Digital Foundry vs. HDMI

Esportare degli screenshot su 360 non è una pratica comune, ma per fortuna Microsoft ha fornito uno metodo ai giornalisti con un tool estrapolato dai kit di sviluppo XDK, il quale ci consente un accesso FTP all’interno delle console debug e dei test kit, permettendoci un dump della RAM video per poter ottenere degli scatti. Sony purtroppo non è così disponibile nel fornire il suo rispettivo tool, il ProDG's Target Manager.

Quindi ecco un paio di giochi che ci mostrano lo stesso scatto trasferito con il tool XDK e poi ricatturato tramite HDMI a tutti e tre i livelli di riferimento: standard, intermedio ed espanso. Anche se vediamo gli esatti livelli RGB che ci aspettavamo, il livello della gamma non è affatto quel che dovrebbe essere in nessuno degli scatti.

In Assassin's Creed: Brotherhood, il dump del framebuffer viene dall’acquisizione intermedia. Abbiamo dovuto ripetere l’acquisizione per gli altri due settaggi, il che spiega le lievi differenze nell’immagine.

Bisogna specificare che visivamente si ottiene sempre la precisione millimetrica offerta dallo standard HDMI, ma ottenere il giusto bilanciamento di colore richiederà un accurato settaggio del display. C’è il rischio che la gamma aumentata produca un artefatto di tipo black crush, ovvero quando il nero eccessivo “si mangia” i dettagli dell’immagine. L’accuratezza delle nostre analisi di frame-rate non è comunque compromessa.

Anche se questa variazione è subito evidente, molti giochi (incluso Assassin's Creed: Brotherhood) operano con un’illuminazione dinamica leggermente alterata dagli oggetti di gioco che sono posizionati casualmente, quindi ci sono alcuni piccoli cambiamenti nella cosmesi dell’immagine da una sessione di cattura all’altra. Per essere assolutamente chiari sulle differenze di ciascuna modalità, abbiamo fatto girare Teenage Mutant Ninja Turtles: Reshelled, il quale ha un tipo di illuminazione molto statico che può tornarci utile.

Qui vediamo differenze simili, e ancora una volta nessuna immagine è identica al framebuffer originale.

Xbox 360 calcola internamente in formato component a 10 bit, ed è possibile notare alcuni artefatti di dithering se si osserva abbastanza da vicino a livello dei pixel. Naturalmente Xbox 360 inizialmete non aveva alcun supporto HDMI: non è stato introdotto se non fino all’arrivo del modello Zephyr che ha debuttato sotto forma dell’Xbox 360 Elite. Prima di ciò, il miglior output ottenibile era attraverso il component analogico o il cavo VGA. Potrebbe essere che questo strano cambiamento di gamma sia un bug nel nuovo controller HANA, che ha rimpiazzato il precedente chip ANA funzionante solo in analogico?

Beh, un confronto del segnale component con il framebuffer originale fa pensare che il problema non sia legato solo all’uscita HDMI di 360. Anche se l’ampiezza del cambio di gamma è diversa, si nota chiaramente che non c’è il giusto bilanciamento del colore, sia che si utilizzi il segnale component analogico che l’alternativa digitale YPrPb dell’interfaccia HDMI.

Non sapevamo con certezza quale fosse il motivo perché ciò accade prima che uno sviluppatore particolarmente gentile ci desse una spiegazione. Da quel che abbiamo imparato questa settimana, pare che questo aumento di gamma sia un effetto voluto appositamente da Microsoft. Il vero motivo per cui ciò è attivato su Xbox 360 è perché alla Microsoft pensano che offra un’immagine più bella sulla maggior parte delle TV. Tenendo in mente a quanto siano numerosi i display disponibili e quanto in genere siano mal calibrati all’acquisto (luminosità e contrasto sono spesso massimizzati in modo da farli risaltare durante l’esposizione sugli scaffali), non possiamo fare a meno di pensare che si è trattato di una mossa necessaria da parte di Microsoft.

Gli sviluppatori sanno di questa conversione di gamma, e Microsoft fornisce una tavola precisa di tale trasformazione in modo che possa essere calcolata, se gli sviluppatori decidono di metterla in conto quando costruiscono il famebuffer; ma con il “black crush” che notiamo ogni tanto, non possiamo fare a meno di chiederci se questo sia un processo che mantenga al 100% l’integrità dell’immagine. Comunque, il fatto che quest’opzione sia presente significa che il problema probabilmente non può essere cambiato con un’update del firmware, visto che probabilmente i giochi già “corretti” sul mercato assumerebbero un’aspetto molto strano. Ad esempio, giochi calibrati alla perfezione come Burnout Paradise non sarebbero più visualizzati correttamente.

Tornando ai nostri scatti comparativi, il fatto che la gente reputi automaticamente che è il gioco PS3 ad essere “slavato” a confronto della versione 360 (la quale ha la gamma aggiustata arbitrariamente), fa pensare che forse Microsoft ha le sue ragioni, e che forse l’immagine così trattata è più piacevole all’occhio umano.

Aggiornamento: Un’interessante e-mail da un importante sviluppatore multipiattaforma ci conferma che il 360 opera internamente in formato component, con lo standard REC.709 per essere precisi, e questo contatto ci suggerisce che in teoria questo è il modo più corretto di utilizzate una HDTV, anche se in pratica mantenere il formato RGB come fanno PS3 e PC è più comodo per gli sviluppatori. Dice anche che i colori più ricchi che vediamo nelle schermate comparative di 360 possono essere giustificati in certi casi perché la maggior parte degli sviluppatori incentra la programmazione su 360: la calibrazione avviene su 360 e non viene corretta su PS3, risultando in un aspetto “slavato”. Comunque, anche tenendo in conto lo standard component REC.709, questo sviluppatore crede anche che l’uscita HDMI del 360 avrebbe bisogno di un aggiustamento.

Nonostante tutto questo, sembra che ci sia qualcosa di piuttosto strano: qual’è lo scopo dei livelli di riferimento? I display operano con un RGB limitato (lo “standard” delle impostazioni 360) o con un RGB full-range (definito “esteso” sulla dashboard) quindi c’è da chiedersi come mai ci sia un settaggio “intermedio” quando per ciò che ne sappiamo non esiste nessun hardware in grado di supportarlo. Il setting intermedio riduce leggermente l’effetto di correzione gamma, ma questa opzione non funziona in full-range RGB quindi il quantitativo di colori disponibili è inferiore.

Da parte sua, PlayStation 3 eroga il framebuffer esattamente come gli sviluppatori l’hanno creato. Comunque, con l’avvento della PlayStation 3 Slim, Sony ha deciso di cambiare leggermente le cose con una diversa configurazione hardware dell’interfaccia HDMI, e ciò genera un curioso effetto collaterale.

All’uscita HDMI è stati aggiunto il supporto per DTS-HD MA e bitstreaming audio Dolby TrueHD, inoltre è stata inclusa anche una funzionalità Bravia Link. Queste aggiunte sono state rese possibili da un nuovo chip controller per HDMI fornito da Panasonic, che però sembra avere lo spiacevole effetto collaterale di un leggero rumore video in uscita; qualcosa che possiamo solo supporre essere un bug nel design.

Fortunatamente ciò è impercettibile all’occhio umano, ma il nostro hash check del cavo HDMI sarebbe stato compromesso se avessimo utilizzato il modello Slim per i nostri test. Questo è anche il motivo per cui non usiamo la Slim per i nostri test di performance, dato che il conteggio preciso dei frame richiede che il rumore video sia assente. Abbiamo implementato un rimedio abbastanza in fretta, ma per amor di precisione e facilità d’uso, siamo semplicemente tornati all’output privo di rumore della PS3 “fat” originale.

Per la cronaca, le implementazioni HDMI in tutte le schede grafiche AMD e NVIDIA che abbiamo usato negli ultimi due anni sono state assolutamente ottime.

Per concludere quindi, possiamo dire che l’avvento dell’HDMI ha effettivamente reso obsoleta l’era dei cavi video enormemente costosi e dalle dubbie qualità effettive. Quel cavo da 2 Euro (spedizione inclusa) preso su Amazon farà un ottimo lavoro sulla vostra Xbox 360, PlayStation 3 o PC; e se per caso fosse in qualsiasi modo non all’altezza, lo notereste immediatamente da artefatti digitali che occludono l’immagine. Solo se provate ad effettuare dei collegamenti tra apparecchi molto distanti avrete bisogno di un cavo lungo di alto livello; ed anche in quel caso c’è la possibilità che esista una versione economica altrettanto lunga che esegua il lavoro altrettanto bene.

Riguardo l’output delle porte HDMI nelle console di nuova generazione, c’è da dire che nonostante la precisione e la qualità offerte dal segnale digitale non siano seconde a nessuno, alcuni possibili bug o ancora del filtering applicato dal produttore della console significano che in molti casi ci troveremo sempre lontani da quell’ipotetico trasferimento senza perdite di qualità dalla RAM video al display.