità di colore a 6bit (262.144 colori) per farli arrivare a 16 milioni di colori; la tecnica prevede di approssimare i pixel vicini ad un colore fuori palette utilizzando i limitati i colori della palette stessa. Una immagine per spiegarlo meglio, dove blu e rosso vengono "ditherizzati" per creare il viola:
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      L'occhio umano percepisce la diffusione come un insieme di colori; le immagini sottoposte a dithering hanno il difetto di poter apparire granulari (si possono cioè vedere i "puntini" dei pixel che cercano di creare l'effetto colore).

      Il Frame Rate Control [FRC] è la tecnica attraverso cui vengono mostrati a schermo 2 colori molto rapidamente al fine di far apparire a schermo un terzo colore diverso dai 2 originali. Era utilizzata nei pannelli con canali a 6 bit ma è utilizzata anche oggi nei pannelli a 8bit per raggiungere i 10bit (si parla infatti di 8bit + FRC). Esistono varie tipologie di implementazione matematica dell'FRC; il risvolto della medaglia è che a volte puo'apprezzarsi, in particolare nelle aree scure, un artefatto tipo scintillio/flickering.

    • CLIPPING


      In fotografia o nei video digitali il fenomeno del "clipping" corrisponde ad una immagine in cui alcune zone sono "fuori range rappresentativo" e vengono registrate come "tutte dello stesso colore/intensità" a causa dei limiti di possibilità di cattura/visualizzazione del sistema; in sostanza i valori di quelle aree o sono troppo alti o troppo bassi per essere rappresentati come valori distinti da quelli circostanti (in termini di colore, intensità, posizione nel gamut di rappresentazione).
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      Un esempio pratico che evidenzia una foto (in alto) e la stessa foto con le zone che presentano il clipping evidenziate in rosso (in basso). Il fenomeno puo'essere causato da limiti del sensore, dello scanner, nell'elaborazione, nel post processing o nei procedimenti di conversione (ad esempio puo'accadere quando si sovraespone il soggetto di una foto).
     
    #1
    Ultima modifica: 15 Feb 2016
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  2. zoomx

    zoomx Livello 19

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    I vecchi monitor CRT avevano anche un blur dovuto al fatto che, se non ricordo male, impiegavano un pochino di tempo a spegnere effettivamente un pixel nel senso che tra la fine dell'energizzazione, dovuta all'impatto del fascio di elettroni, e l'effettiva caduta a zero dell'emissione di luce da parte dei fosfori passava un po' di tempo.
    I LED sono molto più rapidi e immagino sia lo stesso con gli OLED.
    Con gli LCD non so, il monitor che ho davanti va a 60Hz mentre ricordo che i CRT partivano da almeno 72 Hz ma che si poteva andare oltre i 100. Ma si tratta ormai di oltre 10 anni fa!
    Le TV adesso di solito vanno a 100Hz ma bisogna vedere se sono reali, cioè se il singolo pixel effettivamente è in grado di accendersi e spegnersi a 100Hz oppure è tutto un trucco dovuto al fatto che la maggioranza delle trasmissioni sono sempre a 50Hz e per giunta interlacciate, quindi 25Hz a quadro.
    Con i film va meglio, almeno non c'è più il dannato interlacciamento.
     
    #2
  3. student

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    Aggiunta spiegazione del fenomeno del "clipping".
     
    #3
  4. zoomx

    zoomx Livello 19

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    12 Set 2015
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    Confesso pubblicamente che solo adesso mi son accorto che gli argomenti erano da cliccare e non era tutto mostrato contemporaneamente!
    Hai sviscerato il problema framerate per cui il fattore limitante è il monitor o la tv e quando sento parlare di gente che vorrebbe giochi a 200 fps dovrei sganasciarmi dalle risate.
     
    #4
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  5. SkyLink98

    SkyLink98 Manu

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    23 Gen 2015
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    Grandissimo articolo, solo un piccolo errore:
    nella scheda Anti-Aliasing
    :thumbsup:
     
    #5
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  6. Aseptik

    Aseptik Livello 17

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    Non so se va bene qui, ma non saprei dove scrivere.
    Ho acquistato 5 mesi fa un portatile con schermo Full HD e dopo un'oretta di utilizzo comincia a farmi male la testa. Con altri PC e con lo smartphone, che non sono Full HD, non ho problemi. Penso che il problema si dovuto al tipo di schermo: vi è mai capitata una cosa del genere?
     
    #6

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