畫質升級指南 RETRO UPSCALE GUIDE · HK

公平比較各款升頻器畫面效果時的標準化影像裁剪與擷取方法

建立標準化的影像裁剪與擷取方法,確保在比較OSSC、RetroTINK與mClassic等升頻器的畫面效果時,結果公平且可重現。

公平比較升頻器畫面擷取裁剪方法:唯一正確的起點

比較兩款升頻器時,若不採用標準化擷取設定,結果毫無意義。公平比較要求從訊號源到儲存檔案的每一步都一致。最常犯的錯誤是使用不同擷取卡、不同色彩空間,或在不同輸出解像度下截圖。結果無法判斷差異來自升頻器還是擷取環節。以下方法論完全基於 Digital Foundry 與 My Life in Gaming 的測試慣例,確保每次比較可重現、可驗證。

Comparing image crops fairly (how we test upscalers)
Peter Trimming , CC BY-SA 2.0 via Wikimedia Commons

升頻器畫質對比方法:從訊號源到截圖的完整鏈路

鎖定訊號源與輸出設定

對比升頻器畫質時,必須鎖定整個鏈路中所有變數。首先,訊號源必須是真實主機或 FPGA 模擬主機(如 Analogue Mega Sg、Analogue Super Nt、MiSTer FPGA)輸出 240p Test Suite 測試圖案。切勿使用模擬器,因為軟體模擬器的像素時序與原始硬體存在偏差。

其次,所有升頻器必須設定為相同輸出解像度。以 1080p 為基準,關閉所有後處理效果(掃描線濾鏡、銳利化、降噪),除非你刻意測試某一特定濾鏡。RetroTINK 5X-Pro、RetroTINK 4K、OSSC、mClassic 均需遵循此規則。

第三,使用同一部 4K OLED 或 IPS 屏幕,開啟遊戲模式,關閉電視的所有動態補償、銳利化與降噪。電視的後處理會掩蓋或扭曲升頻器的真實表現。

最後,使用同一張擷取卡(Elgato Game Capture HD60 X、Elgato Game Capture 4K60 Pro MK.2 或 AVerMedia Live Gamer 4K GC573)配合 OBS Studio 進行無損擷取。設定為 RGB 全範圍 0-255、4:4:4 色度抽樣、8-bit 或 10-bit 色彩深度,儲存為 PNG 格式。

RetroTINK OSSC 畫面擷取標準:無損擷取的硬性要求

內置截圖與外部擷取的分別

RetroTINK 4K 是唯一內建無損 PNG 截圖功能的裝置,可直接經 USB 或 microSD 卡擷取原始輸入解像度或經處理後的輸出解像度。RetroTINK 5X-Pro、OSSC 及 mClassic 均不支援內置截圖,必須透過外部 HDMI 擷取卡。

使用 OBS Studio 時,建立一個專屬場景,來源設定為擷取卡,解析度鎖定為升頻器的輸出解像度(例如 1920×1080),色彩格式選 RGB,色彩範圍選完整。關閉 OBS 的所有濾鏡與縮放。每次擷取前檢查擷取卡是否正確鎖定訊號,避免因訊號抖動導致截圖模糊。

OSSC 的輸出時序較非標準,部分擷取卡可能無法鎖定 Line5x 模式(1200p)。此時應降低至 Line4x(960p)或使用 RetroTINK 5X-Pro 作為對照組。

像素藝術擷取比較:整數倍縮放的裁剪規則

整數倍裁剪的基本原則

比較像素藝術時,裁剪區域必須以原始像素的整數倍為單位。這是整數倍縮放的基本原則:非整數縮放會引入像素大小不均與閃爍偽影,徹底破壞對比結果。

舉例來說,Sega Mega Drive 的原始解像度為 320×224 像素。若升頻器以 5x 倍線輸出至 1600×1120,則裁剪時應選取 320×224 的整數倍區域,而非任意尺寸。使用 240p Test Suite 的網格圖案可快速驗證像素是否完美對齊。

若輸出解像度無法整除原始解像度(例如 1080p 無法整除 224),則該升頻器已引入非整數縮放。此時應優先選擇支援整數倍縮放的裝置(OSSC、RetroTINK 系列),而非強制填滿屏幕的 mClassic。

裁剪位置應同時包含銳利邊緣(如文字邊界)與漸層區域(如灰階漸層測試圖),以便同時評估銳利度與色帶現象。

mClassic 效果對比測試:限制與陷阱

mClassic 的 4K 輸出僅限 30Hz 以下,60Hz 時最高輸出為 1440p。對比測試時,必須確認所有裝置輸出相同的解像度。將 mClassic 與 RetroTINK 5X-Pro 同時設定為 1440p,關閉 mClassic 的抗鋸齒與銳利化功能,僅測試其縮放表現。

mClassic 不設用戶可更新韌體,出廠版本即為最終版本。若測試中發現色彩偏移或銳利化過度,無法透過更新修正。

對比 mClassic 與 OSSC 時,OSSC 的線性倍線(Line2x 至 Line5x)能提供像素完美的整數倍放大,而 mClassic 的縮放引擎會進行插值計算。裁剪相同遊戲畫面(例如《超時空之鑰》的選單文字),比較文字邊緣的清晰度與背景漸層的平滑度。

標準化裁剪區域的選擇策略

選擇裁剪區域時,優先選取包含以下元素的畫面位置:

  • 水平與垂直的文字邊界(例如 HUD 文字或選單選項)
  • 包含平滑漸層的天空或背景(例如《超級瑪利歐世界》的天空背景)
  • 移動中的角色邊緣(使用 240p Test Suite 的移動對角線測試圖案)
  • 像素時鐘測試圖案的細線部分

裁剪區域必須在所有對比截圖中完全相同。使用 Photoshop 或 GIMP 開啟所有截圖,疊加同一裁剪選取範圍,確保像素級別一致。

主要升頻器擷取能力對比表
裝置內置截圖最高輸出解像度整數倍縮放處理延遲
RetroTINK 4K支援(PNG,USB/microSD)4K60 (3840×2160)支援0.25 ms 至 1.5 ms
RetroTINK 5X-Pro不支援1440p (1920×1440)支援0.25 ms 至 1 ms
OSSC不支援1200p (1920×1200)支援少於 0.03 ms
mClassic不支援1440p (60Hz)不支援(插值縮放)少於 1 ms

對照組的建立與擷取卡設定

對照組必須使用未經升頻器處理的原始訊號。最簡單的方法是將主機直接接駁至支援 240p 輸入的 CRT 螢幕(如 Sony PVM/BVM 系列),或透過不具備升頻功能的擷取卡直接擷取。若擷取卡不支援 240p,可使用 RetroTINK 4K 的直通模式或 OSSC 的 Line1x 模式(輸出原始解像度)。

擷取卡設定必須在整個測試過程中保持一致:

  • 相同擷取解像度(例如 1920×1080)
  • 相同色彩空間(RGB 全範圍或 YCbCr 4:2:2)
  • 相同位元深度(8-bit 或 10-bit)
  • 相同擷取軟件(OBS Studio 或 AmaRecTV)

若使用 AmaRecTV,確認其色彩設定與 OBS 一致,否則色彩深度差異會導致截圖色調不同。

色彩深度與色度抽樣的陷阱

統一色彩空間以避免色帶

色彩深度不一致是最常見的比較錯誤。RetroTINK 4K 支援 RGB 及 YCbCr 4:4:4 輸出,但部分擷取卡僅支援 YCbCr 4:2:2 或 4:2:0。若升頻器輸出 RGB 4:4:4,而擷取卡強制轉換為 YCbCr 4:2:2,色彩細節會遺失,導致漸層區域出現色帶。

解決方案:將所有升頻器設定為輸出 YCbCr 4:2:2(若擷取卡不支援 RGB),或在擷取卡支援的前提下統一使用 RGB 全範圍。RetroTINK 4K 的內置截圖功能直接輸出 RGB 全範圍 PNG,可繞過擷取卡的色彩轉換。

位元深度方面,8-bit 與 10-bit 的差異在灰階漸層測試圖中最明顯。若擷取卡支援 10-bit,將所有裝置設定為 10-bit 輸出;若不支援,則統一使用 8-bit。

掃描線濾鏡與 CRT 模擬的比較方法

在相同解像度下對比濾鏡效果

若比較目標是掃描線濾鏡或 CRT 模擬效果(如 RetroTINK 4K 的螢光粉排列模擬),必須在相同輸出解像度下進行。RetroTINK 4K 能以 4K 解像度模擬 CRT 螢光粉排列,而 RetroTINK 5X-Pro 僅支援 1440p 輸出,掃描線密度不同。

比較時,先以關閉濾鏡的狀態擷取一組基準截圖,再開啟濾鏡擷取第二組。裁剪區域必須包含 CRT 模擬效果的細節,例如文字邊緣的掃描線間距與螢光粉點陣。

注意:掃描線濾鏡在非整數倍縮放下會產生不均勻的網紋。確保升頻器輸出解像度為原始解像度的整數倍,否則濾鏡效果無法正確呈現。

Common Questions

比較升頻器時,為甚麼必須使用同一張擷取卡?

不同擷取卡的色彩處理引擎、色度抽樣方式與位元深度支援不同。使用同一張擷取卡可消除擷取環節的變數,確保差異僅來自升頻器本身。

240p Test Suite 的哪個測試圖案最適合比較升頻器?

像素時鐘及相位測試圖(Pixel Clock/Phase Pattern)可檢查像素是否完美對齊;灰階漸層測試圖(Grayscale Ramp)可評估色帶現象;移動對角線測試圖(Diagonal Motion Test)可觀察去交錯與動態處理效果。

mClassic 的 4K 輸出在甚麼情況下可用?

mClassic 在 30Hz 及以下才能輸出 4K,60Hz 時最高輸出為 1440p。對比測試時應統一使用 1440p 輸出解像度。

OSSC 與 RetroTINK 5X-Pro 的截圖方式有甚麼不同?

兩者均不支援內置截圖,必須透過外部 HDMI 擷取卡。RetroTINK 4K 是唯一支援內置無損 PNG 截圖的裝置。

裁剪區域為甚麼必須以原始像素的整數倍為單位?

非整數倍裁剪會引入像素大小不均與閃爍偽影,破壞對比結果。整數倍裁剪確保每個像素在放大後大小一致,保留像素藝術的銳利感。

色彩空間應選擇 RGB 還是 YCbCr?

優先選擇 RGB 全範圍(0-255),因為它保留完整的色彩資訊。若擷取卡不支援 RGB,則統一使用 YCbCr 4:2:2,並在整個測試鏈路中保持一致。

對比升頻器時,電視的遊戲模式會影響結果嗎?

會。關閉電視的所有後處理(動態補償、銳利化、降噪)是必須的,否則電視的處理會掩蓋升頻器的真實表現。使用同一部電視,設定完全相同。