FidelityFX Super Resolution im Test: Die Bildqualität von FSR 2.0 und die Performance
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Testsystem und Testmethodik
Alle Tests wurden auf dem Grafikkarten-Testsystem durchgeführt, das auf einem Intel Core i9-12900K (Test) basiert, der mit den Standardeinstellungen betrieben wurde. Als Mainboard war das Asus ROG Maximus Z690 Apex (BIOS 0702) mit dem Z690-Chipsatz verbaut, Grafikkarten konnten entsprechend mit PCIe 4.0 angesteuert werden.
Die CPU wurde von einem Noctua NH-D15S mit zentral installiertem 140-mm-Lüfter gekühlt. 32 GB Speicher (Corsair Vengeance, 2 × 16 GB, DDR5-5400, 40-40-40-84-2T) standen dem Prozessor zur Verfügung. Windows 11 21H2 mit sämtlichen Updates war auf einer NVMe-M.2-SSD mit PCIe 4.0 installiert. Dasselbe galt für das Spiel. Resizable BAR wurde auf unterstützten Grafikkarten sowohl bei AMD als auch bei Nvidia genutzt.
Als Treiber kamen der Adrenalin 22.5.1 bzw. der GeForce 512.59 zum Einsatz.
Die 25 Sekunden lange Testsequenz findet auf der Karte „Der Komplex“ zur Mittagszeit statt. Mit einer hohen Weitsicht und viel Vegetation handelt es sich um eine anspruchsvolle Sequenz, aber nicht um ein Worst-Case-Szenario. Mit dem Ultra-Preset werden die maximalen Grafikdetails genutzt, zusätzlich ist Raytracing bei den Sonnenschatten und der Umgebungsverdeckung maximiert.
FSR 2.0 vs. FSR 1.0 vs. native Auflösung
Was für ein Unterschied! Und zwar immer. Egal bei welcher Auflösung, egal bei welcher Qualitätseinstellung. AMDs FSR 2.0 sieht in Deathloop immer besser aus als FSR 1.0 und meist ist der Unterschied sehr groß. Selbst FSR 2.0 auf „Performance“ ist deutlich hübscher als FSR 1.0 auf „Ultra Quality“. Das ist schon beeindruckend. Die Unterschiede sind dabei so groß und vielfältig, dass es kaum möglich ist, alle zu beschreiben.
Doch der Reihe nach: Das Auffälligste ist die Bildstabilität, denn sie ist mit FSR 2.0 aufgrund der temporalen Komponente viel besser. Während FSR 1.0 unabhängig vom Modus und von der Auflösung sofort zu flimmern beginnt, beruhigt FSR 2.0 das Bild effektiv. Alle Kanten flimmern weniger und selbst mit FSR 2.0 auf „Performance“ gerät die Bildstabilität nicht außer Kontrolle – leidet aber natürlich gegenüber FSR 2.0 auf „Quality“. An die Bildstabilität gegenüber der nativen Auflösung kommt FSR 2.0 dagegen nicht ganz heran, sie bleibt leicht überlegen. Die Unterschiede sind aber gering.
Darüber hinaus stellt die Bildrekonstruktion effektiv Bildelemente wieder her, die sowohl mit nativer Auflösung als auch mit FSR 1.0 fehlen. Und in Deathloop gibt es eine Menge davon. Während die meisten Objekte effektiv wiederhergestellt werden und auch in Bewegung dann nicht flackern, gilt dies nicht für alle. Einige Zäune im Spielabschnitt „Der Komplex“ sind der Endgegner für temporale Rekonstruktion und Stabilität und bringen schlussendlich sämtliche aktuelle Technologien noch zum Stürzen.
Mit nativer Kantenglättung fehlt schlussendlich sowohl aus großer als auch aus mittlerer Entfernung quasi der halbe Zaun, entsprechend wenig kann er flackern. Das ändert sich dann aus kurzer Entfernung, wenn plötzlich die fehlenden Zaunelemente auftauchen. Resultat: Der Zaun flimmert heftig. FSR 1.0 ohne temporale Rekonstruktion macht das nur schlimmer. Die fehlenden Elemente werden erst aus noch kürzerem Abstand wiederhergestellt und der Zaun flimmert trotzdem generell sichtbar mehr.
FSR 2.0 rekonstruiert erfolgreich die feinen Elemente, wobei dies je nach Renderauflösung aus verschieden großen Distanzen passiert. Allerdings sind sie dann offenbar so fein, dass die Kantenglättung sie nicht richtig erfassen kann, was in Bewegung in einer ziemlichen Flimmerorgie endet. Deswegen sieht an dieser Stelle das eigentlich klar bessere Ergebnis nicht unbedingt besser aus – hier sollte AMD versuchen, noch etwas Feintuning zu betreiben.
Auch in Sachen Bildschärfe hat FSR 2.0 die Nase klar vorn. AMD beziehungsweise Arkane schärfen in Deathloop ordentlich nach, was beim Spielen einen guten Eindruck hinterlassen hat, auf Wunsch aber per Regler auch reduziert oder völlig abgestellt werden kann. FSR 2.0 auf „Quality“ zeigt ein schärferes Bild als FSR 1.0 – je niedriger die Renderauflösung, desto größer ist der Unterschied. Während FSR 2.0 in Ultra HD mit der Quality-Einstellung nur geringfügig vor FSR 1.0 auf „Quality“ liegt, ist der Unterschied im Performance-Modus bereits groß und ab der Ziel-Auflösung WQHD unabhängig von der Einstellung sehr groß. Gegenüber der nativen Auflösung liegt FSR 2.0 auf „Quality“ in Ultra HD bei der Bildschärfe leicht vorne, mit dem Performance-Modus oder einer geringeren Ziel-Auflösung dann je nach Bildabschnitt leicht vorne oder dahinter.
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Ultra HD – Native Auflösung
FSR 2.0 vs. Nvidia DLSS 2.0
Das gute Abschneiden von FSR 2.0 gegenüber FSR 1.0 und auch der nativen Auflösung ist nicht überraschend – das hat jeder so erwartet. Spannender ist die Frage, wie es mit DLSS 2.0 aussieht. Und hier die gute Nachricht vorweg: Man merkt FSR 2.0 die ähnliche, wenn auch nicht identische Funktionsweise zu DLSS 2.0 überall an. So sind die Stärken und Schwächen generell sehr ähnlich, wenn auch nicht identisch. Und zumindest in Deathloop sind beide Technologien konkurrenzfähig zueinander, obwohl es Unterschiede gibt.
Bezüglich der Bildrekonstruktion und der Bildstabilität sind FSR 2.0 und DLSS 2.0 unabhängig der Ziel-Auflösung und Qualitätseinstellung sehr ähnlich. Vor allem in der Ziel-Auflösung Ultra HD erzeugen die Technologien sehr ähnliche Ergebnisse, während in Full HD und WQHD die Unterschiede zwar leicht größer werden, schlussendlich aber gering bleiben.
Bezüglich der Kantenglättung gibt es bei allen Auflösungen und Einstellungen keine nennenswerten Unterschiede. Manche Objekte werden von DLSS etwas besser geglättet, andere wiederum von FSR 2.0. In der Disziplin der Bildstabilität gibt es ein Unentschieden. Die Bildrekonstruktion ist ebenfalls sehr ähnlich, wobei bei wenigen Renderpixeln (bei einer Ziel-Auflösung von WQHD oder Full HD) DLSS bei feinen Objekten leicht die Nase vorn hat. Die Unterschiede sind gering und fallen meist nur im Direktvergleich auf, sind aber vorhanden. Feine Striche neigen bei FSR 2.0 eher zum Verschwinden als bei DLSS.
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Ultra HD – Native Auflösung
Beim Spezialfall von Deathloop, den großen Zäunen auf einer der Spielkarten, gibt es dann die größten Unterschiede zwischen DLSS und FSR 2.0, denn diesen rekonstruieren beide Technologien ziemlich unterschiedlich. Im Stillstand gibt es ein sehr ähnliches Ergebnis, in Bewegung aber ein ziemlich unterschiedliches. Denn mit FSR 2.0 flimmert der Zaun unabhängig von den Renderpixeln in Bewegung bei jeder Entfernung sofort. Bei großer und mittlerer Entfernung bekommt dies DLSS deutlich besser hin. Hier wabert zwar der Zaun und steht kurz vorm Flimmern, flimmert aber nicht. Bei kurzer Entfernung ändert sich das und auch DLSS flimmert dann massiv. Auch wenn dies ein Spezialfall ist, der so in Deathloop sonst nirgends auftritt, ist das ein Pluspunkt für DLSS. Allerdings hat DLSS bei dem Zaun ein anderes Problem – später dazu mehr.
Zuerst geht es noch um die Bildschärfe, denn diesbezüglich ist FSR 2.0 DLSS bei jeder Auflösung und Qualitätseinstellung überlegen. Während zum Beispiel die einzelnen Grashalme in dem Spiel bei DLSS selbst in Ultra HD und DLSS auf „Quality“ bereits anfangen zu vermatschen, werden sie mit FSR 2.0 immer noch klar separat voneinander gezeichnet. Negativeffekte durch das Nachschärfen sind der Redaktion nicht aufgefallen und wenn doch, kann der Nachschärfeeffekt reduziert werden. DLSS lässt in Deathloop dagegen kein Nachschärfen zu, zumal Nvidias Nachschärfe-Algorithmus dem von AMD unterlegen ist. Das ist ein kleiner Pluspunkt für FSR 2.0.
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Ultra HD – Native Auflösung
FSR 2.0 und potenzielle Grafikfehler
Temporale Methoden können auch Grafikfehler erzeugen, weil die Informationen verschiedener Frames in einem Bild genutzt werden. So hat DLSS 2.0 zum Beispiel immer mal wieder in unterschiedlichem Ausmaß mit Ghosting oder Smearing zu kämpfen – bewegte Objekte schmieren. Deathloop ist jetzt nur ein Spiel für FSR 2.0 und damit nur ein erster Eindruck, aber zumindest die klassischen Problemfälle von DLSS erledigt AMDs neues temporales Upsampling anstandlos.
So ist der oben erwähnte „Zaun des Todes“ zwar ein Punktsieg für DLSS in Sachen Bildstabilität, aber wenn man sich an derselben Stelle der Karte einmal umdreht und dann dort auf den Zaun in Kombination mit einer Anomalie blickt, hat DLSS plötzlich unter Ghosting zu leiden. Dann bleiben die Zaunelemente zwar recht flimmerfrei, verwischen bei Bewegung aber sichtbar. Bei der Ziel-Auflösung Ultra HD hält sich das Ghosting bei DLSS auf „Quality“ zwar noch in Grenzen, doch spätestens ab der Ziel-Auflösung WQHD ist der Effekt gut zu sehen.
FSR 2.0 hat mit diesem Problem dagegen nicht zu kämpfen. In derselben Sequenz flimmern die Zaunelemente zwar deutlich, Ghosting gibt es aber selbst mit FSR auf „Performance“ nicht. Und auch davon abgesehen sind die bekannten Grafikfehler beim Testen nicht aufgefallen. Das bedeutet zwar nicht, dass es keine anderen Grafikfehler geben mag – die Probleme von DLSS sind auch erst mit der Zeit aufgefallen –, FSR 2.0 verhält sich diesbezüglich aber definitiv anders als DLSS.
FSR-2.0-Empfehlungen für Deathloop
Die spieleigene Kantenglättung in Deathloop hat ihre Probleme, FSR 2.0 stellt sich trotz geringerer Renderauflösung teils deutlich besser an. Wer in Ultra HD spielt, sollte auch bei genügend Leistung FSR 2.0 auf „Quality“ hinzuschalten. Das erhöht die Framerate und sieht zugleich besser als die native Auflösung aus (das gilt auch für DLSS). Wer mehr Performance benötigt, kann bedenkenlos FSR 2.0 auf „Performance“ aktivieren. Optisch ist dies immer noch halbwegs vergleichbar zur nativen Auflösung in dem Spiel. In Sachen Bildschärfe und Stabilität hat sie zwar Vorteile, die Bildrekonstruktion bleibt aber auch im Performance-Modus besser.
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Ultra HD – Native Auflösung
FSR 2.0 kann aber wie DLSS 2.0 nicht zaubern, die Anzahl der Renderpixel ist wichtig. FSR 2.0 auf „Quality“ ist in 2.560 × 1.440 absolut lohnenswert bei Leistungsproblemen, denn die Grafik bleibt so immer noch auf einem hohen Niveau. Qualitativ kommt sie an Ultra HD nicht heran, trotzdem ist der Quality-Modus oft hübscher als die native Auflösung und auch in dem Fall daher vorzuziehen. FSR 2.0 auf „Performance“ sieht dann klar besser als die native Full-HD-Auflösung aus, gegenüber der Quality-Einstellung geht jedoch sichtbar Qualität verloren. In WQHD sollte also wirklich nur bei Leistungsproblemen auf den aggressiven Modus geschaltet werden.
Wer in Full HD spielt, sollte ohne Not dagegen auf Upsampling verzichten. FSR 2.0 bekommt im Quality-Modus auch dann zwar wie DLSS noch ein ziemlich gutes Bild hin, das teils auch besser als die native Auflösung aussieht, die native Auflösung wirkt im Gesamtbild dann aber doch schöner. Das gilt umso mehr für den Performance-Modus, dort fehlt es einfach an Informationen. FSR 2.0 bleibt trotzdem eine sinnvolle Wahl bei Leistungsproblemen. Es muss einem allerdings bewusst sein, dass dies optische Konsequenzen nach sich zieht.
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Ultra HD – Native Auflösung
Die Performance von FSR 2.0 (Update)
Wie von AMD bereits angekündigt kostet FSR 2.0 mehr Leistung als FSR 1.0, da die temporale Komponente etwas Rechenzeit beansprucht. So gewinnt die Radeon RX 6800 XT in 3.840 × 2.160 mit FSR 1.0 Quality 81 Prozent an FPS, mit FSR 2.0 Quality sind es hingegen geringere 64 Prozent – FSR 1.0 ist dann also 10 Prozent schneller. Dennoch gerät die Radeon RX 6800 XT auch mit FSR 2.0 Quality bereits in einen spielbaren Bereich bei gleichzeitig klar besserer Qualität. Mit FSR 2.0 Performance gibt es dann einen weiteren Boost von 33 Prozent, mit dem die 60-FPS-Hürde klar überschritten wird und das bei immer noch weit besserer Grafik als mit FSR 1.0 Quality. Der Leistungsschub gegenüber der nativen Auflösung beträgt dann 119 Prozent. FSR 1.0 Performance bringt noch einmal einen Schub von 12 Prozent.
Die GeForce RTX 3080 profitiert dagegen weniger von FSR 2.0, was aber vermutlich weniger an FidelityFX Super Resolution an sich liegt, sondern viel mehr an der Raytracing-Schwäche von RDNA 2. Mit dem Einsatz von FSR werden die Renderpixel und damit auch die Anzahl abgeschossener Strahlen reduziert, was zugleich den Nachteil bei der Raytracing-Leistung mindert. Mit FSR 2.0 Quality ist die GeForce RTX 3080 48 Prozent schneller als mit nativer Ultra-HD-Auflösung und erreicht somit mehr als 60 FPS. DLSS Quality ist interessanterweise 5 Prozent schneller. Es ist denkbar, dass dies an den Tensor-Kernen liegt, die bei DLSS helfend eingreifen, während bei FSR die Berechnungen ausschließlich über die normalen FP32-ALUs durchgeführt werden – das ist aber nur eine Spekulation.
Mit FSR 2.0 Performance steigt die Framerate auf der GeForce RTX 3080 dann gegenüber der nativen Auflösung um 95 Prozent an, das Plus gegenüber FSR Quality beträgt 32 Prozent. DLSS Performance ist mit einem Plus von 3 Prozent erneut leicht schneller.
Benchmark in Full HD und WQHD mit alten GPUs (Update)
Ohne Raytracing lässt sich Deathloop auch mit älteren Grafikkarten gut spielen, durch den Einsatz von FSR gilt das teilweise sogar in WQHD. So erreichen zum Beispiel die GeForce GTX 1080 und die Radeon RX Vega 64 in 2.560 × 1.440 mit FSR 2.0 Quality ordentlich spielbare 55 FPS, während ohne Upsampling nur 41 FPS (RX Vega 64) respektive 45 FPS (GTX 1080) erreicht worden sind.
Wenn man es darauf anlegt, läuft Deathloop dank FSR zumindest in 1.920 × 1.080 auch noch auf einer GeForce GTX 1060 oder Radeon RX 580 bei maximaler Grafikdetails halbwegs flüssig. Mit FSR 2.0 Performance erreicht die GeForce so 45 FPS, bei der Radeon sind es bessere 55 FPS. Ohne FSR werden maximal 40 FPS erreicht. Deathloop sieht in Full HD mit Upsampling zwar nicht mehr gut aus, aber die Alternative wäre die Grafikdetails stark zu reduzieren, was noch schlechter aussieht.
Radeon profitiert meistens etwas mehr als GeForce
Bei den Benchmarks mit Raytracing war es schwer bis unmöglich zu sagen, ob der FPS-Boost durch FSR 2.0 zwischen AMD- und Nvidia-GPUs unterschiedlich groß ausfällt, weil AMD Radeon wesentlich stärker durch RT in der Leistung limitiert werden – wird dieses Limit durch den Einsatz von FSR 2.0 gelockert, steigt die Leistung überproportional an. Bei den neuen Tests ohne Raytracing lässt sich dagegen eine klare Tendenz erkennen, auch wenn diese nicht durchweg gilt.
Offenbar profitieren Radeon-Grafikkarten mehr von FSR 2.0 in Deathloop als GeForce-Grafikkarten. Am besten lässt sich das im Vergleich zwischen der GeForce RTX 3060 und der Radeon RX 6600 XT zeigen, die beide auf moderne Architekturen setzen und mit mindestens 8 GB Speicher ausgestattet sind, der in Full HD nicht bremst. Mit nativer WQHD-Auflösung sind beide Grafikkarten fast gleich schnell, nur 2 Prozent liegt die Radeon vorne. Mit FSR 2.0 Quality liegt die Radeon RX 6600 XT dann jedoch 7 Prozent vor der GeForce RTX 3060, mit FSR 2.0 Performance sind es ebenso 7 Prozent.
Dasselbe Bild zeigen auch andere Modelle. So ist die Radeon RX 5600 XT 16 Prozent schneller als die GeForce RTX 2060 bei nativer Full-HD-Auflösung, mit FSR 2.0 Quality sind es dann 29 Prozent. Die GeForce GTX 1080 ist wiederum in WQHD bei nativer Auflösung 9 Prozent schneller als die Radeon RX Vega 64, bei FSR 2.0 Quality liegt die Vega dann plötzlich 1 Prozent vorne.
Turing vs. Ampere zeigt eine Auffälligkeit
Eine Auffälligkeit zeigt das Duell GeForce RTX 2060 gegen GeForce RTX 3050. So ist das Turing-Modell in nativem Full HD 5 Prozent schneller, mit FSR 2.0 liegt dann aber plötzlich der Ampere-Ableger um 3 Prozent vorne. Das gilt sowohl für Full HD als auch WQHD sowie für die Durchschnitts- und die Perzentil-FPS-Messungen. Denkbar ist, dass der 6 GB große Speicher der GeForce RTX 2060 ein wenig bremst, während die GeForce RTX 3050 mit 8 GB kein derartigen Probleme hat. Das ist aber nur eine Vermutung.
Bei iGPUs gibt es einen großen FPS-Boost
FSR 2.0 bringt natürlich nicht nur bei diskreten Grafikkarten einen Leistungsschub, sondern ebenso bei iGPUs. Stellvertretend ist die neue Radeon 680M in dem Ryzen-6000-Notebook Asus ROG Zephyrus G14 auf Basis von RDNA 2 im Test.
In nativer Full-HD-Auflösung erreicht das Gespann nur unspielbare 21,6 FPS, selbst die GeForce GTX 1060 ist 72 Prozent schneller. Mit FSR 2.0 Quality steigt die Framerate dann aber deutlich um 43 Prozent auf 30,9 FPS an, mit FSR 2.0 Performance gibt es nochmal einen Sprung um 13 Prozent auf 35 FPS. Das ist zwar alles andere als flüssig, aber zumindest ist Deathloop damit irgendwie spielbar bei vollen Grafikdetails – für ein Notebook mit iGPU ein gutes Ergebnis.