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2025-04-14T15:37:41Z

Variable Bildwiederholrate: VESA Adaptive-Sync, Nvidia G-Sync und AMD FreeSync (WLs) verlinkt, da sie direkt zu den Abschnitten des Hauptartikels leiten...

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{{Lückenhaft|Abgrenzung Signalgenerierung und Software}}
'''Vertikale Synchronisation''' oder '''vertikale Synchronisierung''', kurz ''VSync'', ist ein Begriff aus der [[Rechnertechnik|Computertechnik]]. Eine vertikale Synchronisierung verhindert bei [[Grafikkarte]]n eine Aktualisierung der Bilddaten, während der [[Bildschirm]] das Bild aufbaut.

<code>VSYNC</code> und <code>HSYNC</code> (''horizontale Synchronization'') sind auch allgemein die ([[englische Sprache|englischsprachigen]]) Bezeichner der Steuersignale von Anfang und Ende eines Bildes<ref>… englisch ''{{lang|en|[[Wiktionary:de:frame#frame (Englisch)|frame]]}}'' genannt, für den „(Bild-)[[Wiktionary:de:Rahmen|Rahmen]]“ …</ref> sowie einer Bildzeile.<ref>Roland Oberhammer: ''Echtzeit Objekterkennung auf low power embedded systems.'' Grin Verlag, 2008, ISBN 978-3-638-91663-9, S. 28</ref>

== Vertikale Synchronisation ==
=== Option bei modernen Grafikkarten ===
Der Bildaufbau bei [[Kathodenstrahlröhrenbildschirm|Röhrenbildschirmen]] findet zeilenweise statt. Ein [[Elektronenstrahl]] wandert eine Zeile entlang und führt dann einen Zeilensprung durch. Wenn die Bilddaten sich während des Bildaufbaus ändern, können Darstellungsfehler, sogenannte ''Glitches'' auftreten, da das angezeigte Bild nicht mehr konsistent ist. Typische Glitches entstehen bei geraden Kanten, die sich zwischen dem Bildwechsel gedreht haben. Sie werden geknickt oder versetzt dargestellt.

Mit aktivierter vertikaler Synchronisation wartet die Grafikkarte bis zu dem Moment, an dem der Elektronenstrahl von rechts unten nach links oben springt, und aktualisiert erst dann die Bilddaten. Besonders einfach ist dieses Verhalten bei mehreren [[Framebuffer]]n realisierbar. Mit aktivierter vertikaler Synchronisation werden die Buffer nicht getauscht, wenn das Bild vollständig berechnet wurde, sondern wenn der Elektronenstrahl zurückspringt.

Vertikale Synchronisation ist problematisch, wenn die Grafikkarte für die Berechnung eines neuen Bildes länger braucht als der Monitor zur Darstellung. Wenn der Monitor beispielsweise mit einer Bildwiederholfrequenz von 60 Hz arbeitet, die Grafikkarte aber nur 50 Bilder pro Sekunde berechnen kann, werden jede Sekunde wahrscheinlich 10 Aktualisierungszyklen des Monitors übergangen (kein Bild wird dargestellt). Das kann zu optischen Verspätungsrucklern führen. Im schlimmsten Fall hat die Grafikkarte kurz nach dem Rücksprung ein neues Bild berechnet, muss aber warten, bis der Monitor das mittlerweile veraltete Bild fertig dargestellt hat. Bei [[Computerspiel|Spielen]] kann auch die Erhöhung der [[Latenzzeit (Technik)|Latenz]] um einige Millisekunden (maximal 1 Frame, zum Beispiel 16,7 ms bei 60 Hz) relevant sein.

=== Als Programmiertechnik bei VGA-Chips ===

Ältere [[Video Graphics Array|VGA]]-Chips konnten nicht gleichzeitig neue Daten in den [[Grafikspeicher]] laden und ein Bild darstellen. Da das Laden neuer Daten Priorität hatte, stockte das Bild, wenn neue Daten eintrafen. Mit vertikaler Synchronisierung wurde das Bild im [[Arbeitsspeicher|Hauptspeicher]] vorberechnet und erst in den Grafikspeicher kopiert, wenn der Elektronenstrahl des Monitors einen Rücksprung durchführte. Der Programmierer musste sich selbst um das präzise Timing kümmern, der VGA-Chip gab lediglich in einem [[Register (Prozessor)|Register]] die Position des Elektronenstrahls an.

=== Als Ansteueroption für Flüssigkristallbildschirme ===
Moderne [[Flüssigkristallanzeige|Flüssigkristallbildschirme]] (Flachbildschirme) verwenden im Unterschied zu Röhrenmonitoren nur eine (manchmal auch zwei) [[Bildwiederholfrequenz]]en, üblicherweise 60 Hz und 75 Hz. Daher haben [[Grafikkarte]]n (oder deren [[Gerätetreiber|Treiber]]) heute meist eine <code>VSYNC</code>-Option. Ist diese aktiviert, synchronisiert der Grafikprozessor oder -treiber das Bild mit der Bildwiederholrate des Monitors, auch wenn die Grafikkarte wesentlich höhere Bildfolgeraten bereitstellen könnte. Daher haben auch Spiele und andere Programme, die hohe Anforderungen an die Grafik stellen, teils einen Parameter <code>VSYNC</code>, der in den Optionen aktiviert werden kann, wenn Darstellungsprobleme auftreten, und dann an den Treiber weitergereicht wird. Ist die Grafikkarte deutlich schneller, als ein Spiel es erfordert, wird durch vertikale Synchronisation die benötigte [[Leistung (Physik)|Leistung]] und damit die [[Abwärme]] sowie die Stromaufnahme der Grafikkarte reduziert.

== Variable Bildwiederholrate ==
{{Hauptartikel|Variable Refresh Rate}}
Eine variable Bildwiederholrate, {{enS|Variable Refresh Rate}} bzw. kurz VRR, löst das Problem von V-Sync, dass durch die fixe Bildwiederholrate hervorgerufen wird. Mit [[VESA Adaptive-Sync]], [[Nvidia G-Sync]] und [[AMD FreeSync]] existieren Verfahren, die die Bildwiederholrate dynamisch an die Bildausgabe der Grafikkarte anzupassen können.

== Einzelnachweise ==
<references responsive />

[[Kategorie:Videotechnik]]

[[en:Analog television#Vertical synchronization]]

Vertikale Synchronisation - Versionsgeschichte

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