モニターを4KにしたのでmadVRの設定を見直し

モニターを4KにしたのでmadVRの設定を見直す事にした。
・新しく追加されたchromaのスケーリングアルゴリズムのテスト
・新しく追加されたimage doublingアルゴリズムのテスト
・image doublingのquadruple {luma|chroma} resolution (以後4倍変換と書く)のテスト
・新しい設定の作成
を行う事にした。

以下記事中で略称を使用する事があります。
アルゴリズム名等の略表記:
Bicubic → Bc
Lanczos → Lz
Jinc → Jn
super-xbr → Xbr
anti-ringing → AR
anti-bloating → AB
image upscaling = → i=
chroma upscaling = → c=
image doubling, double resolution = → d=
image doubling, quadruple resolution = → q=

例:i=Lz3+AR、d=Bc75、d=Xbr100、q=none
image upscaling : Lanczos tap3 + anti-ringing
chroma upscaling :  Bicubic 75
image doubling, double resolution : super-xbr sharpness 100
image doubling, quadruple resolution : none

また特に記述の無い時は、今回の画像のimage upscalingはLz4+ARで統一してあります。

まずは、chromaに新しく追加されたスケーリングアルゴリズムのテスト。
(以下の画像は別タブで開いて切り替えて見ると違いが判り易いです)
c=Bilateral old
hqv #03 bilateral_old 

c=Bilateral soft
hqv #04 bilateral_soft 

c=Bilateral sharp
hqv #05 bilateral_sharp 

以下比較用、
c=Lz3+AR
hqv #01 lz3_ar 

c=Jn+AR
hqv #02 jinc_ar 

c=NNEDI3 32
hqv #10 NNEDI3_32 

Bilateralが3つに分かれたが、oldが良いように見える。
Bilateralはこちらの記事でより詳しくテストしてる。
Bilateralでoldの次に試してみたいのがsharp、Bilateralは鮮鋭度が低いので、sharpで改善されるかもしれない。

次はimage doublingに新しく追加されたアルゴリズムのテスト。
d=Xbr-AB25、q=Xbr-AB25
hqv #41 q=super-xbr_ab25 d=super-xbr_ab25 c=NNEDI3_32 

d=Xbr-AB50、q=Xbr-AB50
hqv #42 q=super-xbr_ab50 d=super-xbr_ab50 c=NNEDI3_32 

以下比較用
d=Xbr50、q=Xbr50
hqv #15 q=super-xbr50 d=super-xbr50 c=NNEDI3_32 

d=Xbr75、q=Xbr75
hqv #16 q=super-xbr75 d=super-xbr75 c=NNEDI3_32 

d=Xbr100、q=Xbr100
hqv #17 q=super-xbr100 d=super-xbr100 c=NNEDI3_32 

anti-bloatingがどういう処理なのか不明だが、見た目は数値が上がる程ボケる。
多分Xbr100をベースに、クッキリさを抑える処理を加えて、自然に見えるようにしてるのだと思う。
クッキリさの順で言うと、
Xbr100 > Xbr-AB25 > Xbr75 > Xbr-AB50 > Xbr50 の順。
実質好みのクッキリさに合わせる為の選択肢という感じだ。

次は4倍変換のテスト。
まずはimage doublingを使わない場合の画像
i=Lz3+AR
hqv #26 i=lz3_ar c=NNEDI3_32 

i=Spline4+AR
hqv #28 i=spline4_ar c=NNEDI3_32 

i=Jn+Ar
hqv #29 i=jinc_ar c=NNEDI3_32 

i=Bc75+AR
hqv #30 i=bc75_ar c=NNEDI3_32 

拡大率4倍以上になると、Jincの良さが判る。
他のアルゴリズムと比較して、輪郭が滑らかだ。
ただし拡大率2倍程度だとここまでの差が出なかったので、低倍率の拡大に使うにはJincは負荷が高過ぎるので、勿体無いだろう。
GPUの性能的にimage doublingは使えないが、image upscalingのJincは使えるという時には有用な選択肢だろう。
もっともJincの負荷の高さからいって、そういう状況は余り無い気はする。

double {luma|chroma} resolution (以後2倍変換と書く)のみを使用した時の画像
d=Xbr75
hqv #13 q=none d=super-xbr75 c=NNEDI3_32 

d=Xbr100
hqv #14 q=none d=super-xbr100 c=NNEDI3_32 

d=Xbr-AB25
hqv #37 q=none d=super-xbr_ab25 c=NNEDI3_32 

d=NNEDI3 16
hqv #20 q=none d=NNEDI3_16 c=NNEDI3_32 

d=NNEDI3 32
hqv #21 q=none d=NNEDI3_32 c=NNEDI3_32 

d=NNEDI3 64
hqv #22 q=none d=NNEDI3_64 c=NNEDI3_32 

2倍変換については、今までもテストしてきたので、使った方が良いのは分かってる。

4倍変換を使用した時の画像
d=Xbr75、q=Xbr75
hqv #16 q=super-xbr75 d=super-xbr75 c=NNEDI3_32 

d=Xbr100、q=Xbr100
hqv #17 q=super-xbr100 d=super-xbr100 c=NNEDI3_32 

d=Xbr-AB25、q=Xbr-AB25
hqv #41 q=super-xbr_ab25 d=super-xbr_ab25 c=NNEDI3_32 

d=NNEDI3 16、q=NNEDI3 16
hqv #23 q=NNEDI3_16 d=NNEDI3_16 c=NNEDI3_32 

d=NNEDI3 32、q=NNEDI3 32
hqv #24 q=NNEDI3_32 d=NNEDI3_32 c=NNEDI3_32 

d=NNEDI3 64、q=NNEDI3 64
hqv #25 q=NNEDI3_64 d=NNEDI3_64 c=NNEDI3_32 

全体的に4倍変換を使用した方が良好な画質になる事が分かった。
4倍変換ありの方が輪郭の繋がりがよく、クッキリする。
ただし差は僅かだ。

次に2倍変換と4倍変換のどちらに輪郭強調の強いアルゴリズムを使うべきか試してみた。
d=Xbr75、q=Xbr100
hqv #19 q=super-xbr100 d=super-xbr75 c=NNEDI3_32 

d=Xbr100、q=Xbr75
hqv #18 q=super-xbr75 d=super-xbr100 c=NNEDI3_32 

2倍変換と4倍変換のどちらもXbr100だとザラザラしすぎるので、この辺がニーズのある設定と見てこの設定を選んでみた。
結果、d=Xbr75、q=Xbr100の方が良好な画質になった。
こちらの方が若干ボケが少ない。
多くのスケーリングアルゴリズムで、拡大率が大きい程リンギングが目立つというのもあり、輪郭強調が強い処理は拡大の後半で持っていくのが望ましいだろう。

また、AdaptiveSharpenも試してみたが、4KにAdaptiveSharpenを使うと2Kの時の4倍の負荷になってしまい、とても使えなかった。
4Kになると拡大後に行う処理が全て4倍重くなって、とてもではないが今までのように使えない。
考えれば当たり前の事だが盲点ではあった。

さてRadeon RX480では720×480i用の設定は、
i=Lz4+AR、c=NNEDI3 32、d=Xbr75、q=Xbr75が、
hqv #16 q=super-xbr75 d=super-xbr75 c=NNEDI3_32 

hqv #16 q=super-xbr75 d=super-xbr75 c=NNEDI3_32 
良さそうだったので、これで色々視聴してみたが、どうも絵の質感が一本調子になって好みに合わない。
鮮鋭度は低いけどザラザラして単調な感じだ。
それで色々弄って最終的に決めた設定がこちら、
i=Lz4+AR、c=NNEDI3 32、d=NNEDI3 32(lumaのみ)、q=Xbr100
hqv #45 q=super-xbr_ab100 d=NNEDI3_32(lumaのみ) c=NNEDI3_32 

hqv #45 q=super-xbr_ab100 d=NNEDI3_32(lumaのみ) c=NNEDI3_32 
NNEDI3を使う事で絵に繊細さが出て、今まで見ていた絵のイメージと合うようになった。
今のところq=Xbr100にしてるが、q=Xbr75でも見た感じに差が無いので、後でq=Xbr75に変更するかもしれない。
ここからは暫く使ってみないと決まらない所なので、今回の記事には間に合わなかった。

以上で今回のテストは終了。
設定は結局以下のようになった、
720×480i→3840×2160:i=Lz4+AR、c=NNEDI3 32、d=NNEDI3 32(lumaのみ)、q=Xbr100
1440×1080i→3840×2160:i=Lz4+AR、c=NNEDI3 32、d=Xbr75、q=none
1920×1080i→3840×2160:i=Lz4+AR、c=NNEDI3 32、d=Xbr75、q=none
3840×2160:c=NNEDI3 32(これ以外のスケーリングは行われない)
プロファイルで分けてるので、動画解像度とインターレスの有無で設定が違う。
上は全てインターレス映像用で、プログレッシブ映像はもう少し重い設定をしてるが、特に公開する必要無いと思うので、今回は割愛する。
Radeon RX480で4Kだとこの程度の設定が出来るという参考だ。

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