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A卡画质更好?流传了十年至今定论
NVIDIA与AMD(ATi)在显卡市场上的争夺从十年前就已开始,除了实打实的性能、功能比拼之外,用户中各自的拥护者也在讨论时不断抛出各种支持己方的论点,这些论点有时听似无稽之谈,但背后似乎还有那么一点若隐若现的依据,比如说由来已久的一个话题:A卡与N卡的画质差异。
【上图】ATi Radeon 7000显卡
不知读者你是否记得,早在Radeon 7000显卡时代,就有A卡画质比N卡稍好的传言,无论是厂商的宣传,还是经销商的导购推荐,在这方面一直保持一致的口吻,久而久之在老用户心中形成了一个抽象的共识:想要画质好,买A卡,这个印象一直延续至今,现在仍然在影响着一部分显卡用户的选购取向。
【上图】曾经不少人认为A卡画质更绚丽一些
我们知道,A卡与N卡虽然芯片架构和渲染方式不同,但其最终在显示器上生成图像的原理是一致的,每一个像素颜色数字信号都要与初始程序设定相符,最后通过几种方式被显示器识别,生成图像。理论上而言,A卡与N卡在芯片、硬件方面导致的画面差异几乎可忽略不计。
不过画质差异的说法能流传至今绝非空穴来风,它或多或少地有那么一点依据。事实上除了芯片之外,在显卡上确实会有一些其它方面的因素会影响画质,简要概括,它们便是驱动调教、显存控制器、低通电路、输出端口。
影响显卡成像画质的四大因素
● 显卡对画质影响因素之一:低通滤波电路
但凡现在的显卡上,在视频信号输出的最后一个环节都会经过一个低通滤波电路,这个系统通常由贴片陶瓷电容和电阻构成。它的作用是滤除视频信号中可能存在的低幅高频杂波,消除外界电磁干扰,其修正补偿作用,使信号更加准确。
起先在以RGB三原色原理成像的模拟输出环境下,这部分电路的作用尤为重要,因为这种输出方式的扛干扰性较弱,信号中存在杂讯就会立竿见影地影响画面质量,这主要体现在图像锐度、色彩准确度方面。
低通滤波电路设计简陋、缩水的显卡难以在画质上有出色表现,而AMD(ATi)在它的原厂标准显卡设计上更加重视这部分。早先时候显卡品牌很少,能自己研发设计非公版的更少,市面上销售的A卡大多数是原厂公版设计的,经过用户们无数次无意识的对比后,渐渐产生了A卡画质较好的印象。
如今显卡输出到显示器的方式已改进为直接传递数字信号的DVI、DP、HDMI标准,数字信号比模拟信号抗干扰性强,低通滤波对画质的影响便不再像以往那般明显。
● 显卡对画质影响因素之二:显存控制器
显然完成图像渲染的最后一道环节是将处理完的数据存入显存,而显示器中显示的是从显存中读取的数据,因此一些画面上的差异或是异常有时也是显存工作状态引起的。
玩过显卡超频的人都知道GPU不稳定和显存不稳定时表现出的状况是不同的。前者通常会引发死机、蓝屏、画面停止不动,而后者则会致使画面颜色出错、破碎,并随不稳定的加剧而加剧。因此画质也可以说与显存的稳定性有关。
从宏观角度上看,这个问题显然与显存芯片无关,因为A卡和N卡可以使用相同的显存芯片,区别在于GPU中的显存控制器。AMD(ATi)在R600上设计了环形总线,尽管它很快因为效率问题被摒弃,但从那时成型的显存连接结构被一直沿用至今。这个架构中显存与光栅操作单元经由一个Shader Export总线统一调度控制,而并非像N卡架构那样与每组流处理器紧密对应。
因为区分产品定位的因素,N卡每削减一个组流处理器,对应的显存接口便失效,而A卡不存在这个问题,控制总线能够灵活地将位宽分配到那些有效的流处理器上。最终,A卡的显存比N卡更容易调教,拿HD6000与GTX500显卡对比,同样规格的显存芯片,前者设定的频率与后者不在统一档次上。后者在4000MHz左右,而前者却能轻松达到5000MHz。或许在某些极端应用情况下,这个差异也是影响画质的一个因素。
● 显卡对画质影响因素之三:驱动程序色彩调教
现在的显卡驱动程序中都有对成像色彩的调节功能,只是有的参数提供用户控制,而有的以缺省值隐藏起来,变成一个基本属性。A卡和N卡这方面的调教必然不会完全相同,对图像或多或少有些影响。这方面似乎A卡似乎默认设定的颜色略微鲜艳一点。
● 显卡对画质影响因素之四:视讯输出端口标准
刚才在介绍低通滤波电路时我们已经充分说明了模拟信号和数字信号在抗干扰差异方面对图像质量的影响,所以选择不同的接口往往也会促使差异的产生。当前仍有不少显卡同时提供数字、模拟这两种输出模式,这也是画质差异的隐因。
公版对公版 感性、理性双重测试方案
● 公版对公版 画质到底如何比试一下便知
前文中提到,AMD(ATi)原厂公版显卡对作用、用料方面把控非常严谨,显卡往往做的像是一个工艺品(这并非笔者一面之词,许多自身DIY用户都有此共识),其实大多数对A卡画质的褒奖都是从使用AMD原厂显卡的体验中得来。
对于让用户争论、也困惑了十年的这个命题,今天我们以公版对公版的形式,做一个彻底的了断:A卡画质真比N卡好吗?肉眼是否能分辨?究竟有多大差异。
【上图】蓝宝 AMD原厂HD6870显卡
在硬件选择方面,值得一提的是,著名A卡品牌蓝宝一直作为AMD原厂显卡的代言,尽管其他A卡品牌也会在型号发布初期提供公版销售,不过蓝宝确保它的所有原厂产品出自AMD指定工厂,并且一直持续销售。如果你想购买AMD原厂显卡,基本上非它莫属。
【上图】NVIDIA原厂GTX550Ti显卡
在NVIDIA显卡方面,选了一款同样是公版的Geforce GTX550Ti。
● 肉眼与仪器结合,测试方案指定
为了让测试结果获得感官和理论上的双重依据,笔者决定通过图片对比和仪器测试两种手段对比A卡与N卡的画质差异。
图片对比很容易理解,提供由A卡和N卡在各种应用模式中用相机拍摄的显示器画面,读者可以用肉眼仔细寻找其中的差异。
仪器测试则是有理论依据的手段,通过X-rite颜色校准器对显示器固定一个区域取色,再加数据分析对比,用数字体现两种显卡的画质差异。
从静图到3D游戏 图像肉眼观察对比
● 静态图片对比
【上图】GTX550Ti
【上图】HD6870
● 1080P影片播放画面对比
【上图】GTX550Ti
【上图】HD6870
● DX11游戏画面对比《尘埃2》
【上图】GTX550Ti
【上图】HD6870
● DX9游戏画面对比《街头霸王4》
【上图】GTX550Ti
【上图】HD6870
不仔细看几乎没有区别,N卡的画面和色彩柔和,而A卡的画面锐度略高,颜色偏艳丽,这果然与传闻中相符。
仪器测试证实理论差异 只是风格不同
将测试显示器校正为6500K、2.2Gamma的基准状态。然后分别使用ATI、NVIDIA显卡装入机器,使用PM5的MeasureTool工具生成42个色块。
比较的基准为PM5自带的CRT Monitor Reference,通过Delta E2000公式来量化色彩的差异。
【上图】GTX550Ti成像色彩分析
【上图】HD6870成像色彩分析
这里用户需要注意的是Average栏目中的数值,数值越小越好。在相同的显示器下,AMD公版显卡的色彩纯度距离PM5标准参考值偏差更小一点,尽管总偏差系数只有0.03的差异,但至少证明了肉眼观察的差异还是有一定理论依据的。
用与纯色的偏差系数对比方式可以更直接观察双方成像色彩的差异,上方数值是偏差系数,颜色代表视觉偏差参考,最左方色块是标准色偏差为0。由于显示器本身也存在色差,这并不代表A卡和N卡偏差系数的绝对值,但可以体现它们相对偏差幅度。
A和N卡纯色对比差异不如复杂图片整体差异明显,这是因为纯色偏差只是复杂图片视觉效果差异的一小部分因素,锐度和对比度则主要是由低通滤波、驱动调教缺省值等因素决定,但后两个在纯色对比上体现不出来,只当所有这些因素综合起来才会在视觉上产生明显的差异。
图像中的五颜六色都是由RGB纯色合成的,如果纯色都有明显偏差,那图像简直差十万八千里了,这显然是不可能的。
结论:A卡和N卡画质绝对有差异
现在,通过以上一系列的测试对比,A卡与N卡的画质之争已可以盖棺定论:A卡确实比N卡画质艳丽一些,锐度高一些。当这些基本值都合乎要求时,它们之间的区别不能用简单的优劣论来形容,用“风格不同”来评述更合适,就如同佳能和尼康两款单反相机成像之间的差异一样。不过必须承认的是,在大多数喜爱游戏的显卡用户中,A卡画质风格对他们的吸引力更大。
总体而言,AMD(ATi)原厂显卡对成像质量方面的帮助在于其严谨的做工用料设计,尤其是低通滤波部分,而其余属性则与非公版无异,一些用料奢华的高端非公版A卡应该能达到同样的效果。
如果你的显示设备本身就是入门级的,那么A卡N卡画质上的差异也许你不会太在乎,这些差异也不会成为左右你选择显卡芯片阵营的主要因素。但是如果你从事的是图像处理(包括2D的图片后期和3D的图形设计类)、医学研究、艺术创作等工作,或者你本身是个摄影爱好者,或者是对颜色和游戏体验较敏感的用户,那么A卡在画质上更为锐利和真实的色彩还原,也许将让你的体验更为愉悦
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