Game Changer DLSS: Bildqualität analysiert

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"Game Changer" DLSS? Der ultimative Praxistest von DLSS 2.3 mit Benchmarks und Video-Vergleichen Jetzt geht es ans Eingemachte: Wie gut sehen die von DLSS erzeugten Bilder aus? Das überprüfen wir anhand von zahlreichen Beispielen.

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1. Seite 1 Game Changer DLSS: Übersicht
2. Seite 2 Game Changer DLSS: Bildqualität analysiert
3. Seite 3 Game Changer DLSS: Benchmarks
4. Seite 4 Game Changer DLSS: Fazit

Zeit, die Bildqualität von DLSS unter die Lupe zu nehmen. Im Gegensatz zu früheren Artikeln haben wir uns diesmal für einen Video-getriebenen Vergleich entschieden. Ermöglicht wird dies durch einen drastisch vereinfachten Workflow: Anstatt die Game-Capturings aufwendig mittels Videobearbeitungs-Software darzustellen und herauszurendern, verwenden wir das neue Image Comparison & Analysis Tool (ICAT). Dieses erlaubt es nicht nur, Direktvergleiche zu erstellen, sondern auch die Wiedergabe mit reduzierter Geschwindigkeit sowie dynamische Zooms für beste Sichtbarkeit der Unterschiede. Diese Zusammenstellungen können im Anschluss bequem mithilfe eines Software-Capture-Tools aufgenommen werden. Wir bedienen uns für alle Aufnahmen des Nvidia-Tools Geforce Experience (GFE), das wir auf maximale Qualität (Bitrate) einstellen. Alle im Folgenden zu sehenden Aufnahmen entstanden im Original via Shadowplay in WQHD-Auflösung mit 60 Fps (1440p60).

Das Einmaleins der Auflösungen

DLSS stellt dem Nutzer in der Regel drei Modi zur Auswahl: Performance, Balanced und Quality (Leistung, Ausbalanciert, Qualität), die Sie in den Spielen auswählen können. In einigen Titeln neueren Datums steht außerdem der Modus Ultra Performance (Ultra-Leistung) bereit. Egal, welchen DLSS-Modus Sie einschalten, die interne Auflösung ist immer ein Bruchteil der eingestellten Auflösung. Daraus ergeben sich die Upscaling-Faktoren 2×, 3×, 4× und 9×, sprich, es wird jeweils nur 1 "echtes" Pixel berechnet und der Rest aufwendig anhand des Trainings sowie vorhergehenden Frames ermittelt. Die Pixelachsen werden bei DLSS mit den folgenden Faktoren berechnet:

DLSS Ultra Performance = 0,333
DLSS Performance = 0,500
DLSS Balanced = 0,580
DLSS Quality = 0,666

Falls Sie wissen möchten, in welcher Auflösung Ihre Geforce RTX mit den verschiedenen DLSS-Modi arbeitet, multiplizieren Sie einfach jede Pixelachse mit den genannten Faktoren. Alternativ teilen Sie sie durch 3, 2, 1,725 oder 1,5. Die wichtigsten Auflösungen der PCGH-Leser haben wir ausgerechnet:

Es folgen die Vergleiche. Pro Spiel haben wir ein bis zwei aussagekräftige Videovergleiche abgebildet. Auf unserem Seitenkanal PCGH Benchmarks & Analysis finden Interessierte weitere Vergleichsvideos - klicken Sie ruhig mal rein!

Battlefield 2042

In Battlefield 2042 stehen alle vier DLSS-Modi zur Verfügung: Quality, Balanced, Performance und Ultra Performance. Den von einigen neuen Spielen bekannten Schärfe-Regler für DLSS bietet Battlefield 2042 nicht - was nicht bedeutet, dass nicht nachgeschärft wird. Unsere Augen und Screenshots belegen, dass DLSS zweifellos nachgeschärft wird, ohne dass der Nutzer etwas an der Intensität des Sharpenings verändern kann. Das gilt auch für das spieleigene, hochwertige Temporal-AA. Ein Beispiel:

Je nach Content sieht DLSS in Battlefield 2042 befriedigend bis sehr gut aus. Wie bei den meisten Spielen gelingt es dem Nvidia-Upsampling, das spieleigene TAA teilweise zu übertreffen, sodass der Nutzen kaum in Frage gestellt werden kann. DLSS punktet vorrangig bei pixelfeinen Details, welche von Nvidias mehrere Frames einspannender Verrechnung besser rekonstruiert werden als mit dem Engine-eigenen TAA. Das betrifft alle Elemente auf Subpixelebene, beispielsweise Zäune, Stromkabel oder Antennenmasten. Ebenfalls positiv ist, dass das Texture-LOD (MIP-Bias) offenbar gemäß Nvidia-Richtlinie angepasst wird, sodass die Texturqualität in Entfernung sowie bei steilen Winkeln nicht leidet - im Gegenteil, die größtenteils aus Alphatest-Texturen bestehende Vegetation wird sogar mit höher auflösenden MIP-Maps dargestellt und zeigt daher feinere Details, was durchaus bemerkenswert ist. Außerdem erweist sich DLSS bei einigen Elementen als effektiver Denoiser, etwa bei feinen Palmenschatten, welche mit TAA bröseliger aussehen als mit einem beliebigen DLSS-Modus (Ultra-Performance ausgenommen).

Doch auch Nvidias Supercomputer können nicht zaubern, je nach Content sind die Schattenseiten des Pixelsparens und -recyclings sichtbar. Viele der Nebenwirkungen betreffen einzelne Objekte anstelle des ganzen Bildes oder fallen nur im Direktvergleich auf. Da wären die gerade noch gelobten Bäume und Sträucher, welche mit aktivem DLSS zu stärkerem Ghosting als mit dem normalen Temporal-AA neigen; auch Glanzflächen neigen zum Schlieren. Insgesamt ist die Bilanz aus Qualität und Entlastung (siehe nächste Artikelseite) jedoch positiv, gerade für Fps-Jäger.

Cyberpunk 2077

Himmelhoch jauchzend, zu Tode betrübt: Altmeister Goethe hatte die richtigen Worte für Cyberpunk 2077 parat - tatsächlich funktionieren sie bei jedem mit Mega-Hype beladenen Titel. Das Spiel ist auf vielen Ebenen großartig, CD Projekt konnte jedoch nur an den unmenschlichen Erwartungen scheitern. Grafisch macht den Polen unterdessen kaum jemand etwas vor, Night City sieht gerade mit allen Raytracing-Aufwertungen fantastisch aus. Nvidias Deep Learning Super Sampling ebnet den Weg zu flüssigen Bildraten.

In Cyberpunk 2077 stehen alle vier DLSS-Modi zur Verfügung: Quality, Balanced, Performance und Ultra Performance. Ein Schärfe-Regler für DLSS fehlt hingegen, hier muss auf Wunsch mittels Grafiktreiber nachgeholfen werden. Das Fehlen führt zu einem insgesamt hohen Glättungseindruck aller DLSS-Modi, alles wirkt gegenüber dem spieleigenen TAA interpolierter und insgesamt augenschmeichelnder, da hochfrequente Inhalte besser unterdrückt werden. Feine Strukturen, die kleiner als ein Pixel sind (etwa Blätter, Antennen oder Drähte), werden von DLSS besser erfasst und dargestellt als mit dem Temporal-AA der Engine. Zu den Schattenseiten von DLSS zählen die mit steigendem Upscaling-Faktor zunehmenden Schlieren einiger Objekte, wie sich im Video anhand der Stromleitung erkennen lässt. Außerdem verlieren die Raytracing-Spiegelungen an Kontur und Schärfe, da die eingesparten Pixel nicht vollständig wettgemacht werden können. Beides ist angesichts der gigantischen Leistungsgewinne durch DLSS, welche höhere Auflösungen als WQHD erst praxistauglich machen, aber verschmerzbar - mehr dazu auf der nächsten Artikelseite.

Deathloop

Deathloop aus dem Hause Arkane Lyon ist ein außergewöhnlicher Ego-Shooter und eine der Spieleperlen des Jahres 2021, auch wenn das Prinzip der Zeitschleife nicht bei allen Spielern gleichermaßen gut ankommt. Technisch ist das Spiel durchwachsen: Während das Art Design und die Vertonung keine Wünsche offen lassen, hält sich der Nutzen der Raytracing-Implementierung in Grenzen - nur ausgewählte Schatten lassen sich mittels Strahlverfolgung aufwerten. Auch das Engine-eigene Temporal-AA ist schwach, Flimmern wird nur unzureichend unterdrückt. Die Probleme werden durch spatiales Upscaling, etwa mittels FSR oder NIS, verstärkt, sodass nur eine Antwort bleibt: DLSS.

Tatsächlich bringt DLSS die Erlösung. Egal, welchen der drei verfügbaren DLSS-Modi Sie verwenden, das Bild wird temporal stabilisiert. Feine Strukturen und hochfrequente Inhalte aller Art fallen seltener dem Pixelraster zum Opfer, das Bild wird vervollständigt. Angesichts der hohen Grundperformance und relativ hohen Prozessorlast erscheint uns DLSS Quality/Qualität in jeder Bildschirmauflösung als beste Option. Um bestimmte Bildratenziele zu erreichen, lohnen sich aber auch Ausflüge mit DLSS Balanced und, speziell in Ultra HD, auch DLSS Performance.

Doom Eternal

Kaum ein Spiel läuft angesichts der dargestellten Pracht so gut wie Doom Eternal - Chapeau, id Software! Seit einigen Monaten darf der knackige Ego-Shooter sowohl mittels Raytracing als auch DLSS aufgewertet werden. Während Ersteres vor allem hübsche Spiegelungen bringt, sorgt DLSS dafür, dass die Bildraten am Ende genauso hoch ausfallen wie mit normalem Temporal-AA ohne Raytracing.

In Doom Eternal stehen die drei DLSS-Standardmodi Quality/Qualität, Balanced/Ausgeglichen und Performance/Leistung zur Verfügung. DLSS Ultra Performance fehlt vermutlich wegen des überschaubaren Nutzens - das Spiel läuft bereits mit den kleineren Upscaling-Faktoren mehr als flüssig. Wie bei den anderen Spielen in diesem Artikel funktioniert DLSS in der aktuellen Version 2.3 weitgehend tadellos. Die Bildrate steigt in jedem Fall fühlbar, während einige Bildelemente gegenüber dem - sehr guten - 8× TSSAA beruhigt und vervollständigt werden. Ähnlich wie in Battlefield 2042 und Guardians of the Galaxy (siehe unten) kommt es jedoch in anderen Bildteilen hin und wieder zu sichtbarem Ghosting/Schlieren. Außerdem verlieren die Raytracing-Reflexionen mit steigendem DLSS-Faktor sichtbar an Details - bis inklusive DLSS Balanced/Ausgeglichen fällt das aber in Bewegung nicht auf.

Guardians of the Galaxy

Marvel's Guardians of the Galaxy zählt zu den Überraschungen des Jahres 2021 - der Titel spielt sowohl inhaltlich als auch technisch in der Oberliga. Die fantastische, abwechslungsreiche Grafik lässt sich optional mittels Raytracing aufwerten, was wir auch aufgrund der guten Performance ausdrücklich empfehlen. DLSS fängt den Leistungseinbruch durch die Strahlverfolgung effektiv ab.

Im Falle von Guardians of the Galaxy handelt es sich um die DLSS-Iteration 2.3.10 und wir haben nur wenig an der Implementierung auszusetzen. Je nach Content sieht DLSS gut bis sehr gut aus, sofern die Modi Quality/Qualität und Balanced/Ausgeglichen verwendet werden. Ebenfalls positiv ist, dass das Texture-LOD (MIP-Bias) offenbar gemäß Nvidia-Richtlinie angepasst wird, sodass die Texturqualität in Entfernung sowie bei steilen Winkeln kaum leidet. Gegenüber dem Engine-eigenen Temporal-AA hat DLSS bei einigen Bildinhalten Vorteile, bei anderen hingegen Nachteile - interessanterweise kann sich das fließend abwechseln. So beobachteten wir mit beiden Anti-Aliasing-Verfahren Moiré-Artefakte, allerdings nicht an denselben Stellen.

Bei jeder Art von Upscaling kritisch zu beäugen gilt es stets Raytracing-Effekte. Letztere werden bei jedem aktuellen Spiel sprichwörtlich zu Tode gespart, aus Leistungsgründen wird hier kein Strahl zu viel verschossen. Mischt sich hier ein Verfahren wie DLSS oder FSR ein, das die räumliche Auflösung reduziert, wirkt sich das in den allermeisten Fällen sichtbar auf die Qualität der Raytracing-Oberflächen aus. In Guardians of the Galaxy ist das zu unserer Verwunderung nicht der Fall, einige Spiegelungen sehen mit DLSS Quality sogar etwas knackiger aus als mit dem normalen TAA. Wer's noch etwas schärfer mag, kann vom DLSS-Sharpening-Slider Gebrauch machen, welcher den subjektiven Eindruck stark verbessern kann.

Icarus

Das PvE-Survival-Spiel Icarus ist der jüngste Spross des Day-Z-Entwicklers Dean Hall und setzt auf eine moderne Version der Unreal Engine 4 (UE4) - inklusive eines speziellen Raytracing-Schmankerls: Die neue Technik Infinite Scrolling Volumes auf Basis von RTX Global Illumination (RTXGI) sorgt für eine besonders realistische Beleuchtung, die gerade in Bewegung eine sehr gute Figur macht. Da UE4-Spiele meistens sehr pixellastig sind und Raytracing hier noch obendrauf kommt, ist die Implementierung mehrerer Upscaling-Verfahren gern gesehen. Zur Verfügung stehen sowohl AMDs FSR als auch Nvidias DLSS in Gestalt aller vier Modi. Im Folgenden beziehen wir uns stets auf einen Vergleich mit milder Nachschärfung, welche wir auf den Wert 0.30 stellen (standardmäßig ist die Schärfung aggressiver eingestellt, was wir jedoch nicht empfehlen können).

Dichte Alphatest-Vegetation war und ist der "Endgegner" für alle Anti-Aliasing- und somit auch Upscaling-Verfahren. Nimmt man das gute Temporal-AA der Unreal Engine 4 als Referenz, fällt FSR klar ab: Blätter und Äste flimmern in Bewegung mit steigendem FSR-Modus deutlich, spätestens ab FSR Balanced/Ausgeglichen kommt außerdem deutliche Unschärfe hinzu. DLSS ersetzt das spieleigene TAA gegen Nvidias Algorithmus und kann sich daher absetzen. Zwar ist auch hier ein Detailschwund zu vermelden - die Walddarstellung des Spiels ist sehr detailliert und somit anfällig -, allerdings leidet die temporale Stabilität nicht so stark wie mit FSR. Das fühlbare Leistungsplus (siehe nächste Artikelseite) zählt zu den Pluspunkten aller Upscaling-Modi.

Landwirtschafts-Simulator 22

Kommen wir nun zum Anti-Aliasing-Showcase des Jahres 2021. Sie wundern sich vielleicht, tatsächlich gibt es aber kein anderes Spiel, um die Auswirkungen verschiedener Anti-Aliasing- und Upscaling-Verfahren miteinander zu vergleichen. Zur Auswahl stehen Temporal-AA, bis zu achtfaches Multisampling, FSR, DLSS und - das ist etwas ganz besonderes - DLAA. Letzteres steht für Deep Learning Anti-Aliasing und entspricht DLSS bei nativer Auflösung. Das Pixelsparen fällt weg, sodass DLAA in der Theorie das bestmögliche Bild aller AA-Verfahren zeichnet. Schauen wir uns an, ob das gelingt:

Tatsächlich kann sich DLAA qualitativ vom bereits sehr guten TAA der Unreal Engine 4 absetzen. Erneut sind es pixelfeine Strukturen, beispielsweise die Umzäunung der Kühe in der Szene, bei denen sich Nvidias Supercomputer-Bildglättung profilieren kann. Perfekt ist jedoch auch DLAA nicht: Während die Glättung tadellos ausfällt, kommt es bei hochkontrastigen Bildinhalten hin und wieder zu Schlieren. Dieses Problem hat auch DLSS, doch in diesem Fall wird es durch den Leistungsgewinn wettgemacht. Sieht man vom leichten Schlieren ab, das nicht alle Bildteile betrifft, erzielen alle DLSS-Modi eine bessere Bewegtbildqualität als FSR. Letzteres krankt, ähnlich wie in Icarus, mit steigendem Upscaling-Faktor sichtbar an Aliasing, das durch die eingesparten Pixel zutage tritt.

Rise of the Tomb Raider

Ein fünf Jahre altes Spiel in einem Anti-Aliasing-Vergleich, der den Anspruch erhebt, aktuell zu sein? Das klären wir gerne auf: Rise of the Tomb Raider erhielt vor wenigen Wochen ein Update, welches unter anderem Deep Learning Super Sampling implementierte. Das ist nicht nur eine lobenswerte Produktpflege, die Schule machen sollte, sondern im Falle von Rise of the Tomb Raider ein riesiger Qualitätssprung. Die selbst heute ansehnliche Grafik leidet nämlich seit Release unter der schwachen Kantenglättung. Es stehen lediglich die Postfilter SMAA oder FXAA zur Verfügung, alternativ der Holzhammer SSAA. Was man auch tut, damit erstrahlt Lara Crofts zweites Reboot-Abenteuer nicht im besten Licht. Damit ist nun Schluss: DLSS steht bereit und verweist die übrigen Kaum-Anti-Aliasing-Lösungen so deutlich auf die Plätze wie nirgendwo anders:

DLSS in Rise of the Tomb Raider ändert alles, keine andere Option verdient die Bezeichnung "Anti-Aliasing" so sehr wie Nvidias Super-Upsampling. Die entflimmernde Wirkung ist beeindruckend und augenschmeichelnd zugleich. Freunde scheinbar knackiger Details werden womöglich auf den ersten Blick die Aliasing-schwangere Bildschärfe vermissen, welche DLSS effektiv interpoliert. Da ein Schärfe-Regler im Spiel fehlt, muss die Anpassung im Grafiktreiber oder mittels Geforce Experience stattfinden, NIS ist in beiden Fällen das Mittel der Wahl. Besonders gute Ergebnisse erzielen Sie, wenn Sie DLSS mit DSR und Nachschärfung zur ultimativen Bildqualität kombinieren (siehe Artikel & Anleitung hier).

Zur Erinnerung: Auf unserem Seitenkanal PCGH Benchmarks & Analysis finden Interessierte weitere Vergleichsvideos rund um DLSS, FSR & Co. - klicken Sie ruhig mal rein!

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