Screen Tearing und V-Sync - einfache Erklärung

Im Computerbereich und besonders im Gaming-Umfeld wird eine flüssige und hochwertige Darstellung der Bildinhalte ohne störende Effekte wie Ruckeln erwartet.

Ein häufig auftretender und unter Spielern sehr unbeliebter Effekt ist das sogenannte Screen Tearing. Es sorgt für zerrissene Bilder und mindert den Spielgenuss.

Um Effekte wie Screen Tearing zu vermeiden, ist ein perfektes Zusammenspiel zwischen Grafikkarte des Rechners und Computermonitor notwendig. V-Sync bietet eine Lösung und wird von vielen Produkten unterstützt. Im folgenden Artikel erfahren Sie, was Screen Tearing ist, wie es entsteht und wie V-Sync das Problem behebt.

 

Was ist Screen Tearing und wie entsteht es?

Screen Tearing lässt sich mit „Zerreißen des Bildschirms“ ins Deutsche übersetzen. Dieser bildhafte Ausdruck beschreibt recht gut, wie sich der Störeffekt für den Betrachter des Bildschirms darstellt.

Screen Tearing Beispiel Overwatch
Screen Tearing deutlich in Abb. zu erkennen – Spiel: Overwatch (Quelle: YouTube)

Bei diesem Phänomen versucht der 240Hz-Monitor mehrere hintereinander folgende Bilder gleichzeitig darzustellen. Es entstehen Risse und Versetzungen im Monitorbild. Beispielsweise ist in der oberen Hälfte des Bildschirms das halbe Vorgängerbild der unteren Hälfte des z.B. 5K-Monitors zu sehen. An der Trennlinie zwischen beiden Halbbildern sind bewegte Objekte versetzt dargestellt.

Screen Tearing gehört zu den Störeffekten, die auftreten, wenn die Bildrate der Grafikkarte (Frames per Second – FPS) nicht mit der Bildwiederholfrequenz des Monitors (Hertz – Hz) übereinstimmt.

Extremes Screen Tearing Beispiel Portal
Extremes Screen Tearing Beispiel im Spiel Portal (Quelle: Github)

Genauer gesagt entsteht das Screen Tearing, wenn die Grafikkarte die Bilder schneller ausgibt, als der Monitor in der Lage ist, sie darzustellen. Der Monitor versucht mehrere Bilder gleichzeitig darzustellen, kann aber jeweils nur Fragmente der Einzelbilder zeigen.

Eine Ursache für das Screen Tearing ist, dass die Bildwiederholfrequenz des Monitors fix ist, die Framerate der Grafikkarte aber schwankt. Aufgrund der schwankenden Framerate der Grafikkarte passiert es immer wieder, dass Bilder schneller oder langsamer geliefert werden, als der Monitor in der Lage ist, sie anzuzeigen.

 

Wie lässt sich Screen Tearing verhindern?

Um Screen Tearing zu verhindern, ist es erforderlich, die Bildwiederholfrequenz des Monitors und die Framerate der Grafikkarte anzugleichen. Verschiedene Strategien sind hierfür nutzbar. Zum einen lässt sich die Bildausgabe der Grafikkarte so mit der Bildwiederholfrequenz synchronisieren, dass neue Bilder erst geliefert werden, wenn der Monitor dafür bereit ist. Zum anderen ist es aber auch möglich, die Bildwiederholfrequenz des Monitors an die schwankende Framerate der Grafikkarte anzugleichen.

 

Was ist V-Sync und wie funktioniert es?

V-Sync bedeutet „vertikale Synchronisation“. Es handelt sich um ein Verfahren, das die Framerate einer schnellen Grafikkarte an die Darstellungsmöglichkeiten des Bildschirms anpasst. Bei aktiviertem V-Sync wartet die Grafikkarte, bis der Monitor zur Wiedergabe des nächsten Bilds bereit ist. Die Grafikkarte wird vom Monitor quasi ausgebremst.

Dieses Verfahren verhindert zwar das Screen Tearing, hat aber einen störenden Nebeneffekt zur Folge. Durch das Herunterregeln der Grafikkarte entstehen sogenannte Input Lags, die die Umsetzung und die Anzeige des Spieler-Inputs verlangsamen. Ein verzögertes, unnatürliches Spielgefühl entsteht, das besonders bei Spielen mit kurzen Reaktionszeiten stört.

 

Was hat es mit Technologien wie G-Sync und FreeSync auf sich?

Im Zusammenhang mit dem Screen Tearing und V-Sync fallen immer wieder die Begriffe G-Sync (Nvidia) und FreeSync (AMD). Es handelt sich um von den Herstellern Nvidia und AMD entwickelte herstellerspezifische Verfahren, die die Bildwiederholrate des Bildschirms mit der Framerate der Grafikkarte synchronisieren.

Die Grafikkarte wird nicht wie bei V-Sync heruntergeregelt, sondern die Anzeige des Monitors an die schwankende Framerate der Grafikkarte angepasst. Sowohl das Screen Tearing als auch Input Lags lassen sich durch G-Sync und FreeSync zuverlässig verhindern.

Damit G-Sync und FreeSync funktionieren, ist es erforderlich, dass Grafikkarten der Hersteller AMD oder Nvidia eingesetzt werden und der Monitor das jeweilige Verfahren unterstützt. V-Sync hingegen ist herstellerunabhängig und in den meisten modernen Grafikkarten und Computermonitoren von Haus aus implementiert.

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