Überblick: VSync, FPS und Hertz - Warum hohe FPS meist Blödsinnig sind

BridaX

Captain
Registriert
Jan. 2009
Beiträge
3.901
Hallo :)

in diesem Thread möchte ich vorallem Spielern, die weniger Ahnung von der Materie haben, das Thema FPS und Hz etwas näher bringen und diese Begriffe im Zusammenhang mit Gaming erläutern.
Gerade Spieler mit potenteren Grafikkarten dürfen sich angesprochen fühlen.
Vielleicht klärt es auch das ein oder andere Problem von euch, dass beim Spielen auftritt.


Einleitung:

Vielleicht kennt ihr es selbst, ihr spielt gerade ein Spiel und eure Grafikkarte dreht voll auf.
Neben der störenden Geräuschkulisse entsteht eine große Menge Abwärme die womöglich andere Komponenten mit in Leidenschaft zieht. Nicht zu schweigen vom Stromverbrauch.
Auch Spulenfiepen, Artefaktbildung und Nachladeruckler können vorkommen.

Gerade bei Notebooks und Konsorten spielt die Abwärme und der Stromverbrauch eine sehr große Rolle.
Abstürze durch Überhitzung beim Spielen sind nicht unüblich, und gelegentliches Daddeln auf Akku bringt nur kurze Freude.

Diese Problematik tritt vor allem in Spielen auf, die entweder keine FPS-Limitierung haben, diese zu hoch angesetzt ist, oder das Spiel generell schlecht optimiert wurde.
Gerade in älteren Spielen schießen die FPS in die Höhe und treiben die Grafikkarte an ihr Maximum.

Aber muss das sein?


Begriffserklärung:

Um zu verstehen, warum und wieso, gibt es einmal eine grobe Begriffserklärung zu aufgeführten Punkten.

FPS (Frames Per Second): Der Begriff erklärt sich schon fast von alleine.
Er beschreibt, wie viele Bilder in der Sekunde von der Grafikkarte gerendert und zum Monitor geschickt werden

Bildwiederholfrequenz oder Hertz (Hz): Beschreibt, wie viele Einzelbilder pro Sekunde auf dem Monitor wiedergegeben werden – Monitor abhängig

Bildschirmeigenschaften:
hz7jk8ohx0fu.jpg


VSync: Diese Einstellung hat bestimmt schon jeder einmal in den Spieloptionen gefunden.
VSync synchronisiert sich mit dem Bildschirm, so das Hz und FPS im Einklang sind.


Warum hohe FPS meist Blödsinnig sind:

Umso mehr FPS desto besser - nicht immer. Entscheidend ist das betroffene Spiel und der Monitor.

Mit einem 60Hz Monitor können NUR 60 Bilder in der Sekunde wiedergegeben werden.
Die resttlichen Bilder äußern sich als Refresh Puffer (Verweis auf #6), als Abwärme im Gehäuse und als Ziffer in der nächsten Stromrechnung. Ebenfalls kann es bei Asynchronität zwischen Grafikkarte und Bildschrim zum sogenannten Tearing kommen.

Lassen wir mal Spiele wie Counter Strike, CoD, Battlefield außen vor.
Selbst durch die beshränkung von Hertz, kann man hier einen besseren Spielfluss durch hohe FPS errreichen (Stichwort InputLag).


Der Hertzwert eures Monitors limitiert somit die gerenderten Bilder pro Sekunde der Grafikkarte.

Andersherum wird es nie sein, denn selbst wenn bei 60 Hertz nur 30 Bilder die Sekunde gerendert werden,
so werden auf dem Monitor trotzdem 60 Bilder die Sekunde angezeigt - in dem Fall wird jedes Bild zwei mal angezeigt.

Bei 30 FPS mag der Bildfluss also schon nicht mehr ganz flüssig sein und man sollte eventuell den Kauf einer neuen Grafikkarte in betracht ziehen.

Wer in Besitz eines 144Hz Monitors ist, darf sich also über mehr mögliche Bilder in der Sekunde freuen.
Aber auch hier ist Ratsam zu schauen, wann in einem Spiel (ab einem gewissen FPS-Wert) kein Unterschied mehr festgestellt werden kann.

Als Beispiel ziehe ich einmal Warface heran, ein neuer Online-Shooter von Crytek.

Das Spiel besitzt kein FPS Limit und ist teilweise schlecht optimiert.
Meine R9 290 rendert die Lobby/Ladebildschirm mit 130-2500 Bildern die Sekunde und arbeitet bei fast 85°C volle Power. Im Spiel sind es dann 130-200FPS bei voller Auslastung.

Warface mit 60 FPS:
wf60fpslimitltiqwsjxga.jpg
- 70°C

Warface ohne Limit:
wfnolimitc184jgu9py.jpg
-84°C

Hier Fällt das Ergebnis sehr stark aus.
14°C ist ein riesen Unterschied, was den Wattverbrauch und die Lüfterkurve/Geräuschkulisse anbelangt!


Im neuen Thief werden rund 200 FPS im Menü/Dialog gerendert, was sich bei mir in zusätzliches Spulenfiepen veräußerte.

Leider habe ich das Spiel nicht mehr installiert


Elder Scrolls Online mit teilweise 70-100 FPS…

ESO mit 60 FPS:
eso60fpseucx527hl4.png
-73°C

ESO ohne Limit:
esonolimit1t954dx6h7.jpg
-79°C

In The Elder Scrolls Online fällt das Ergebnis nicht so stark aus, was daran liegt, dass das Game auch ohne 60 FPS Limit oftmals mit 70-75 FPS am Anschlag ist. Dennoch 6°C ist eine Menge und vorallem ist die Lüfterkurve zwischen 70- und 80°C oftmals sehr stark ausgeprägt!
Ich persönlich stelle in vielen Spielen ab 50FPS keinen Unterschied mehr fest.
Somit ist meine Grenze bestimmt. Framelock auf 60-70FPS setzen und immer Glücklich sein.
(Ein wenig Mehr FPS als Hertz kann von Vorteil sein, falls es doch zu einem Framedrop kommt, fällt dieser geringer aus, hier auch nochmal der Verweis auf den Beitrag #6 bzgl. Refreshpuffer.)

Wer z.B. einen 120/144Hz Monitor besitzt, sollte selbst ausprobieren, wann einem die zusätzlichen FPS nicht mehr auffallen. Am besten in schnellen Spielen wie Shootern testen, um den persönlichen Grenzwert für sich festzustellen, denn wie viele Bilder man wahrnehmen kann, ist subjektiv und nicht zu verallgemeinern (Es kann auch vom Spiel selbst abhängen).


Vorgehensweise:

Wir bleiben bei dem Beispiel einen 60Hz Monitor zu besitzen.

Eine Lösung wäre z.B. in den Spieloptionen VSync zu aktivieren.
Persönlich stelle ich aber jedes mal ein „schwammiges“ Gefühl in der Steuerung fest.

Eine weitere Methode bei Nvidia Karten ist, die FPS auf 60 im Treiber festzulegen (Nvidia Inspector).
Dazu gibt es einige How-To's im Internet.

Bei AMD Karten geht es unter anderem mit Tools wie z.B. „MSI Afterburner“.
Auch hier findet ihr einige Videos oder Textorientierte Hilfestellungen.
Ein weitere cooles Feature von MSI Afterburner ist das On Screen Display, in dem ihr allerhand an Infos während dem Spielen angezeigt bekommen könnt (FPS, Auslastung der GPU/CPU, Temperatur…).

MSI Afterburner und OSD-Settings:
msiaftera3c5fsvq4p.jpg



In einigen Spielen werdet ihr feststellen müssen, dass die Grafikkarte nun nicht mehr in allen Lagen voll ausgelastet ist, die Temperaturen beim Spielen runter gehen, die Geräuschkulisse sinkt, der Stromverbrauch abnimmt und ihr somit die Lebenserwartung der GPU deutlich steigert.

In Zukunft also bitte darauf achten: „Wie viel Hz hat mein Monitor?“ und „Wie viel FPS sind nötig?“
Ich hoffe ich konnte jemanden etwas zum nachdenken geben oder sogar helfen :)

Gerne kann hier auch Diskutiert werden.
Ich mache natürlich auch Fehler und bitte mich darauf hinzuweisen.

Meine Testumgebung:
Hardware:
Mein System findet ihr in der Signatur

OS:
Win8 64

Monitor:
LG Electronics Flatron 24EB23PM-B (1920x1200 @60Hz)
 
Zuletzt bearbeitet:
besitzer eines crossfire / sli systems sollten auf jeden fall fps limiter UND vsync aktivieren, ein flüssigeres spielergebnis gibt es wohl nur noch mit free/g-sync
 
Das lustigste das mir dazu einfällt ist Starcraft II, das bei Release die GPU so stark ausgelastet hat im Menü, das Furmark ähnliche Werte erreicht wurden. Konsequenz war das Karten die kein Furmark packten auch hier hopps gingen und reihenweise ab rauchten. Vorher war man der Meinung Furmark spielt keiner, nachher hat sich die Meinung schlagartig geändert. (NT und GPU Test)

Irgend wann gabs dann ein Frame Limit im Menü und alles war gut.
 
Vielleicht solltest du zum Thema VSync auch gleich noch Tearing mit ansprechen. Passt mMn hier definitiv mit rein.
 
VSync synchronisiert sich mit dem Bildschirm, so das Hz und FPS im Einklang sind.

Warum hohe FPS meist Blödsinnig sind:

Viele denken, dass eine hohe FPS-Zahl alles ist.
So wird mit über 100 FPS auf einem 60Hz Monitor gespielt und die Grafikkarte ist dauerhaft im Anschlag.

Ich hoffe ihr seht den Fehler.

Bei einem 60Hz Monitor können NUR 60 Bilder in der Sekunde wiedergegeben werden.
Die 40 anderen Bilder in der Sekunde äußern sich als Abwärme im Gehäuse und als Ziffer in der nächsten Stromrechnung.

Diese erklärung ist schlicht falsch. Damit sich die 40 anderen Bilder in Abwärme auflösen müssten die FPS absolut synchron mit der Refreshrate des Monitors (Hz) laufen. Tun sie aber nicht, deshalb ja auch der Freesync bzw. G-Sync ansatz von AMD bzw Nvidia, welcher Bildausgabe (fps) und Refreshrate des Monitors (Hz) synchronisiert

Um immer ein Bild "vorrätig" zu haben wenn der Monitor refresht ist eine Ausgabe von mehr fps als Hz des Monitos aufjedenfall sinnvoll. Klar werden dann immer noch 40 Bilder verschluckt, jedoch welche unterscheidet sich ständig. Aber ein ruckeln kann weiter minimiert werden.

Um Tearing zu vermeiden dann mit einem fps Limiter arbeiten.
 
Zuletzt bearbeitet:
Guter Überblick.

3 Anmerkungen:

1. der FPS-Wahn kommt noch aus der Zeit, wo man schnelle Shooter auf TRT-Bildröhren gespielt hat.
2. je nach Spiel gibt es einen deutlichen Unterschied zwischen 60 FPS und 120 FPS, nicht nur das Tearing wird minimiert, auch die Maussteuerung wird schneller und direkter.
3. Ansonsten sollte man evtl. noch anmerken, dass für Spiele mit schnellem Bildlauf (FPS, Rennspiele etc.) 120 Hz oder im Idealfall 144 Hz Monitore am besten geeignet und somit die erste Wahl sein sollten.
Zwar muss man dann auf IPS-Panels verzichten, aber für's Gaming sollte man 120/144 Hz vorziehen, denn die Eierlegende Wollmilchsau gibt's nicht. ;)
 
Kartenlehrling schrieb:

Deshalb limitiere ich meine Spiele auf 60 FPS. Daraus resultieren meine Testergebnisse.

Reglohln schrieb:
Vielleicht solltest du zum Thema VSync auch gleich noch Tearing mit ansprechen. Passt mMn hier definitiv mit rein.

EDIT: Habs doch in einem Satz reingebracht :)

@Biggunkief

Habs ein wenig abgeändert und deine Erläuterung dazu im Beitrag markiert.
 
Zuletzt bearbeitet:
Wie Biggunkief bereits geschrieben hat ist es sinnvoller mehr Fps als die Hz Zahl des Monitors zu haben, damit der Monitor nicht ein Bild darstellt, welches seit schlimmstenfalls 59/60 vorbei ist.

Je nach Spiel halte ich die 4fache Fps Zahl der Hz Zahl für sinnvoll (sofern kein GPU Limit mit FPS Drops anliegt)
 
Es hat halt jeder eine Andere Toleranz gegenüber rucklern. Für die meisten "Casual Gamer" ist Vsync sicherlich sinnvoll, da sie keinen Unterschied merken werden. Auch wenn er vorhanden ist ;)
 
Danke für den Post, habe mich noch nie so richtig mit dem Thema befasst.
Ist aber durchaus interessant! :p
 
Also ich kann dem ganzen nur teilweise zustimmen. ( Anmerkung: Ich spiel mit nem 60Hz Bildschirm).

Ich habe jahrelang CoD 2 gespielt und 250 fps waren (dank der Quake Engine) absolut muss. Man bewegte sich "agiler", konnte weiter springen, mit der M1 Garand schneller schießen und konnte den recoil der MP44 besser kontrollieren.

Bei CSGO merke ich auch einen erheblichen Unterschied, ob ich auf 100 oder 300 fps limitiere. Das Aiming fühlt sich ganz anders an.

Was anderes ist bei Singleplayer Games. Hier kann ich dem Thead-Ersteller bei den meisten Spielen zustimmen. Skyrim beispielsweise spiele ich mit VSync, um Tearing zu vermeiden.
 
Bridax schrieb:
EDIT: Habs doch in einem Satz reingebracht :)
Ich habe vorhin extra mittels Strg+F nach dem Begriff "Tearing" gesucht, war aber der Meinung, nichts gefunden zu haben. Nun sehe ich es komischer Weise auch :D Dann will nichts gesagt haben :)
 
Bridax schrieb:
Ich persönlich stelle bei über 50FPS keinen Unterschied mehr fest.
Ob man das Ruckeln wahrnimmt kann man nicht so pauschal sagen, weil es von vielen Parametern abhängig ist:
- helle, kontrastreiche Szenen machen empfindlicher
- schnelle Bewegungen über lange Strecken sind auffälliger als ein Stilleben
- natürlich auch die persönliche genetische Ausprägung
- Tagesform
- Art der Darstellung (CRT/TFT), da gibts so ein Wort (fällt mir gerade nicht ein), weil CRTs das Bild nur aufblitzen lassen, aber TFT überblenden

Lesenswert dazu ist auch die uralte Seite http://www.100fps.com/ was dieses Thema beim Video anspricht. Es wird daran erinnert, daß die 24fps vom Zelloloid-Film das unterste Minimum ist, was man aus Kostengründen gewählt hat.
50fps interlaced ist der Bandbreite der Technik angepaßt, hat aber die zeitliche Auflösung verdoppelt, was bei Sportübertragung (Sonnenschein, schnelle Bewegung) angenehmer war als 25fps progressiv.

Vor allem die "VHS-Videos kann man nicht verbessern"-Fraktion wird staunen.
 
Reglohln schrieb:
Ich habe vorhin extra mittels Strg+F nach dem Begriff "Tearing" gesucht, war aber der Meinung, nichts gefunden zu haben. Nun sehe ich es komischer Weise auch :D Dann will nichts gesagt haben :)

Etwas missverständlich, ich hatte zunächst auf deine Bitte mit "ich werde auf Wikipedia verlinken" geantwortet, mich dann aber umentschieden und es doch in einem Satz niedergeschrieben ^^

Der Thread ist natürlich etwas subjektiv und jeder soltle selbst entscheiden was einem am liebsten ist.
Soll lediglich zum nachdenken einiger Personen führen. Ich denke die wenigsten Spieler sind sich dem bewusst.
 
Pitam schrieb:
[...]

Je nach Spiel halte ich die 4fache Fps Zahl der Hz Zahl für sinnvoll (sofern kein GPU Limit mit FPS Drops anliegt)

Und ich hab bei mir ein fixes FPS Limit bei 40FPS eingerichtet. Nicht jeder spielt kompetitive Onlineshooter, besonders diejenigen, die von diesem Beitrag angesprochen werden sollen. Daher erachte ich solche Pauschalaussagen für wenig sinnvoll.

Auf meinem Notebook kann ich slow paced games, wie Civ V, Anno, Divinity: OS, diverse andere RPG und Strategietitel, mit einem Stromverbrauch von um die 60 Watt zocken und Lautstärke und Temperatur habe ich dadurch gut unter Kontrolle.

Es kommt vornehmlich auf das Spiel, den User und offensichtlich das Spielziel an. Ich merke selbst, dass ich am Notebook in Shootern deutlich schlechter spiele, aber es ist mir schlichtweg egal, weil ich keine Online Shooter spiele und daher keinen "Wettbewerbsnachteil" habe. :)
 
Stimmt, hatte beim erstellen nur Desktops in Kopf ^^
Bei Notebooks spielt natürlich die Abwärme und der Stromverbrauch (Akkubetrieb) eine noch größere Rolle.

Habs mal in den Beitrag reineditiert.
 
Zuletzt bearbeitet:
Wenn es so ist wie du sagst, das Vsync die Grafikkarte entlastet wieso labert dann jeder von Leistungsverlust?
Weniger abwärme bei gleicher Power hört sich doch super an! Oder bezieht sich der Leistungsverlust auf die reduzierten FPS?

Wie ist das mit dem Dreifach-Puffer der empfohlen wird bei Vsync? An oder aus? Man könnte auch noch Adaptives Vsync erwähnen!
Selbes Szenario hier, Dreifach Puffer auch bei Adaptiven Vsync an oder macht das keinen Sinn da beim Adaptiven Vsync ohnehin die FPS "losgelassen" wird?

Edit:
Habe gerade eine witzige Entdeckung gemacht wenn ich meine Frames auf einen 60 Hertz Monitor auf 90FPS setzte habe ich weniger Tearing bzw nehme es nicht mehr stark wahr + keine Random Einbrüche bei Aufnahmen die Stören könnten. Problem ist nur, schaffe bei einigen spielen keine 90 Frames xD
 
Zuletzt bearbeitet:
weil oft behauptet wird, ab 60 Frames merkt man das nicht mehr (bzw. in diesem Beitrag ist von "über 50 Frames" die Rede): Wenn mir in Battlefield 4 die Frames von 120 (ja, ich habe einen 120Hz Monitor :)) auf 90 "einbrechen", dann bekomme ich das sehr wohl negativ mit. Auch wenn es jetzt nicht schlimm ist - solche Behauptungen können nur von Leuten kommen, die noch nie mit 120 oder 144 Frames auf einem entsprechendem Monitor gespielt wurden. Das es natürlich auch auf das Spiel ankommt, ist mir auch klar. Aber bei schnellen Shootern merkt man das massiv
 
Ich muss mir jetzt auch ein 120/144 Hertz Monitor Kaufen um ohne Vsync das Tearing zur unkenntlichkeit zu reduzieren. Vsync und Adaptiver Vsync verschlimmern meist die Aufnahmen da Trotz nicht erreichter CPU Auslastung (90%) die Frames bei Vsync unter 60 fallen obwohl ohne Vsync über 100 möglich sind.
 
Zurück
Oben