07.11.2023, 16:40 Uhr | Lesezeit: 5 Minuten
Wer sich mit Grafikkarten oder auch Computermonitoren beschäftigt, stolpert zwangsläufig über einiges an Fachvokabular. Ein wichtiger Begriff dabei ist V-Sync beziehungsweise FreeSync und G-Sync. Doch was ist das überhaupt und bezeichnet es ein und dasselbe?
Beim Gaming kann es vorkommen, dass das Bild plötzlich zerrissen wirkt und Streifen anzeigt. Das sieht nicht nur unschön aus, sondern kann auch im schlimmsten Fall das Spielerlebnis maßgeblich stören. Dieser Effekt nennt sich „Screen Tearing“, was übersetzt so viel wie „Bildschirmzerreißen“ bedeutet – ein recht sprechender Begriff. V-Sync, genauso wie FreeSync und G-Sync, ist eine Technologie, die diesen Effekt verhindern kann. Doch wie funktioniert das genau? TECHBOOK erklärt die Begriffe und die Technik dahinter.
Übersicht
Screen-Tearing-Effekt erklärt
Die GPU (Graphics Processing Unit = Grafikprozessor) gibt die Bildwiederholfrequenz in sogenannten FPS, frames per second, an. Beträgt dieser Wert zum Beispiel 60 bedeutet das, dass 60 Bilder pro Sekunde berechnet werden können. Je höher der FPS-Wert, desto flüssiger das Bild. Ein Monitor hingegen gibt seine sogenannte Bildwiederholfrequenz in Hertz an.
Sendet die GPU allerdings beispielsweise 90 Bilder pro Sekunde, von denen der Monitor aber nur 60 wiedergeben kann, kann sich ein Teil der gesendeten Bilder nicht richtig aufbauen. Denn während der Monitor noch damit beschäftigt ist, das Bild richtig hochzuladen, sendet die GPU bereits den nächsten Satz.
Dann kommt es zu dem sogenannten Screen Tearing. Der dann auftretende Streifeneffekt kann im Übrigen sowohl horizontal als auch vertikal sichtbar sein. Üblich ist allerdings die horizontale Variante. In der Regel ist es außerdem so, dass die GPU eine höhere FPS-Rate hat als der Monitor Hertz. Der umgekehrte Fall ist deutlich seltener und führt auch nicht zu so großen Problemen. Lediglich, wenn die FPS-Rate deutlicher niedriger als die Hertz-Zahl des Monitors ist, kann das Bild etwas ruckelig wirken.
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Wie V-Sync und Co. bei Screen Tearing helfen können
Doch was tun, wenn ständig beim Video schauen oder beim Gaming unschöne Streifen im Bild auftauchen? Man kann natürlich auch einfach einen neuen Monitor kaufen, dessen Bildwiederholfrequenz an die GPU angepasst ist. Oder man achtet auf Hardware, die über die sogenannte V-Sync-Technologie verfügt.
Wie funktioniert V-Sync und was sind die Vor- und Nachteile?
V-Sync steht für „Vertikale Synchronisation“ und bezeichnet eine Grafiktechnologie, die beim Spielen dazu dient, das eben beschriebene Phänomen des „Screen Tearing“ zu verhindern. V-Sync beziehungsweise Vertikale Synchronisation zielt darauf ab, die Bildausgabe der GPU mit der Bildwiederholfrequenz des Monitors abzustimmen. AMDs FreeSync und Nvidias G-Sync sind im Übrigen zwei verschiedene Umsetzungen dieser Technologie.
Dafür begrenzt V-Sync die Bildrate der GPU, um sie an die Bildwiederholfrequenz des Monitors anzupassen. Sie wird dann nach unten reguliert. Sogenanntes adaptives V-Sync kann außerdem den umgekehrten Effekt verhindern. Fällt die FPS-Rate also durch das V-Sync unter die Bildwiederholfrequenz des Monitors, justiert sich die Berechnung also genauso.
Um den Screen-Tearing-Effekt auszugleichen, nutzt die V-Sync-Technologie einen sogenannten Bildpuffer. Dafür werden die Bilder, die der Monitor am Ende ausgeben soll, gewissermaßen vorproduziert. Bei Singleplayer-Spielen ist das kein Problem. Möchte man jedoch Multiplayer-Titel spielen, muss man bei eingeschaltetem V-Sync teilweise mit minimalen Verzögerungen in der Bildwiedergabe rechnen.
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FreeSync von AMD
Die großen Grafikkarten-Hersteller AMD und Nvidia setzen jeweils auf die V-Sync-Technologie, allerdings in individueller Form. AMD FreeSync verwendet den Adaptive-Sync-Standard und schafft eine dynamische Kommunikation zwischen deiner GPU und einem FreeSync-fähigen Monitor.
Wenn die Bildrate der GPU schwankt, passt FreeSync die Bildwiederholfrequenz des Monitors dynamisch an, um das Bildschirmzerreißen zu verhindern. FreeSync ist kosteneffizient, da es keine spezialisierten Hardwaremodule in Monitoren erfordert, was es für eine breitere Palette von Benutzern zugänglicher macht.
G-Sync von Nvidia
G-Sync ist Nvidias proprietäre Technologie und erfordert spezialisierte Hardware sowohl im Monitor als auch in der GPU. Ähnlich wie FreeSync synchronisiert G-Sync die Bildrate der GPU und die Bildwiederholfrequenz des Monitors dynamisch. Im Gegensatz zu AMDs Technologie ist G-Sync feiner abgestuft und eliminiert dadurch Screen Tearing und Ruckeln komplett.
Sowohl AMD FreeSync als auch Nvidia G-Sync verbessern das Spielerlebnis, indem sie Bildschirmzerreißen durch adaptive Synchronisation vorbeugen. FreeSync ist offener Standard und in vielen modernen Monitoren und Fernsehern zu finden. Im Gegensatz zu proprietären G-Sync-Technologie reduziert FreeSync jedoch nur Screen Tearing – und verhindert es nicht gänzlich.
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Ab wann sich Hardware mit V-Sync lohnt
Ob man in Geräte mit der entsprechenden Technologie investieren sollte, hängt natürlich stark von den individuellen Bedürfnissen ab. Im Videobereich sollten halbwegs moderne Monitore mit den allermeisten Inhalten zurechtkommen. Das größere Problem liegt im Gaming-Bereich. Neue Spiele erfordern auch eine immer höhere Leistung der Grafikkarte und damit geht meistens eine stetige Erhöhung der nötigen FPS-Rate einher.
Wer also ein möglichst uneingeschränktes Spielerlebnis mit flüssigem Bild ohne Streifen möchte, muss hardwaretechnisch irgendwann nachrüsten. Dann kann ein V-Sync-fähiges Gerät günstiger sein als ein Monitor mit viel Hertz. Wer viele Online-Spiele zockt, sollte allerdings die minimale zeitliche Verzögerung bedenken, die dann entstehen kann und gegebenenfalls auf einen Monitor mit entsprechenden Hertz-Werten zurückgreifen.