Was ist VSync? Sollten Sie es ein- oder ausschalten? [Erklärt]

Wenn Sie ein intensiver Spieler sind, sind Sie möglicherweise auf eine verwirrende Option in den Grafikeinstellungen gestoßen. Es heißt VSync und es ist sehr schwer zu erraten, was es tatsächlich tut und warum diese Option bereitgestellt wird.

Kurze Beschreibung: VSync steht für vertikale Synchronisation. Es zwingt die Frames des Grafikprozessors, mit der Bildwiederholfrequenz des Monitors abzugleichen (oder zu synchronisieren). Diese Synchronisierung eliminiert das Stottern der Bildrate und das Tearing des Bildschirms, um ein reibungsloses, ununterbrochenes Spielerlebnis zu bieten.

Aber wie funktioniert es? Was sind seine Vorteile? Sollten Sie diese Option aktivieren oder deaktivieren? Um diese Fragen zu beantworten, müssen wir mehr über VSync erfahren. Beginnen wir mit den Grundlagen.

Warum ist VSync erforderlich?

Zuerst müssen wir verstehen, wie Grafiken auf einem Desktop oder Laptop verarbeitet werden. Ihr Computer rendert Grafiken auf dem Bildschirm entweder mit einer integrierten Grafik (CPU) oder einer dedizierten Grafikkarte (GPU).

In beiden Fällen „malt“ der Prozessor Bilder auf den Monitor. Der Artikel, den Sie gerade lesen, wird von Ihrem Grafikprozessor gezeichnet. Wenn Sie ein Spiel spielen oder einen Film ansehen, wird Ihr Grafikprozessor angewiesen, ein 3D-Bild (vollständige Zeichnung oder Rahmen) so schnell wie möglich zu rendern. Es erstellt mehrere Bilder pro Sekunde (FPS).

Diese Frames werden dann zur Verarbeitung an den Monitor gesendet. Dies führt zu einer schnellen Diashow der Frames, die wie in einem Daumenkino wie eine Animation aussieht. Je höher die FPS, die Ihre Grafik erzeugen kann, desto flüssiger ist Ihr Spielerlebnis.

Auch wenn Sie keine Spiele spielen oder Videos ansehen, muss das Display dennoch aktualisiert werden, damit Sie sehen können, was Sie tippen, wohin sich der Mauszeiger bewegt usw.

Der Monitor versucht immer, mit den Frames Schritt zu halten, die Ihr Grafikprozessor jede Sekunde ausgibt. Die maximale Anzahl von Bildern, die ein Monitor in einer Sekunde anzeigen kann, wird als Bildwiederholfrequenz bezeichnet, die normalerweise in der Einheit Hertz (Hz) gemessen wird. Ein 60-Hz-Monitor kann beispielsweise bis zu 60 FPS anzeigen.

Der Konflikt 

Nachdem Sie nun verstanden haben, wie Bilder auf dem Bildschirm gerendert werden, kommt hier das eigentliche Problem. Das Problem tritt auf, wenn der Grafikprozessor beginnt, mehr Frames zu produzieren, als der Monitor verarbeiten kann; zum Beispiel 90 FPS auf einem 60-Hz-Monitor.

In diesem Fall hat der Monitor Mühe, mit dem Fluss Schritt zu halten, und führt zu einer Synchronisationsstörung zwischen zwei Frames. Dies führt zu "Screen Tearing", bei dem das Bild halbiert zu sein scheint.

Bildschirmrisse wie in Battlefield 3 | Bildnachweis:NVIDIA

Das Screen Tearing ist meist sichtbar, wenn sich die Kamera horizontal bewegt. Da Bilder jedoch vertikal registriert werden, werden Sie kein Auf- und Abreißen des Bildschirms sehen. Es ist immer noch sehr ärgerlich und beeinträchtigt das gesamte Spielerlebnis.

Was ist die Lösung?

Die naheliegende Lösung besteht darin, einen Monitor zu kaufen, der hohe Bildraten anzeigen kann, aber das kann sich nicht jeder leisten.

Hier kommt VSync zum Einsatz. Es behebt das Synchronisierungsproblem, indem es die Frames des Grafikprozessors an die Bildwiederholfrequenz des Monitors anpasst. Dazu friert VSync die Game-Engine ein oder puffert die Frames, bis der Bildschirm bereit ist, den nächsten Frame anzuzeigen.

Mit anderen Worten, VSync bringt Ihren Grafikprozessor auf das gleiche Niveau wie Ihren Monitor, sodass sie mit fein abgestimmter Kohäsion besser im Einklang arbeiten können. Bei korrekter Implementierung eliminiert es vollständig das Tearing des Bildschirms und fördert ein flüssigeres, flüssigeres Gameplay.

Weitere Vorteile

VSync kann auch in anderen Anwendungen nützlich sein, insbesondere in alten Spielen, bei denen der Prozessor die grafischen Anforderungen übertrifft. Da moderne CPUs/GPUs zu leistungsstark sind, um Vintage-Spiele auszuführen, rendern sie alte Szenen mit sehr hohen Frameraten.

Dies könnte zu einer Überhitzung des Prozessors führen, da er sehr schnell arbeitet, um Hunderte von Bildern pro Sekunde zu erstellen. VSync kann mit dieser Situation umgehen, indem es die FPS auf die Bildwiederholfrequenz des Monitors begrenzt und so die zusätzliche Belastung des Grafikprozessors entlastet.

Mängel

Das Aktivieren von VSync führt zu einem eigenen Problem —

Eingabeverzögerung 

Wenn die GPU aufhört, mehr Frames an den Monitor zu übertragen, werden Ihre Eingaben wie Mausklicks und Tastendrücke möglicherweise etwas verzögert. Diese Verzögerungen sind oft nicht wahrnehmbar, aber wenn du Spiele spielst, die schnelle Reflexe erfordern, könnte es dich einfach aus dem Eintauchen ziehen.

Wenn Sie Szenen anzeigen, die übermäßige Grafikressourcen benötigen und die Bildfrequenz unter die Bildwiederholfrequenz sinkt, senkt der Grafikprozessor sie weiter, um sie mit den Einstellungen des Monitors zu synchronisieren. In solch intensiven Momenten wird ein größerer Frame-Einbruch (und damit eine verzögerte Reaktion) registriert.

Um dieses Problem zu beseitigen, wurden verschiedene Methoden entwickelt, wie beispielsweise die Dreifachpufferung, die jedoch möglicherweise nicht für jeden zugänglich ist. Es gibt auch einige andere Techniken, die Ihnen helfen, solche Verzögerungen zu minimieren, aber Sie sollten sich bewusst sein, dass die Aktivierung von VSync Ihre Aktionen weniger reaktionsschnell als zuvor machen kann.

Judder 

VSync kann auch bei Filmen und Videos zu Artefakten führen, da diese normalerweise mit 24-30 FPS aufgenommen werden, deutlich niedriger als die Frameraten herkömmlicher Monitore. Wenn solche Filme auf einem 60-Hz-Monitor abgespielt werden, verpasst der Videoplayer häufig die Monitorfrist, wodurch Zwischenbilder etwas schneller als gewöhnlich angezeigt werden. Dies führt zu einem ruckelartigen Effekt.

Moderne Formen von VSync

VSync ist eine über ein Jahrzehnt alte Technik. In den letzten Jahren haben Grafikhersteller effektivere Methoden entwickelt, die mit den Einschränkungen von VSync umgehen. Die beliebtesten sind —

Reibungsloser VSync

Smooth VSync wurde von NVIDIA speziell entwickelt, um Ruckler zu minimieren, wenn VSync aktiviert und SLI (Scalable Link Interface) aktiv ist. SLI ist ein paralleles Verarbeitungsprogramm für Grafiken, das die Verarbeitungsleistung verbessern soll.

Im Gegensatz zu herkömmlichem VSync, das die Bildfrequenzen zwingt, schnell zwischen der Bildwiederholfrequenz und der halben Bildwiederholfrequenz (z. Es erhöht die Bildrate nur, wenn die Spielleistung die Rate des Monitors überschreitet.

Obwohl flüssiges VSync die durchschnittliche Bildrate deines Spiels reduziert, verbessert und rationalisiert es das visuelle Gesamterlebnis.

2 Adaptive VSync 

Das von NVIDIA entwickelte adaptive VSync ermöglicht es Ihnen, Frames (auf intelligente Weise) mit dem NVIDIA Control Panel-Tool zu rendern. Es ist ausschließlich für GPUs verfügbar, auf denen eine NVIDIA-Grafikkarte der GT 600-Serie oder neuer ausgeführt wird.

Adaptive VSync befasst sich mit Screen Tearing sowie Framerate-Stuttering. Es aktiviert VSync, wenn die Bildfrequenz die Bildwiederholfrequenz des Monitors überschreitet (um Tearing zu vermeiden) und deaktiviert es, wenn die FPS unter die Bildwiederholfrequenz des Monitors fällt (um Ruckler zu minimieren).

3. G-Sync

G-Sync ist eine weitere proprietäre adaptive Synchronisationsmethode, die von NVIDIA entwickelt wurde, um Bildschirmrisse zu vermeiden. Dadurch kann sich die Bildwiederholfrequenz des Monitors an die Bildfrequenz der Grafikkarte anpassen (anstatt dass sich der Grafikprozessor an den Monitor anpasst).

Damit ein Monitor G-Sync verwenden kann, muss er mit einer von NVIDIA vertriebenen G-Sync-Technologie ausgestattet sein. Das Unternehmen arbeitet mit den meisten LCD-Panel-Herstellern zusammen, um eine breite Palette von Hochgeschwindigkeits-Panels (von 75 Hz bis 360 Hz) auf den Markt zu bringen.

NVIDIA behauptet, dass Geräte mit G-Sync-Technologie lebensechtes HDR, kinoreife Farben, atemberaubende Kontraste und Gameplay mit extrem niedriger Latenz ohne Ruckler, Tearing oder Input-Lag liefern.

4. FreeSync

Im Jahr 2015 veröffentlichte AMD seine eigene adaptive Synchronisationstechnologie für LCD, FreeSync, um mit NVIDIAs G-Sync zu konkurrieren. Die Nutzung ist kostenlos, gebührenfrei und hat keine Leistungseinbußen.

Bildnachweis:AMD

FreeSync funktioniert, indem es die Bildwiederholfrequenz des Monitors dynamisch an variable Bildraten anpasst. Genauer gesagt zeigt der Monitor das aktuell empfangene Bild so lange an, bis ein neuer Frame an den Framebuffer der Grafikkarte geliefert wird. Dann wird das neue Bild sofort transportiert.

Diese einfache Technik bietet eine extrem niedrige Monitorlatenz und ein ruckelfreies Seherlebnis. Es verbessert auch die Akkulaufzeit, indem es die Bildwiederholfrequenz des Panels verringert, wenn keine neuen Bilder empfangen werden.

Der Standard unterstützt Bildwiederholraten zwischen 9 Hz und 240 Hz. Und da es automatisch per Plug-and-Play aktiviert werden kann, ist es für den Endbenutzer und das Betriebssystem transparent.

5. Erweiterte Synchronisierung 

Credit:AMD

Anstatt die maximale Bildfrequenz an die Bildwiederholfrequenz des Monitors zu sperren, entsperrt AMDs Enhanced Sync-Technologie die Bildfrequenz, um die Latenz im Austausch für leichtes Tearing zu verringern.

Wenn die Grafikkarte keine Frames mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Bildwiederholfrequenz des Monitors ausgeben kann, priorisiert diese Methode weniger Ruckler als die Eliminierung von Tearing. Obwohl es die mit VSync verbundenen Probleme nicht vollständig behebt, verbessert es die Leistungsfähigkeit und Konsistenz. Außerdem funktioniert es mit jedem Display, egal ob es FreeSync unterstützt oder nicht.

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Sollten Sie es ein- oder ausschalten?

Die Antwort auf diese Frage hängt von den Vorlieben und den spezifischen Fall-zu-Fall-Szenarien ab.

Wenn Ihre GPU mehr Frames produziert, als Ihr Monitor verarbeiten kann, kann dies zu Bildschirmrissen und übermäßiger Hitze führen. In diesem Fall müssen Sie VSync entweder über Ihre GPU-Einstellungen oder die Programmsoftware aktivieren.

Wenn Ihr Monitor jedoch mehr Frames anzeigen kann, als die GPU generiert, gibt es keinen Grund, VSync zu aktivieren.

Sie sollten es auch deaktivieren, wenn Ihr Spiel einen grafisch intensiven Höhepunkt erreicht und die Bildrate unter die Bildwiederholfrequenz des Bildschirms fällt. Dies liegt daran, dass VSync in solchen Fällen automatisch versucht, diese plötzliche Änderung anzupassen, was zu einer Leistungsverzögerung führt.

Das Ein- und Ausschalten von VSync ist sehr einfach — Öffnen Sie das NVIDIA Control Panel , wählen Sie 3D-Einstellungen verwalten , und unter Globale Einstellung Registerkarte finden Sie eine Liste der Funktionen. Scrollen Sie nach unten zu Vertikale Synchronisierung und wählen Sie Ein/Adaptiv . Das war's.

Wenn Sie einen AMD-Prozessor verwenden, finden Sie ähnliche Optionen in den Radeon-Einstellungen. Es besteht auch die Möglichkeit, Ihre Präferenzen auf einzelne Spiele anzuwenden.

Nachdem Sie nun die Vor- und Nachteile von VSync kennen und wissen, wie einfach es ist, es ein- oder auszuschalten, lohnt es sich, beide Optionen auszuprobieren. Sie sollten auch prüfen, ob Ihr Grafikprozessor über zusätzliche Funktionen verfügt. Adaptive VSync zum Beispiel wurde entwickelt, um das Beste aus beiden Welten zu liefern.

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Häufig gestellte Fragen

Verbessert VSync die Bildschirmauflösung?

VSync beeinflusst weder die Auflösung noch die Farb-/Helligkeitsstufen des Monitors. Es wurde nur entwickelt, um Bildschirmrisse zu vermeiden und ein reibungsloses Seh- und Spielerlebnis zu bieten.

Kann VSync die FPS erhöhen?

VSync kann die Bildwiederholfrequenz oder FPS des Monitors nicht erhöhen. Tatsächlich bewirkt es das Gegenteil:Es begrenzt die FPS auf die Bildwiederholfrequenz des Monitors und reduziert die Belastung der GPU.

Ist VSync gut für Fortnite?

Fortnite ist ein rasantes, actiongeladenes Spiel. Wenn Sie einen standardmäßigen 60-Hz-Monitor haben, kann die Aktivierung von VSync Ihr Spielerlebnis erheblich verbessern (indem die Aktualisierungszyklen von Monitor und Grafikkarte synchronisiert werden). Das gleiche gilt für andere beliebte Spiele wie Minecraft, Overwatch und Quake Champions.

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Wie viel Verzögerung fügt VSync hinzu?

Im Allgemeinen führt das Aktivieren von VSync zu einer höheren Eingabelatenz, und das Deaktivieren führt zu einer geringeren Eingabelatenz. Laut einer Studie (durchgeführt an drei Spielen:Super Meat Body, Left 4 Dead 2 und Sleeping Dogs) hat das Einschalten von VSync im Vollbildmodus ohne Sperren der FPS eine Eingangslatenz von bis zu 7,5 Frames. Während das Ausschalten von VSync im Vollbildmodus ohne Sperren der Bildrate eine Eingangslatenz von nur 1,33 Bildern hat.