FidelityFX™ Super Resolution

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Version vom 4. September 2026, 23:42 Uhr von Elaina (Diskussion | Beiträge)
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Hinweis: Stand: 4. September 2026. AMD hat FSR 4 inzwischen in „FSR Upscaling“ umbenannt. Aktuell ist FSR Upscaling 4.1.1 im FSR SDK 2.3.0.

AMD FidelityFX Super Resolution (FSR) ist eine Familie von Verfahren zur Bildrekonstruktion und Leistungssteigerung in Spielen. Je nach Version skaliert FSR ein intern niedriger aufgelöstes Bild hoch, glättet Kanten oder erzeugt zusätzliche Zwischenbilder. Dadurch kann die Bildrate steigen, ohne dass das Spiel vollständig in der Ausgabeauflösung gerendert werden muss.

FSR ist nicht mit Radeon Super Resolution (RSR) zu verwechseln: FSR wird in ein Spiel integriert und kann Bewegungsvektoren, Tiefeninformationen und weitere Engine-Daten verwenden. RSR arbeitet als Treiberfunktion ohne eine solche Spielintegration.

Entwicklung der FSR-Versionen

  • FSR 1: räumliches Upscaling eines einzelnen Frames. Es benötigt keine Bewegungsvektoren, kann feine Details aber schlechter rekonstruieren.
  • FSR 2: temporales Upscaling. Informationen aus mehreren Frames, Bewegungsvektoren, Tiefe und Kamerajitter verbessern Detailrekonstruktion und zeitliche Stabilität.
  • FSR 3: erweitert das temporale Upscaling um optionale Frame Generation. Upscaling und Zwischenbilder sind getrennte Funktionen und können unabhängig voneinander verwendet werden.
  • FSR 3.1: trennt Upscaling und Frame Generation technisch deutlicher, verbessert die Bildqualität und erleichtert den Austausch einzelner Komponenten.
  • FSR Upscaling 4 / 4.1: nutzt ein Machine-Learning-Modell zur temporalen Bildrekonstruktion. Der ursprüngliche Name FSR 4 wurde später in FSR Upscaling geändert, um die Funktion von den übrigen Bestandteilen der Redstone-Suite abzugrenzen.

FSR Upscaling 4 und 4.1

FSR Upscaling 4 analysiert räumliche und zeitliche Informationen mehrerer Frames mit einem Machine-Learning-Modell. Es rekonstruiert daraus ein höher aufgelöstes Ausgabebild. Gegenüber FSR 3.1 zielt das Verfahren insbesondere auf bessere Detailerhaltung, weniger Ghosting und stabilere Darstellung in Bewegung.

FSR Upscaling 4.1 verbessert unter anderem die Schärfe in Bewegung, den Ultra-Performance-Modus und die dynamische Auflösung. Die aktuelle Version 4.1.1 erweitert das ML-Upscaling auf diskrete Radeon-RX-7000-Grafikkarten.

Das ML-Upscaling ist nicht dasselbe wie Frame Generation: Upscaling rekonstruiert einen bereits gerenderten Frame in höherer Auflösung. Frame Generation erzeugt zusätzliche Zwischenbilder zwischen regulär gerenderten Frames.

FSR „Redstone“

FSR „Redstone“ bezeichnet eine Suite aus mehreren Funktionen:

  • FSR Upscaling: ML-gestützte Rekonstruktion eines höher aufgelösten Frames; früher FSR 4 genannt.
  • FSR Frame Generation: erzeugt Zwischenbilder zur Erhöhung der angezeigten Bildrate.
  • FSR Ray Regeneration: rekonstruiert und entrauscht Raytracing-Ergebnisse aus einer kleineren Zahl berechneter Strahlen.
  • FSR Radiance Caching: ML-gestützte Vorhersage der Lichtausbreitung für globale Beleuchtung; derzeit als Vorschau geführt.

Diese Funktionen sind eigenständige Bausteine. Ein Spiel kann deshalb beispielsweise FSR Upscaling verwenden, ohne Frame Generation oder Ray Regeneration einzusetzen.

Benötigte Engine-Daten

Für eine hochwertige temporale Rekonstruktion muss die Spiel-Engine korrekte Eingaben bereitstellen. Dazu gehören insbesondere:

  • das niedrig aufgelöste Farbbild,
  • Bewegungsvektoren von Kamera und Objekten,
  • ein Tiefenpuffer,
  • Kamerajitter für die zeitlich versetzten Abtastpositionen,
  • Belichtungsinformationen,
  • bei Bedarf eine Reactive Mask für transparente oder schwer rekonstruierbare Bildbereiche.

Fehlerhafte Bewegungsvektoren, ungeeignete Masken oder falsche Farbräume können Ghosting, Flimmern, Schlieren und Detailverlust verursachen. Die Qualität hängt daher nicht nur vom Algorithmus, sondern stark von der Integration im jeweiligen Spiel ab.

Qualitätsmodi

Modus Skalierungsfaktor pro Bilddimension Beispiel für 4K-Ausgabe
Native AA 1,0× 3840 × 2160
Quality 1,5× 2560 × 1440
Balanced 1,7× ungefähr 2259 × 1271
Performance 2,0× 1920 × 1080
Ultra Performance 3,0× 1280 × 720

Ein größerer Faktor bedeutet eine niedrigere interne Renderauflösung und normalerweise mehr Leistung, stellt die Rekonstruktion aber vor eine schwierigere Aufgabe. Native AA verwendet keine niedrigere Renderauflösung und setzt das Verfahren nur zur Kantenglättung und Bildstabilisierung ein.

Hardware und Plattformen

  • FSR Upscaling 4.1.1: diskrete Radeon RX 7000 sowie Radeon RX 9000 und neuer.
  • Weitere ML-Funktionen von Redstone: FSR Frame Generation 4, Ray Regeneration und Radiance Caching sind auf Radeon RX 9000 und neuer ausgerichtet.
  • Fallback: Auf nicht unterstützter Hardware können Anwendungen analytische FSR-2-/FSR-3-Verfahren anbieten. Welche Funktion tatsächlich verfügbar ist, hängt von SDK-Version, Spiel und Hardware ab.
  • Grafikschnittstellen: Das FSR SDK 2.3.0 dokumentiert DirectX 12 und Vulkan. Einzelne Effekte und Plugins können strengere Anforderungen besitzen.
  • Betriebssystem: Die PC-Integration richtet sich primär an Windows 10 und Windows 11; bestimmte Redstone-Funktionen setzen Windows 11 voraus.

Die früher oft genannte Aussage „FSR funktioniert auf praktisch jeder GPU“ gilt damit weiterhin für ältere, analytische FSR-Versionen, aber nicht pauschal für die ML-Funktionen von FSR Upscaling 4 und Redstone.

Unreal Engine 5

AMD stellt ein offizielles FSR-Plugin für Unreal Engine 5 bereit. Das Plugin in Version 4.1.1 unterstützt Unreal Engine 5.3 bis 5.8 und basiert auf dem FSR SDK 2.3.0. Es enthält FSR Upscaling 4.1.1 sowie FSR Frame Generation 4.0.1.

Auf passender Hardware wählt das Plugin die ML-Varianten. Für ältere oder nicht unterstützte Hardware stehen analytische Fallbacks bereit. Eine produktive Integration sollte außerdem Bewegungsvektoren, transparente Materialien, World Position Offset, Kameraschnitte, dynamische Auflösung und die Zusammenarbeit mit anderen Upscalern testen.

Treiber-Upgrade und native Integration

FSR Upscaling kann auf zwei Arten verfügbar sein:

  • Native Integration: Das Spiel bindet die passende FSR-Version direkt ein und bietet sie im Grafikmenü an.
  • Treiber-Upgrade: Bei ausgewählten DirectX-12-Spielen mit geeigneter FSR-3.1-Integration kann AMD Software die verwendete Upscaling-Komponente durch eine ML-Version ersetzen. Für Frame Generation gelten eigene Mindestversionen und Voraussetzungen.

Die Kompatibilität ist nicht für jedes FSR-Spiel automatisch gegeben. AMD führt deshalb eine eigene, laufend aktualisierte Liste unterstützter Titel.

Offenheit und Lizenzierung

„FSR ist Open Source“ lässt sich nicht mehr unterschiedslos auf alle Generationen und Komponenten übertragen. Teile des SDK, Beispiele und ältere Verfahren sind mit offenem Quellcode verfügbar. Die ML-basierten FSR-Komponenten werden dagegen als vorgefertigte und signierte Binärdateien ausgeliefert. Entwickler binden sie über die FSR-API ein. Diese Trennung ermöglicht AMD, Modelle und Implementierungen zu aktualisieren, ohne dass jedes Spiel den vollständigen Algorithmus selbst mitliefern muss.

Vorteile

  • Höhere Bildrate durch niedrigere interne Renderauflösung.
  • ML-Upscaling bietet bessere Detailrekonstruktion und zeitliche Stabilität als frühere FSR-Generationen.
  • Native-AA-Modus ohne Verringerung der Renderauflösung.
  • Getrennte Module für Upscaling, Frame Generation und weitere Redstone-Funktionen.
  • Offizielle Integration für Unreal Engine 5.3 bis 5.8.
  • Analytische Fallbacks ermöglichen eine breitere Hardwareabdeckung als die ML-Funktionen allein.

Nachteile und Grenzen

  • Die ML-Varianten unterstützen nicht alle GPUs, auf denen ältere FSR-Versionen laufen.
  • Die Bildqualität hängt stark von Bewegungsvektoren, Masken und der Integration des Spiels ab.
  • Niedrige interne Auflösungen können feine Geometrie, Partikel, Transparenzen und UI-Elemente schwieriger rekonstruierbar machen.
  • Frame Generation erhöht die angezeigte Bildrate, verbessert aber nicht im gleichen Maß die Eingabelatenz und kann eigene Artefakte erzeugen.
  • Nicht alle Redstone-Funktionen stehen auf RX-7000-Grafikkarten zur Verfügung.
  • Die ML-Laufzeit wird als signierte Binärkomponente und nicht vollständig als Quellcode verteilt.

Quellen

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