Aktualisierungsrate und FPS: Der ultimative Guide, der das Zusammenspiel endlich verständlich erklärt

In der Welt des Gamings und der visuellen Medien kursieren viele Begriffe, die auf den ersten Blick verwirrend wirken können. Zwei davon sind besonders prominent: FPS (Frames Per Second) und Aktualisierungsrate (auch Bildwiederholrate oder Refresh Rate genannt). Obwohl sie oft im selben Atemzug genannt werden, bezeichnen sie doch unterschiedliche Aspekte der Bilddarstellung und beeinflussen sich gegenseitig maßgeblich. Doch wie genau? Dieser ultimative Guide nimmt Sie an die Hand und erklärt das komplexe Zusammenspiel dieser beiden Größen so, dass es endlich jeder versteht.

Verabschieden Sie sich von Screen Tearing, Rucklern und der Verwirrung um G-Sync, FreeSync und V-Sync. Nach diesem Artikel werden Sie nicht nur verstehen, was hinter diesen Begriffen steckt, sondern auch, wie Sie Ihr Setup optimieren können, um das bestmögliche visuelle Erlebnis zu erzielen – egal ob beim schnellen Shooter, immersiven Rollenspiel oder einfach nur beim flüssigen Scrollen auf dem Desktop.

Was ist FPS (Frames Per Second)?

Beginnen wir mit der ersten Größe: FPS, kurz für Frames Per Second, zu Deutsch Bilder pro Sekunde oder auch Bildrate. Stellen Sie sich ein Computerspiel oder eine Animation wie einen Daumenkino-Film vor. Jedes einzelne Bild in diesem Film ist ein „Frame”. Ihre Grafikkarte (GPU) ist der Künstler, der diese Frames in Echtzeit malt. Die FPS-Zahl gibt an, wie viele dieser Frames Ihre Grafikkarte pro Sekunde berechnen und an Ihren Monitor senden kann.

Eine höhere FPS-Zahl bedeutet, dass die Grafikkarte mehr Bilder in derselben Zeitspanne erzeugt. Das Ergebnis ist eine flüssigere und reaktionsfreudigere Darstellung des Geschehens auf dem Bildschirm. Im Gaming-Bereich ist dies besonders wichtig: Eine höhere FPS-Rate kann den Unterschied zwischen Sieg und Niederlage ausmachen, da Aktionen schneller registriert und visueller Input präziser wahrgenommen werden kann. Das Spiel fühlt sich „responsiver” an.

Die FPS, die Ihr System erreicht, hängen von mehreren Faktoren ab:

• Grafikkarte (GPU): Der wichtigste Faktor. Eine leistungsstärkere GPU kann mehr Frames pro Sekunde rendern.
• Prozessor (CPU): Auch die CPU spielt eine Rolle, besonders in CPU-lastigen Spielen oder bei der Berechnung von Spielphysik und KI.
• Arbeitsspeicher (RAM): Genügend und schneller RAM kann Engpässe vermeiden.
• Spieleinstellungen: Auflösung, Texturqualität, Schatten, Anti-Aliasing – all diese Einstellungen beeinflussen, wie viel Arbeit die Grafikkarte leisten muss. Höhere Einstellungen führen in der Regel zu niedrigeren FPS.
• Optimierung: Treiberaktualisierungen, Hintergrundprogramme und die allgemeine Systempflege können ebenfalls einen Einfluss haben.

Die FPS können Sie oft direkt in den Einstellungen Ihres Spiels oder über externe Programme wie FRAPS, MSI Afterburner oder die Overlay-Funktionen von Grafikkartentreibern überwachen.

Was ist die Aktualisierungsrate (Refresh Rate)?

Im Gegensatz zu den FPS, die messen, wie viele Bilder Ihre Grafikkarte erzeugt, gibt die Aktualisierungsrate (auch Bildwiederholrate genannt) an, wie oft Ihr Monitor sein Bild pro Sekunde aktualisiert. Diese Rate wird in Hertz (Hz) gemessen. Ein Monitor mit 60 Hz aktualisiert sein Bild 60 Mal pro Sekunde, ein 144 Hz Monitor 144 Mal pro Sekunde und so weiter.

Es ist wichtig zu verstehen, dass der Monitor dabei nicht unbedingt 60 neue, einzigartige Bilder anzeigt. Er aktualisiert einfach das, was er zu diesem Zeitpunkt von der Grafikkarte empfängt. Wenn Ihre Grafikkarte nur 30 FPS liefert, aber Ihr Monitor 60 Hz hat, zeigt der Monitor jedes der 30 Frames zweimal an, um auf 60 Aktualisierungen zu kommen. Wenn Ihre Grafikkarte 120 FPS liefert und Ihr Monitor 60 Hz hat, kann der Monitor nur 60 dieser 120 Frames pro Sekunde anzeigen, da er nur 60-mal aktualisiert.

Typische Aktualisierungsraten von Monitoren sind:

• 60 Hz / 75 Hz: Standard für viele Office-Monitore und ältere Gaming-Bildschirme.
• 120 Hz / 144 Hz: Sehr beliebt bei Gamern, da sie eine deutlich flüssigere Darstellung ermöglichen.
• 240 Hz / 360 Hz: High-End-Monitore, oft von E-Sportlern bevorzugt, die maximale Reaktionsfähigkeit und Flüssigkeit suchen.

Eine höhere Aktualisierungsrate des Monitors führt zu einem subjektiv flüssigeren Bild. Mausbewegungen erscheinen geschmeidiger, Scrollen ist weniger ruckelig, und in Spielen fühlt sich die Bewegung direkter an. Die Aktualisierungsrate ist eine feste Hardware-Eigenschaft Ihres Monitors und kann nur in einem bestimmten Bereich (oft 59 Hz bis zur maximalen Rate) in den Anzeigeeinstellungen des Betriebssystems konfiguriert werden.

Das entscheidende Zusammenspiel: Wie interagieren FPS und Aktualisierungsrate?

Hier wird es spannend, denn die wahre Qualität Ihres visuellen Erlebnisses ergibt sich aus der Harmonie – oder dem Konflikt – zwischen der FPS Ihrer Grafikkarte und der Aktualisierungsrate Ihres Monitors.

Der Idealfall: FPS = Aktualisierungsrate

Im Optimalfall erzeugt Ihre Grafikkarte genau so viele Frames pro Sekunde, wie Ihr Monitor Bilder pro Sekunde aktualisiert. Wenn Ihre Grafikkarte konstant 60 FPS liefert und Ihr Monitor 60 Hz hat, wird jedes Frame genau einmal angezeigt, wenn der Monitor aktualisiert. Das Ergebnis ist ein extrem flüssiges und reaktionsfreies Bild ohne visuelle Artefakte.

Problem 1: FPS > Aktualisierungsrate (Zu viele Frames für den Monitor)

Was passiert, wenn Ihre Grafikkarte beispielsweise 120 FPS erzeugt, Ihr Monitor aber nur 60 Hz hat? Der Monitor ist darauf ausgelegt, alle 1/60 Sekunde (ca. 16,67 ms) ein Bild zu aktualisieren. Wenn die Grafikkarte in dieser Zeit bereits zwei neue Frames geliefert hat, kann es passieren, dass der Monitor versucht, Teile des ersten und Teile des zweiten Frames in einer einzigen Aktualisierung darzustellen. Dieses Phänomen nennt man Screen Tearing (Bildreißen).

Screen Tearing äußert sich als horizontale „Risse” oder Versätze im Bild, die vor allem bei schnellen Bewegungen oder Kameradrehungen auffallen. Es ist optisch störend und kann die Immersion zerstören. Der Grund ist, dass der Monitor in der Mitte einer Bildberechnung von einem Frame zum nächsten wechselt.

Problem 2: FPS < Aktualisierungsrate (Zu wenige Frames für den Monitor)

Umgekehrt: Was, wenn Ihr Monitor 144 Hz hat, Ihre Grafikkarte aber nur 60 FPS liefert? In diesem Fall muss der Monitor die fehlenden Frames ausgleichen. Er wird jedes Frame der Grafikkarte mehrmals anzeigen, um auf seine 144 Aktualisierungen zu kommen. Das führt zu einem Phänomen, das als Stuttering (Ruckeln) oder auch als Mikroruckeln wahrgenommen werden kann. Obwohl der Monitor schnell aktualisiert, fehlt ihm der frische Input, und die Bewegung wirkt nicht so flüssig, wie sie bei 144 echten FPS wäre. Zudem kann auch hier ein Gefühl von Input Lag (Eingabeverzögerung) entstehen, da es länger dauert, bis ein neues Frame, das Ihre Eingabe widerspiegelt, auf dem Bildschirm erscheint.

Adaptive Sync Technologien: Die Game Changer

Die oben beschriebenen Probleme haben die Hardware-Hersteller dazu motiviert, Technologien zu entwickeln, die die Synchronisation zwischen Grafikkarte und Monitor verbessern. Diese „Adaptive Sync” Technologien haben das Gaming revolutioniert.

V-Sync (Vertikale Synchronisation)

V-Sync war die erste weit verbreitete Lösung für Screen Tearing. Wenn V-Sync aktiviert ist, „wartet” die Grafikkarte darauf, dass der Monitor seine aktuelle Aktualisierung abgeschlossen hat, bevor sie ein neues Frame sendet. Dadurch wird sichergestellt, dass der Monitor immer ein vollständiges Frame anzeigt und Tearing effektiv eliminiert wird.

• Vorteile: Eliminiert Screen Tearing zuverlässig.
• Nachteile:
  • Kann zu spürbarem Input Lag führen, da die Grafikkarte auf den Monitor warten muss.
  • Wenn die FPS unter die Aktualisierungsrate des Monitors fallen (z.B. 59 FPS auf einem 60 Hz Monitor), halbiert V-Sync die FPS oft auf die nächste Stufe (in diesem Fall 30 FPS), um das Tearing zu vermeiden, was zu starkem Stuttering führt.

NVIDIA G-Sync

G-Sync von NVIDIA ist eine proprietäre Technologie, die einen speziellen Hardware-Chip im Monitor erfordert. Dieser Chip ermöglicht es dem Monitor, seine Aktualisierungsrate dynamisch an die aktuelle FPS-Rate der Grafikkarte anzupassen. Liefert die Grafikkarte 70 FPS, schaltet der Monitor auf 70 Hz. Liefert sie 110 FPS, schaltet er auf 110 Hz. Und das in Echtzeit.

• Vorteile:
  • Eliminiert sowohl Screen Tearing als auch Stuttering über einen weiten FPS-Bereich (oft 30 Hz bis zur maximalen Rate des Monitors).
  • Minimiert den Input Lag im Vergleich zu V-Sync, da die Grafikkarte nicht warten muss.
  • Bietet ein unglaublich flüssiges und reaktionsfreies Spielerlebnis.
• Nachteile:
  • Erfordert einen teureren Monitor mit einem proprietären G-Sync-Modul.
  • Kompatibel nur mit NVIDIA-Grafikkarten.

AMD FreeSync

FreeSync von AMD ist die Open-Source-Alternative zu G-Sync. Es basiert auf dem DisplayPort Adaptive Sync Standard und benötigt keinen proprietären Hardware-Chip im Monitor. Stattdessen wird die dynamische Anpassung der Aktualisierungsrate über Software und den DisplayPort-Standard realisiert. Ähnlich wie G-Sync passt FreeSync die Aktualisierungsrate des Monitors an die FPS der Grafikkarte an.

• Vorteile:
  • Sehr viel kostengünstiger, da keine teuren Hardware-Module benötigt werden.
  • Breitere Verfügbarkeit bei Monitoren und oft auch in Laptops integriert.
  • Kompatibel mit AMD-Grafikkarten. NVIDIA hat zudem seit einiger Zeit „G-Sync Compatible” Modi eingeführt, die es ihren GPUs ermöglichen, ausgewählte FreeSync-Monitore zu nutzen.
  • Eliminiert Screen Tearing und Stuttering.
• Nachteile:
  • Die Qualität der Implementierung kann je nach Monitorhersteller und Modell variieren.
  • Der unterstützte FPS-Bereich (FreeSync Range) kann bei manchen Monitoren kleiner sein als bei G-Sync.

Jenseits des Gamings: Auch für den Alltag relevant?

Die Vorteile einer hohen Aktualisierungsrate und einer guten Synchronisation beschränken sich nicht nur auf intensive Gaming-Sessions. Auch im allgemeinen Desktop-Gebrauch macht sich der Unterschied bemerkbar:

• Flüssigeres Scrollen: Webseiten, Dokumente und Ordner lassen sich merklich geschmeidiger scrollen.
• Schärfere Mausbewegungen: Der Mauszeiger gleitet ohne wahrnehmbare Sprünge über den Bildschirm.
• Content Creation: Videobearbeiter und Grafiker profitieren von der flüssigeren Darstellung, wenn sie durch Timelines scrubben oder hochauflösende Bilder verschieben.

Häufige Missverständnisse & FAQs

Um die letzten Unklarheiten auszuräumen, hier die Antworten auf einige häufig gestellte Fragen:

„Brauche ich einen 144Hz Monitor, wenn mein PC nur 60 FPS schafft?”
Nicht unbedingt. Wenn Ihr PC dauerhaft nur 60 FPS liefert, wird ein 144Hz Monitor nicht magisch 144 FPS erzeugen. Er wird die 60 Frames zwar 144 Mal pro Sekunde anzeigen, aber da nicht genügend neue Frames vorhanden sind, entsteht kein „echtes” 144 FPS-Gefühl. Allerdings können Adaptive Sync Technologien hier helfen, indem sie den Monitor auf die 60 Hz der Grafikkarte heruntertakten, um Stuttering zu vermeiden. Ein höherer Hz-Monitor kann auch eine Investition in die Zukunft sein, falls Sie später Ihre Hardware aufrüsten.

„Ist eine höhere FPS-Zahl immer besser?”
Bis zu einem gewissen Grad, ja. Mehr FPS bedeuten mehr Informationen pro Zeiteinheit, was zu geringerem Input Lag und einem reaktionsfreudigeren Erlebnis führt. Allerdings gibt es auch diminishing returns: Der Unterschied zwischen 200 und 240 FPS ist für die meisten Menschen kaum wahrnehmbar, wohingegen der Sprung von 30 auf 60 FPS riesig ist.

„Ist eine höhere Aktualisierungsrate des Monitors immer besser?”
Eine höhere Aktualisierungsrate sorgt immer für ein potenziell flüssigeres Bild. Ob Sie den Unterschied tatsächlich spüren, hängt davon ab, ob Ihre Grafikkarte die nötigen FPS auch liefern kann und ob Ihre Augen und Ihr Gehirn die zusätzlichen Informationen verarbeiten können. Ein 240Hz Monitor ist nutzlos, wenn Ihre Grafikkarte nur 60 FPS erreicht und Sie keine Adaptive Sync Technologie nutzen. Ohne Adaptive Sync wäre 60 FPS auf 60 Hz flüssiger als 60 FPS auf 240 Hz (wg. Stuttering).

Optimiere dein Setup: Ein praktischer Leitfaden

Nachdem Sie nun die Grundlagen verstehen, hier ein paar praktische Tipps, um das Beste aus Ihrem Setup herauszuholen:

1. Kennen Sie Ihre Hardware: Finden Sie heraus, welche Grafikkarte Sie haben und welche durchschnittlichen FPS sie in Ihren Lieblingsspielen bei Ihrer bevorzugten Auflösung und Einstellungen erreichen kann.
2. Wählen Sie den passenden Monitor: Kaufen Sie einen Monitor, dessen maximale Aktualisierungsrate realistisch zu den FPS Ihrer Grafikkarte passt. Wenn Sie eine High-End-GPU haben, die konstant über 100 FPS liefert, ist ein 144Hz oder 240Hz Monitor eine ausgezeichnete Wahl. Für Mid-Range-Systeme sind 75Hz oder 120Hz Monitore oft ein guter Kompromiss.
3. Setzen Sie auf Adaptive Sync: Priorisieren Sie Monitore mit G-Sync oder FreeSync, die zu Ihrer Grafikkarte passen. Diese Technologien sind der Schlüssel zu einem harmonischen und artefaktfreien Erlebnis, unabhängig von schwankenden FPS-Zahlen.
4. Konfigurieren Sie Ihr System richtig:
   • Stellen Sie in den Anzeigeeinstellungen Ihres Betriebssystems (Windows, macOS) die maximale Aktualisierungsrate für Ihren Monitor ein.
   • Aktivieren Sie G-Sync oder FreeSync in den Treibereinstellungen Ihrer Grafikkarte.
   • Deaktivieren Sie in den meisten Fällen V-Sync in den Spielen, wenn Sie G-Sync/FreeSync verwenden. Manchmal ist es ratsam, es im Treiber zu aktivieren, wenn die FPS über die maximale FreeSync/G-Sync-Range gehen, um Tearing zu vermeiden.
   • Passen Sie die Grafikeinstellungen in Spielen so an, dass Ihre FPS möglichst konstant hoch bleiben, idealerweise innerhalb der Adaptive Sync Range Ihres Monitors.

Fazit

Die Aktualisierungsrate und FPS sind zwei Seiten derselben Medaille, wenn es um das visuelle Erlebnis am Bildschirm geht. FPS steht für die Leistung Ihrer Grafikkarte, die Aktualisierungsrate für die Fähigkeit Ihres Monitors, diese Leistung darzustellen. Ein harmonisches Zusammenspiel, oft ermöglicht durch Technologien wie G-Sync und FreeSync, ist entscheidend für ein flüssiges, reaktionsfreudiges und visuell ansprechendes Bild ohne störendes Screen Tearing oder Stuttering.

Indem Sie die Grundlagen dieses Zusammenspiels verstehen und Ihr System entsprechend optimieren, können Sie ein immersives Erlebnis schaffen, das Ihnen nicht nur im Gaming einen entscheidenden Vorteil verschafft, sondern auch den allgemeinen Gebrauch Ihres Computers deutlich angenehmer macht. Investieren Sie in Wissen und die richtige Hardware, und Ihr Bildschirm wird es Ihnen mit einer unvergleichlichen Darstellung danken!