Was sind FPS?
FPS steht für «frames per second», was übersetzt «Bilder pro Sekunde» heisst. Je mehr Bilder pro Sekunde dargestellt werden, desto flüssiger wirkt eine Bewegung.
Warum genau 60?
Früher konnten Röhrenfernseher und Monitore nur 60 Bilder pro Sekunde Anzeigen. Sie arbeiteten also mit 60Hz. In Europa waren es 50, das hängt mit dem Stromnetz zusammen. Mehr Bilder pro Sekunde konnten damals gar nicht angezeigt werden. Damit ein klares Bild entsteht, muss die Anzahl Bilder also mit dem Monitor Synchronisiert werden oder einer Zahl entsprechen, durch die 60 Teilbar ist. Beispielsweise 30 FPS. Dann zeigt der Monitor einfach zwei Mal hintereinander das selbe Bild. Wenn die Zahl nicht teilbar ist, kann es vorkommen, dass das neue Bild aufgebaut wird während das alte Bild noch teilweise da ist. Man spricht dann von Tearing (englisch zerreisen). Moderne Monitore können auch bis 120Hz oder sogar 144Hz gehen, können also bis zu 144 FPS anzeigen.
Die Grafikkarten mussten sich also mit dem Monitor «absprechen», damit es ein sauberes Bild gibt. Diese Technologie wurde von den Röhrenmonitoren leider in die Flachbildschirme übernommen und wird auch heute noch eingesetzt, obwohl dies nicht mehr notwendig wäre. Mittlerweile arbeiten die Hersteller aber an neuen Lösungen wie G-SYNC oder FreeSync.
Filme haben 24 FPS
Kinofilme laufen mit 24 FPS und es ruckelt dabei auch nicht, da sollten 30 FPS für Games doch reichen? Auch wenn beides an unserem Fernseher oder Monitor läuft, so sind dies völlig verschiedene Welten. 24 Bilder pro Sekunde werden mindestens benötigt, um unserem Auge eine flüssige Bewegung vorzugaukeln. Bei Filmen funktioniert dies, weil die Filmkamera bei schnellen Bewegungen eine Bewegungsunschärfe aufnimmt.
Stellt euch an den Strassenrand und schaut den vorbeifahrenden Autos zu. Wenn Ihr mit eurem Blick einem Auto folgt, ist das Auto scharf und der Hintergrund verschwommen. Wenn Ihr euch auf den Hintergrund fokussiert, sind die Autos unscharf. Eine Kamera funktioniert zwar anders als unser Auge, das Resultat ist aber so ähnlich, dass wir es in Filmen als natürlich empfinden. Im Unterschied zur Realität können wir im Film allerdings nicht wählen, welchen Bereich wir scharf sehen möchten und wir konzentrieren uns automatisch auf den scharfen Teil. Der Regisseur kann nutzen um unseren Fokus auf der Leinwand lenken.
24 Bilder pro Sekunde haben aber auch im Film ihre Nachteile, beispielsweise bei schnellen Kameraschwenks. Neuere Kinofilme werden daher mit 48 Bildern pro Sekunde produziert, bei Fernsehproduktionen ist das schon länger der Fall.
Games brauchen mehr
Bei Games funktioniert das mit der Bewegungsunschärfe leider nicht so, weshalb 30 FPS gerade mal so reichen. Bei 60 FPS wirken die Bewegungen aber deutlich flüssiger.
Es gibt zwar bei vielen Spielen die Option «Motion Blur», welche die Bewegungsunschärfe nachahmt. Ausser bei Rennspielen funktioniert dies allerdings mehr schlecht als recht. Einerseits weiss das Spiel nicht, auf welchen Teil des Bildes ich fokussiere. Bei einer Bewegung kann dieser Bereich unscharf werden, was sehr unnatürlich wirkt und bei manchen Spielern auch zu Übelkeit führen kann. Zudem muss diese Unschärfe erst noch berechnet werden. Da das Spiel meine Bewegungen nicht vorhersehen kann, wird erst die Steuerung erfasst. Anhand der Bewegung wird dann die Unschärfe berechnet und erst danach das Bild ausgegeben. Dies führt zu einem spürbaren und unerwünschten Input Lag.
Mehr Bilder, bessere Steuerung
Eine niedrige Bildwiederholrate führt auch zu einer verzögerten Steuerung. Bei 30 Bildern pro Sekunde vergehen zwischen den Bildern 33 Millisekunden, bei 60 FPS sind es noch die hälfte, also knapp 17 ms. Der Unterschied klingt erst mal gering, ist aber vor allem bei Spielen mit schnellen Reaktionszeiten spürbar.
Linus Tech Tips Video
Wenn Ihr nicht gerne lest, erklärt euch Linus das ganze auch auf Englisch in einem Video:
Quellen:
Wikipedia Artikel Input Lag
PC Games Hardware Artikel Der 24-Fps-Mythos