1080P内容在4K分辨率下的显示效果？

Author： hkysxm
发布时间：September 21, 2020
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Categories： IT数码

4K显示器购买前后，很多人都会有这样的问题：4K分辨率下播放1080P视频、分辨率改为1080P进行游戏是否能达到同尺寸1080P显示器的效果？

时至今日，主流分辨率仍然为1080P。即使有一台4K显示器，在很多情况下，我们还是不得不使用1080P甚至更低分辨率的资源。

PS：

本文仅讨论16:9下的标准1080P和4K（即1920*1080和3840*2160）两种分辨率，理论上也适用于2x比例的分辨率
仅针对Windows操作系统和PC显示器，不涉及Mac系统、主机、高端电视等，这些设备通常有较完善的解决方案
文中的图片均可直接点击放大

低→高分辨率的默认处理方法：线性插值

一个简单的例子：

在画图中以100%比例画一条斜线
将画面缩放为50%
用无损截图软件截图
粘贴截图，将截图尺寸调整为200%，和原始直线大小一致
将原始斜线（100%比例下绘制）和截图（50%）放大到像素级别进行对比

点击图片放大

可以看到50%的截图由于分辨率不足，自动进行了插值处理，斜线的边缘出现了原始图片中不存在的灰色像素。
如果原始的斜线分辨率为2a*2b，截图后的斜线分辨率则为a*b；类推到3840*2160和1920*1080，同样会产生原始图片中不存在颜色的像素，导致模糊。

各种应用情况下的实际表现

游戏

直接使用低分辨率：默认插值算法
渲染比例：游戏层面渲染+采样
整数缩放：所谓的四点合一，需要分辨率符合以及支持的显卡，后文详细

实例：
以两个游戏为例，分别是Divinity Origin Sin2和提供了游戏内渲染比例的Ori and the Will of the Wisps。（多图注意，右键保存到本地查看更清楚）
ps：由于笔者使用的还是GTX1070，等抢到3080后再更新整数缩放

神界原罪2：
游戏中：

主菜单：

精灵与萤火之愿

很显然，原生以上的分辨率效果是最好的，剩下的由各位自行评判。

媒体

大部分情况：线性插值，如网页浏览器、播放器等
渲染器：MadVR

在源足够清晰的情况下，影响没有游戏明显

办公

这里只展示未适配软件的实际效果。

未适配缩放的app，可以观察标题栏和内容的清晰度差别：

针对性的解决方案

游戏：整数缩放

目前各家显卡厂商都拿出了相应的解决方案，虽然目前有所限制
适用于带不动原生分辨率，且未适配DLSS的游戏
像素游戏或高ppi设备（如现在的4K显示器->1080P画面）效果更佳

显卡厂商的适配情况：

NVIDIA：整数缩放仅支持Turing架构及更新的显卡，即1650、1660系列、2000系列和以后的显卡。
在官方只找到了这一句话：

Integer scaling - Available only when scaling is performed on the GPU, and only for NVIDIA Turing and later GPUs. Scales smaller-than-native resolution source by duplicating pixels at the maximum possible integer factor in both horizontal and vertical directions.

来源不明的NVIDIA整数缩放效果，其他整数缩放效果基本相同：

AMD：兼容GCN架构及以后的独立显卡（HD7000系列及以上）、2000系列及以上的APU。
官方文档：AMD Integer Scaling（整倍缩放）技术| AMD

Intel：：Gen11以上的核显支持。目前只有Ice Lake架构处理器采用，使用该架构的CPU型号为i5-10xxGx，i7-10xxGx（非G系的不是）。
官方文档：英特尔® 显卡的整数缩放支持

软件解决方法

IntegerScaler等软件

媒体

视频：使用Mad-VR作为渲染器或直接使用默认渲染器为Mad-VR的播放器，笔者目前了解的默认为MadVR的播放器有MPC-HC和MPC-BE。

图片：看图软件放大或使用PS、waifu2x等自行处理

办公

大部分仍在更新的软件已经支持了Windows的缩放功能，文字已经可以正常缩放，图片等仍然会使用默认插值方法。
不支持软件的可以在执行文件右键属性中强制应用缩放，至少不会小到看不清了。

本文参考，感谢各位大佬以及社区讨论的朋友：
【四点合一？】4k显示器降1080p玩游戏，就是比同尺寸1080p糊！【显卡吧】_百度贴吧
Do games at 1080p look worse on a higher resolution monitor? | PC Gamer
关于4K显示器上显示1080P效果的探讨 - 电脑讨论 - Chiphell - 分享与交流用户体验
讨论：4k显示器显示1080p是否比原生清晰。【显卡吧】_百度贴吧
最近邻插值、线性插值、双线性插值-你必须要知道的一些点 - CSDN
[VCB-Studio 科普教程 2.1] madVR 渲染器配置教程（2016.08.13 更新） | VCB-Studio
[VCB-Studio 科普教程 3] 视频格式基础知识 | VCB-Studio
[VCB-Studio 科普教程 5] 那些播放器教程背后的知识 | VCB-Studio
IntegerScaler — nonblurry scaling of games in Windows 7+
Gaming at 1080p on 4K monitor : buildapc
1080p Gaming on 4k monitor? : buildapc
Do 4K monitors scale down well to 1080p gaming, as 1080p is exactly 1/4 of the 4K resolution? : nvidia
1080p Gaming on a 4k Display : pcgaming

Last modification：October 5, 2020

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1080P内容在4K分辨率下的显示效果？

hkysxm • 2020 年 09 月 21 日

4K显示器购买前后，很多人都会有这样的问题：4K分辨率下播放1080P视频、分辨率改为1080P进行游戏是否能达到同尺寸1080P显示器的效果？

<hr />
时至今日，主流分辨率仍然为1080P。即使有一台4K显示器，在很多情况下，我们还是不得不使用1080P甚至更低分辨率的资源。
<div class="tip inlineBlock info">

PS：
<ol>
<li>本文仅讨论16:9下的标准1080P和4K（即1920*1080和3840*2160）两种分辨率，理论上也适用于2x比例的分辨率</li>
<li>仅针对Windows操作系统和PC显示器，不涉及Mac系统、主机、高端电视等，这些设备通常有较完善的解决方案</li>
<li>文中的图片均可直接点击放大
</div></li>
</ol>
<h2>低→高分辨率的默认处理方法：线性插值</h2>
一个简单的例子：
<ol>
<li>在画图中以100%比例画一条斜线</li>
<li>将画面缩放为50%</li>
<li>用无损截图软件截图</li>
<li>粘贴截图，将截图尺寸调整为200%，和原始直线大小一致</li>
<li>
将原始斜线（100%比例下绘制）和截图（50%）放大到像素级别进行对比
<blockquote>
点击图片放大
</blockquote>
<img src="https://hky.moe/usr/themes/handsome/assets/img/loading.svg" alt="为了查看方便 ，原斜线下复制了一条截图斜线" style=""data-original="/img/201000.png">
</li>
</ol>
可以看到50%的截图由于分辨率不足，自动进行了插值处理，斜线的边缘出现了原始图片中不存在的灰色像素。 
如果原始的斜线分辨率为2a*2b，截图后的斜线分辨率则为a*b；类推到3840*2160和1920*1080，同样会产生原始图片中不存在颜色的像素，导致模糊。
<h2>各种应用情况下的实际表现</h2>
<h3>游戏</h3>
<ul>
<li>直接使用低分辨率：默认插值算法</li>
<li>渲染比例：游戏层面渲染+采样</li>
<li>整数缩放：所谓的四点合一，需要分辨率符合以及支持的显卡，后文详细</li>
</ul>
实例： 
以两个游戏为例，分别是Divinity Origin Sin2和提供了游戏内渲染比例的Ori and the Will of the Wisps。（多图注意，右键保存到本地查看更清楚） 
ps：由于笔者使用的还是GTX1070，等抢到3080后再更新整数缩放
<blockquote>
神界原罪2： 
游戏中： 
<img src="https://hky.moe/usr/themes/handsome/assets/img/loading.svg" alt="4K原生" style=""data-original="/img/201000_4K_4K.png">
</blockquote>
<img src="https://hky.moe/usr/themes/handsome/assets/img/loading.svg" alt="1080P原生" style=""data-original="/img/201000_1080_1080.png">
<img src="https://hky.moe/usr/themes/handsome/assets/img/loading.svg" alt="4K屏幕，1080P分辨率" style=""data-original="/img/201000_1080_4K.png">
主菜单： 
<img src="https://hky.moe/usr/themes/handsome/assets/img/loading.svg" alt="4K原生" style=""data-original="/img/201000_main_4K_4K.png">
<img src="https://hky.moe/usr/themes/handsome/assets/img/loading.svg" alt="1080P原生" style=""data-original="/img/201000_main_1080_1080.png">
<img src="https://hky.moe/usr/themes/handsome/assets/img/loading.svg" alt="4K屏幕，1080P分辨率" style=""data-original="/img/201000_main_1080_4K.png">
<blockquote>
精灵与萤火之愿 
<img src="https://hky.moe/usr/themes/handsome/assets/img/loading.svg" alt="4K原生" style=""data-original="/img/201000_ori_4K.png">
</blockquote>
<img src="https://hky.moe/usr/themes/handsome/assets/img/loading.svg" alt="4K 50%渲染" style=""data-original="/img/201000_ori_4K_50.png">
<img src="https://hky.moe/usr/themes/handsome/assets/img/loading.svg" alt="4K 200%渲染" style=""data-original="/img/201000_ori_4K_200.png">
<img src="https://hky.moe/usr/themes/handsome/assets/img/loading.svg" alt="1080P原生" style=""data-original="/img/201000_ori_1080.png">
<img src="https://hky.moe/usr/themes/handsome/assets/img/loading.svg" alt="4K屏幕 1080P分辨率" style=""data-original="/img/201000_ori_1080_4K.png">
<img src="https://hky.moe/usr/themes/handsome/assets/img/loading.svg" alt="4K屏幕1080P分辨率 200%渲染" style=""data-original="/img/201000_ori_1080_200_4K.png">
很显然，原生以上的分辨率效果是最好的，剩下的由各位自行评判。
<h3>媒体</h3>
<ul>
<li>大部分情况：线性插值，如网页浏览器、播放器等</li>
<li>渲染器：MadVR</li>
</ul>
在源足够清晰的情况下，影响没有游戏明显
<h3>办公</h3>
这里只展示未适配软件的实际效果。
未适配缩放的app，可以观察标题栏和内容的清晰度差别： 
<img src="https://hky.moe/usr/themes/handsome/assets/img/loading.svg" alt="waifu2x" style=""data-original="/img/201003.png">
<h2>针对性的解决方案</h2>
<h3>游戏：整数缩放</h3>
<ul>
<li>目前各家显卡厂商都拿出了相应的解决方案，虽然目前有所限制</li>
<li>适用于带不动原生分辨率，且未适配DLSS的游戏</li>
<li>像素游戏或高ppi设备（如现在的4K显示器-&gt;1080P画面）效果更佳</li>
</ul>
<h4>显卡厂商的适配情况：</h4>
NVIDIA：整数缩放仅支持Turing架构及更新的显卡，即1650、1660系列、2000系列和以后的显卡。 
在官方只找到了这一句话：
<blockquote>
Integer scaling - Available only when scaling is performed on the GPU, and only for NVIDIA Turing and later GPUs. Scales smaller-than-native resolution source by duplicating pixels at the maximum possible integer factor in both horizontal and vertical directions. 
</blockquote>
来源不明的NVIDIA整数缩放效果，其他整数缩放效果基本相同： 
<img src="https://hky.moe/usr/themes/handsome/assets/img/loading.svg" alt="NVIDIA Integer Scaling" style=""data-original="https://www.gamersnexus.net/media/k2/items/cache/c5e04af61668174cb3944eb774f111ed_XL.jpg">
AMD：兼容GCN架构及以后的独立显卡（HD7000系列及以上）、2000系列及以上的APU。 
官方文档：<a class="no-external-link" href="https://www.amd.com/zh-hans/technologies/integer-scaling" target="_blank">AMD Integer Scaling（整倍缩放）技术| AMD</a>
Intel：：Gen11以上的核显支持。目前只有Ice Lake架构处理器采用，使用该架构的CPU型号为i5-10xxGx，i7-10xxGx（非G系的不是）。 
官方文档：<a class="no-external-link" href="https://software.intel.com/content/www/cn/zh/develop/articles/integer-scaling-support-on-intel-graphics.html" target="_blank">英特尔® 显卡的整数缩放支持</a>
<h4>软件解决方法</h4>
<ul>
<li><a class="no-external-link" href="https://tanalin.com/en/projects/integer-scaler/" target="_blank">IntegerScaler</a>等软件</li>
</ul>
<h3>媒体</h3>
视频：使用Mad-VR作为渲染器或直接使用默认渲染器为Mad-VR的播放器，笔者目前了解的默认为MadVR的播放器有MPC-HC和MPC-BE。
图片：看图软件放大或使用PS、waifu2x等自行处理
视频相关可以参考VCB-Studio的文章： 
<a class="no-external-link" href="https://vcb-s.com/archives/5610" target="_blank">[VCB-Studio 科普教程 2.1] madVR 渲染器配置教程（2016.08.13 更新） | VCB-Studio</a> 
<a class="no-external-link" href="https://vcb-s.com/archives/2726" target="_blank">[VCB-Studio 科普教程 3] 视频格式基础知识 | VCB-Studio</a> 
<a class="no-external-link" href="https://vcb-s.com/archives/4567" target="_blank">[VCB-Studio 科普教程 5] 那些播放器教程背后的知识 | VCB-Studio</a>
<h3>办公</h3>
大部分仍在更新的软件已经支持了Windows的缩放功能，文字已经可以正常缩放，图片等仍然会使用默认插值方法。 
不支持软件的可以在执行文件右键属性中强制应用缩放，至少不会小到看不清了。
<hr />
本文参考，感谢各位大佬以及社区讨论的朋友： 
<a class="no-external-link" href="https://tieba.baidu.com/p/6288182392?pn=1" target="_blank">【四点合一？】4k显示器降1080p玩游戏，就是比同尺寸1080p糊！【显卡吧】_百度贴吧</a> 
<a class="no-external-link" href="https://www.pcgamer.com/do-games-at-1080p-look-worse-on-a-higher-resolution-monitor/" target="_blank">Do games at 1080p look worse on a higher resolution monitor? | PC Gamer </a> 
<a class="no-external-link" href="https://www.chiphell.com/thread-1901445-1-1.html" target="_blank">关于4K显示器上显示1080P效果的探讨 - 电脑讨论 - Chiphell - 分享与交流用户体验 </a> 
<a class="no-external-link" href="https://tieba.baidu.com/p/5712418776" target="_blank">讨论：4k显示器显示1080p是否比原生清晰。【显卡吧】_百度贴吧 </a> 
<a class="no-external-link" href="https://blog.csdn.net/qq_36338754/article/details/106869687" target="_blank">最近邻插值、线性插值、双线性插值-你必须要知道的一些点 - CSDN</a> 
<a class="no-external-link" href="https://vcb-s.com/archives/5610" target="_blank">[VCB-Studio 科普教程 2.1] madVR 渲染器配置教程（2016.08.13 更新） | VCB-Studio</a> 
<a class="no-external-link" href="https://vcb-s.com/archives/2726" target="_blank">[VCB-Studio 科普教程 3] 视频格式基础知识 | VCB-Studio</a> 
<a class="no-external-link" href="https://vcb-s.com/archives/4567" target="_blank">[VCB-Studio 科普教程 5] 那些播放器教程背后的知识 | VCB-Studio</a> 
<a class="no-external-link" href="https://tanalin.com/en/projects/integer-scaler/" target="_blank">IntegerScaler — nonblurry scaling of games in Windows 7+ </a> 
<a class="no-external-link" href="https://www.reddit.com/r/buildapc/comments/57wsiu/gaming_at_1080p_on_4k_monitor/" target="_blank">Gaming at 1080p on 4K monitor : buildapc </a> 
<a class="no-external-link" href="https://www.reddit.com/r/buildapc/comments/97m4ml/1080p_gaming_on_4k_monitor/" target="_blank">1080p Gaming on 4k monitor? : buildapc </a> 
<a class="no-external-link" href="https://www.reddit.com/r/nvidia/comments/f6sasb/do_4k_monitors_scale_down_well_to_1080p_gaming_as/" target="_blank">Do 4K monitors scale down well to 1080p gaming, as 1080p is exactly 1/4 of the 4K resolution? : nvidia </a> 
<a class="no-external-link" href="https://www.reddit.com/r/pcgaming/comments/daxfyc/1080p_gaming_on_a_4k_display/" target="_blank">1080p Gaming on a 4k Display : pcgaming </a>

1080P内容在4K分辨率下的显示效果？

低→高分辨率的默认处理方法：线性插值

各种应用情况下的实际表现

游戏

媒体

办公

针对性的解决方案

游戏：整数缩放

显卡厂商的适配情况：

软件解决方法

媒体

办公

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1080P内容在4K分辨率下的显示效果？

低→高分辨率的默认处理方法：线性插值

各种应用情况下的实际表现

游戏

媒体

办公

针对性的解决方案

游戏：整数缩放

显卡厂商的适配情况：

软件解决方法

媒体

办公

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1080P内容在4K分辨率下的显示效果？

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