Was verursacht Screen Tearing und was kann ich dagegen tun?

Im besten Fall gibt ein Monitor optimale Bilder aus. Doch dies ist leider nicht immer der Fall und oft ist das Sceen-Tearing ein Grund dafür. Um welchen Effekt es sich dabei genau handelt und was du dagegen tun kannst, versuche ich dir hier in diesem Artikel zu erklären.

Was ist Screen-Tearing?

Screen-Tearing Beispielbild 1
WM1990, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Generell sind zwei Kennwerte wichtig. Dies sind die FPS („frames per second“), welche von der Grafikkarte ermittelt wird und die Bildwiederholungsrate eines Monitors, welche in der Einheit Hertz angegeben wird. Damit ist das Tearing nicht schwer zu verstehen.:

Das Screen-Tearing entsteht, wenn jene von der Grafikkarte errechneten FPS und die durch den Monitor gezeigte Bildrate nicht übereinstimmen.

Dies gilt in alle beiden Richtungen. Ist die FPS-Zahl höher als die Hertz-Zahl, dann möchten mehrere Darstellungen in einen Bildtakt. Wenn die FPS-Zahl niedriger ist, dann steht für den Bildtakt zu wenig Material zur Verfügung. In der Folge muss das Bild vervielfacht werden, sodass es keine „leere“ Anzeige auf dem Monitor gibt.

Diese Szenarien sind nicht passend. Die führenden Hersteller der Grafikkarten haben allerdings eine Lösung geschaffen. Bei, Hersteller AMD heißt dies FreeSync, bei Nvidia ist es G-Sync.

Hierbei werden der Monitor und die Grafikkarte ständig synchronisiert. FPS-Wert und die Hertz-Zahl sind daher stets gleich, sodass es nicht zum Tearing kommen kann.

Beim Kauf ist allerdings zu beachten, dass die Monitore mit FreeSync lediglich mit den AMDs Radeon-Karten kompatibel sind und jene von G-Sync ausschließlich mit GeForce-Modellen.

Die Risse am Bildschirm treten auf, wenn die Bildrate der GPU und die Aktualisierungsrate des Monitors nicht synchronisiert sind. Dies ist durch eine horizontale Teilung an einer oder verschiedenen Stellen der Abbildung gekennzeichnet. Die Anwender können es beheben, indem diese Adaptive VSync, Enhanced Sync, G-SYNC, Variable Refresh Rate oder Fast Sync, FreeSync aktivieren, je nachdem, was der Monitor und das System unterstützen.

Obgleich viele Gamer eine höhere Frames Per Second (FPS) als die höchste Bildwiederholfrequenz des Monitors eventuell nicht als Problem ansehen, kann es zu Bildschirmrissen führen, welche recht ärgerlich sein können.

Die Ursachen des Screen-Tearings

Screen-Tearing Beispielbild 2
Vanessaezekowitz, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Bei einem Rechner gibt es generell drei Faktoren, die beeinflussen, wie Bewegungen gezeigt werden. Dies sind:

  • das Spiel eine Serie bzw. ein Film
  • die Grafikkarte
  • der Bildschirm.

Im besten Fall sind diese drei Faktoren sehr gut aufeinander abgestimmt. So nutzt das Spiel insgesamt 60 Frames in der Sekunde, um eine Bewegung zu zeigen und die Grafikkarte sowie der Bildschirm können jene 60 Bilder optimal darstellen. Dies ist der Auffrischungszyklus oder die Bildwiederholungsrate, welche in der Einheit Hz für Hertz darzustellen sind. jener Wert gibt an, wie viele Frames der Monitor pro Sekunde zeigen lassen kann.

Im besten Fall werden alle Bilder normal geladen und danach nacheinander gezeigt, sodass eine fließende Bewegung zu erkennen ist. Alte Filme und Spiele arbeiten generell mit weniger Frames. Filme und Serien werden standardgemäß mit insgesamt 24 Frames in der Sekunde wiedergegeben. Alte Spiele verwenden oft etwa 30 Frames pro Sekunde.

Wenn ein Monitor mit der Frequenz von 60Hz arbeitet, dann stellt die Grafikkarte jede Abbildung in doppelter Länger dar. Somit werden 30 Bilder in der Sekunde von einem Spiel in der Wiederholungsrate mit 60 Bildern in der Sekunde von einem Monitor flüssig gezeigt.

Wenn ein Spiel jedoch erheblich mehr Frames erzeugen will, als der Monitor zeigen kann, wird es für den Nutzer unangenehm. Die neuen Spiele arbeiten beispielsweise mit 120 Frames in der Sekunde. Die Grafikkarte versucht, jene 120 Bilder zu zeigen. Ein Bildschirm kann jedoch nur 60 Frames in der Sekunde darstellen.

Daher passiert es, dass stets zwei Frames versuchen, sich den Platz auf einem Bildschirm zu teilen. So werden die beiden Bilder „fragmentiert“ und daher in Teilen gezeigt, welche überlagert werden. Dies ist das Screen-Tearing.

Die Bedeutung von VSync

Einst war die Vertical Synchronization (VSync) die einzige Möglichkeit, das Screen Tearing zu beseitigen. Dies synchronisiert die senkrechte Bildwiederholfrequenz des Monitors mit den Raten der GPU des Bildes, aber da die Grafikkarte so lange warten muss, bis der Monitor ein Bild anzeigen kann, erhalten die Anwender eine größere Eingangsverzögerung.

Wenn die Nutzer einen 60-Hz-Monitor haben und 120 FPS bekommen, wird die Aktivierung von VSync die Bildrate auf insgesamt 60 FPS beschränken und die Anwender erhalten daher eine höhere Eingangsverzögerung, jedoch kein Reißen des Bildschirms.

Ohne das VSync kommt es zum Tearing, jedoch ist der Input-Lag dabei geringer. Am Schluss kommt es auf die eigene Vorliebe des Anwenders an. Die einzelnen Spieler bevorzugen verschiedene Optionen. Einige bemerken das Screen Tearing und andere dagegen spüren die Eingangsverzögerung, welche durch das VSync eingeführt wird, eher nicht.

Die vertikale Synchronisation, VSync, wurde geschaffen, um dem unangenehmen Screen-Tearing entgegenwirken zu können. Dies ist eine Bremse für die Grafik, sodass die Bildwiederholungsrate des Bildschirms mit der Leistung der Grafikkarte synchron verlaufen kann. Wenn nun ein Spiel 120 Bilder in der Sekunde erzeugen möchte, aber der Monitor nur 60Hz Leistung bieten kann, wird es problematisch. Ohne das VSync würde es in diesem Fall zum Screen-Tearing kommen.

Wenn jedoch das VSync angestellt wird, so wird die Leistung der Grafikkarte auf genau jene Frequenz des Monitors verringert. So erzeugt die Grafikkarte nur noch halb so viele Frames und so wird der Wechsel der jeweiligen Bilder flüssiger.