18 Grafikbegriffe, die Spieler kennen sollten - ein kleines Handbuch

Was bedeuten all die Grafikbegriffe, die in Spiele-Einstellungen auftauchen? Wir klären auf.

Update vom 26. Januar 2024: Wir haben den Artikel um einige Begriffe erweitert.

Wenn man seit Jahren Teil einer Hobby-Community ist, dann hat man die Lingo irgendwann drauf: Ist das reine Rasterleistung oder mit Raytracing? oder Screentearing? Schau doch mal, ob VRR verwendet wird.

Wer weniger tief in die Materie eingestiegen ist, sitzt jetzt vermutlich hier und denkt sich: Ich versteh’ nur Bahnhof. Und das ist vollkommen okay, denn die Mischung aus Gaming-Marketingnamen und Techniksprechweisen macht es einem auch nicht leicht.

Die Lösung: Dieses kleine Handbuch in Artikelform.

Denn im Optimalfall erklären wir euch hiermit die wichtigsten Begriffe rund um Videospielgrafik gleichermaßen kurz wie verständlich. Wenn ihr dann tiefer einsteigen wollt, haben wir bei einigen Begriffen auch weiterführende Lektüre verlinkt, mit der ihr richtig tief einsteigen könnt.

Ambient Occlusion

Mit Ambient Occlusion sollen mehr Objekte in Spielen Schatten werfen, um Szenen zusätzliche Tiefe zu verleihen.

Die Schatten sind dabei nicht physikalisch korrekt, sondern verhalten sich nur ähnlich zur Beschattung an einem bewölkten Tag. Damit soll ein schöneres Ergebnis entstehen, ohne die Zeit zum Rendern von Szenen in die Höhe schnellen zu lassen.

Anisotrope Filterung

Durch anisotrope Filterung wirken weit entfernte Objekte in Spielen schärfer. Diese werden üblicherweise in einem steileren Winkel betrachtet als nahe Objekte. Die anisotrope Filterung passt die Texturen der Objekte so an, dass diese stärker unserer Wahrnehmung entsprechen. In der Praxis sorgt das für weniger Artefakte und ein besseres Bild.

Bei der anisotropen Filterung wird zwischen verschiedenen Einstellungen, meist x2, x4, x8 und x16, unterschieden. Diese zeichnen die Menge an Samples aus, die bei der Korrektur der Texturen einbezogen werden. Höher ist hier besser.

Ältere, nicht anisotrope Formen der Filterung sind die bilineare und trilineare Filterung.

Ohne anisotrope Filterung Mit anisotroper Filterung

Anisotrope Filterung in Call of Duty: Modern Warfare 2.

Anti-Aliasing

Digitale Bilder bestehen aus viereckigen Pixeln - was bedeutet, dass Linien nur dann wirklich gerade sein können, wenn sie perfekt senkrecht oder waagrecht stehen. Alle anderen Linien sind eigentlich Treppen aus Pixeln. In der Praxis führt das zum sogenannten Treppeneffekt, bei dem die Pixelkanten für uns wahrnehmbar sind.

Anti-Aliasing soll verhindern, dass wir Pixeltreppen wahrnehmen. Dazu werden die Pixel am Rand eines Objekts verändert, sodass der Kontrast weniger harsch ausfällt. Infolgedessen nimmt unser Auge die Kante gerader wahr.

Unterschieden wird zwischen verschiedenen Formen des Anti-Aliasings. Einige beliebte ältere Methoden sind:

• FSAA (Full Scene Anti-Aliasing): Das Spiel wird in einer höheren Auflösung gerendert und dann herunterberechnet. An den Kanten kommen jedoch mehr Pixel zum Einsatz, was den Treppeneffekt reduziert. Eine erweiterte Form des FSAA ist SSAA (Super Sampling Anti-Aliasing).
• MSAA (Multisample Anti-Aliasing): Mehrere Samples der Kante werden gerendert und dann kombiniert. Dadurch werden Form und Farbe der Objektkanten angepasst, sodass die Kante weniger harsch wirkt.
• FXAA (Fast Approximate Anti-Aliasing): Die Farben der Kanten werden verwischt, wodurch das Bild dort unschärfer wirkt - und wir keine harten Kanten mehr wahrnehmen. AMDs Pendant zu Nvidias FXAA heißt MLAA.

Mittlerweile kommt in Spielen fast nur noch temporales Anti-Aliasing beziehungsweise TAA zum Einsatz. Es berücksichtigt auch ältere Bilder, was Kanten effizient glättet, aber eine gewisse Unschärfe mit sich bringt.

Außerdem können auch neuere Techniken wie Nvidias DLSS und AMDs FSR (mehr dazu später in diesem Glossar beim Begriff Upscaling) für weniger klar sichtbares Kantenflimmern sorgen, falls es nicht zu Artefakten kommt.

Einen etwas älteren Deep-Dive zu dem Thema Anti-Aliasing findet ihr hier: Maximale Bildqualität in jedem Spiel - Kantenglättung und Texturfilter im Vergleich

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Bildwiederholrate

Die Bildwiederholrate gibt an, wie viele Bilder pro Sekunde ein Display anzeigt beziehungsweise anzeigen kann. Gemessen wird die Rate in Hertz: 144 Hertz bedeutet 144 Bilder pro Sekunde.

Wieso Monitore so seltsame Hertzzahlen wie 144 haben, erklärt euch Alex.

Nicht deckungsgleich ist die Bildwiederholrate mit den Frames pro Sekunde (FPS). Die FPS geben an, wie viele Bilder die Grafikkarte pro Sekunde berechnen beziehungsweise im jeweiligen Spiel an das Display senden kann.

Bei uns kommt am Ende immer der niedrigere Wert der beiden an - im Optimalfall sind beide aber sowieso synchronisiert, um Screen Tearing (siehe unten) zu vermeiden.

Bloom

Bloom ist ein Grafikeffekt, bei dem helles Licht simuliert wird, das auf eine Kameralinse trifft. Benachbarte Bereiche werden dabei von dem Licht überstrahlt.

So soll die Belichtung realistischer und immersiver wirken. Bei vielen gleichzeitigen Lichtquellen kann Bloom aber auch unnatürlich wirken und zulasten einer detaillierten Darstellung gehen.

Starfield: Der Bloom ist rund um die Lampen gut zu erkennen.

Direct Storage

Üblicherweise kommt eine Textur in Spielen so aufs Bild: Der Prozessor fragt die Textur beim Speicher an, auf dem das Spiel installiert ist. Der Speicher schickt die Textur an den Prozessor, der leitet sie dann weiter an die Grafikkarte. Die rendert das Bild und gibt es dem Monitor, der es euch dann wie gewünscht anzeigt. Jeder dieser Schritte kostet Zeit.

DirectStorage wird einen dieser Zwischenschritte los. Denn nachdem eine Textur beim Speichermedium angefragt wurde, kann diese damit direkt an die Grafikkarte weitergeleitet werden, ohne den Umweg über den Prozessor zu gehen. Die Folge sind kürzere Ladezeiten.

Mehr zur Funktionsweise von Direct Storage lest ihr hier: Was ist Direct Storage und warum lohnt sich ein Upgrade auf Windows 11 für Spieler?

Depth of Field

Depth of Field ist ein Effekt, bei dem Objekte außerhalb eines bestimmten Entfernungsbereichs unscharf erscheinen, um die Aufmerksamkeit auf bestimmte Teile der Szene zu lenken.

Viele Spieler schalten diese Option gerne aus, da sie die öfter Unschärfe stört.

HDR

HDR steht für High Dynamic Range. Durch HDR sollen Farben kräftiger und kontrastreicher wahrgenommen werden. Das funktioniert, indem die Helligkeitsunterschiede zwischen dem hellsten und dem dunkelsten Punkt im Bild weiter auseinandergeschoben werden. Außerdem bietet HDR eine breitere Farbpalette.

Unterstützt ein Monitor HDR, wird das meist durch einen der drei Standards DisplayHDR 400, 600 oder 1000 angegeben, wobei es mittlerweile acht dieser Standards gibt, wie auf der offiziellen Webseite zu sehen.

Das Gegenstück zu HDR lautet SDR (Standard Dynamic Range).

Weitere Informationen zu dem Thema findet ihr in diesem Artikel von Nils: Was ist High Dynamic Range? - HDR auf dem PC ausprobiert

Level of Detail / LoD

Mit dem LoD bezeichnet man die Menge an Details, die in einem Spiel dargestellt werden - ein höheres LoD bedeutet mehr Details, vor allem auf Distanz.

Könnt ihr das LoD über die Grafikeinstellungen eines Spiels anpassen, sorgen hohe Detailstufen dafür, dass Objekte erst in größerer Entfernung zur Spielfigur durch eine Version mit weniger Details und/oder niedrigerer Texturauflösung ersetzt werden beziehungsweise ganz verschwinden.

Rasterisierung

Bei der Rasterisierung werden die Informationen, die auf dem Display erscheinen sollen (üblicherweise Vektorgrafiken), in ein Raster aus Pixeln umgewandelt - denn nur die kann der Monitor auf dem Bildschirm auch anzeigen.

Dabei wird ermittelt, welche Informationen vom Spieler aktuell sichtbar sind und welche Farbe die einzelnen Pixel haben müssen, um die Szene samt Objekten, Beleuchtung und mehr wie gewünscht darzustellen.

1:03 A Plague Tale Requiem: Neuer First Look-Trailer zeigt die Schönheit von Raytracing

Raytracing & Pathtracing

Mit Raytracing soll Beleuchtung realistischer dargestellt werden, als es mit klassischer Rasterisierung möglich wäre. Wie der Name verrät, folgt man dabei den Lichtstrahlen auch über ihren Kontakt mit Oberflächen hinaus.

Raytracing berechnet vereinfacht ausgedrückt, wie Licht von Objekten reflektiert, gebeugt oder absorbiert wird.

Wer mehr zum Thema lesen möchte, kann sich auch hier auf den passenden Artikel von Nils stürzen: Was ist Raytracing? - Strahlenverfolgung im Vergleich zu Rasterisierung

Pathtracing könnt ihr euch als komplexere und »bessere« Variante von Raytracing vorstellen. Sie berücksichtig mehr Lichtpfade und auch die globale Beleuchtung, was noch realistischere Grafik zur Folge hat. Der erhöhte Aufwand zur Verfolgung der zusätzlichen Lichtstrahlen schlägt sich stark auf die Intensität der nötigen Rechenleistung aus.

Screen Tearing

Screen Tearing - zu Deutsch auch Bildreißen - entsteht, wenn Bildwiederholrate und Framerate nicht synchronisiert sind.

In Folge kann es dazu kommen, dass zwei unfertige gerenderte Bilder gleichzeitig auf dem Monitor dargestellt werden. Gegen Screen Tearing hilft das Aktivieren der Variablen Refreshrate (VRR).

Shader

Ein Shader ist ein Programm, das auf der Grafikkarte ausgeführt wird und für die Erzeugung von bestimmten Grafikeffekten verantwortlich ist. Sie werden für verschiedene Zwecke wie beispielsweise Beleuchtung, Texturierung und Farbgebung verwendet.

Gut zu wissen: Früher wurden Shader hauptsächlich für Schattierungen in 3D-Szenen eingesetzt. Schatten heißt auf Englisch unter anderem »Shade«, daher der Name Shader.

Upscaling

Beim Upscaling wird das Bild in einer niedrigeren Auflösung als zunächst eingestellt berechnet und anschließend möglichst effizient und optisch hochwertig wieder auf die Zielauflösung zurück skaliert. Ziel ist es meist, die FPS zu erhöhen.

Je nach Algorithmus und Basis-Auflösung können störende Bildfehler wie Kantenflimmern dadurch weniger, aber in bestimmteRaytracingn Bildbereichen auch mehr werden.

Das Gegenstück ist Downsampling, bei dem die interne Auflösung höher liegt als die eigentlich dargestellte, primär mit dem Ziel einer höheren Bildqualität bei möglichst geringem Performance-Verlust.

Jeder der drei Grafikkarten-Hersteller Nvidia, AMD und Intel hat seine eigene Upscaling-Technologie. Diese funktionieren unter der Haube auch jeweils unterschiedlich (und unterschiedlich gut), im Endergebnis sind die oben beschriebenen Vorteile aber dieselben.

• Nvidia DLSS (Deep Learning Super Sampling): Neben dem KI-basierten Upscaling (Nvidia nennt es Super Resolution) bietet Nvidias DLSS noch eine Reihe weiterer Funktionen, etwa das Erstellen ganzer Frames durch KI (Frame Generation) oder das Verbessern von Beleuchtungseffekten (Ray Reconstruction).
• AMD FSR (FidelityFX Super Resolution): AMDs auf Algorithmen basierende Antwort auf DLSS. Anders als DLSS braucht FSR prinzipiell keine besondere Hardware, sondern ist mit allen Grafikkarten kompatibel. Einige Funktionen wie Fluid Motion Frames (funktioniert ähnlich wie Nvidias Frame Generation) gibt es aber nur bei neueren AMD-Karten.
• Intel XeSS (Xe Super Sampling): Basiert wie Nvidias Lösung auf KI und funktioniert wie AMDs FSR auf allen Grafikkarten - aber auf den Modellen von Intel eben ein wenig besser.

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VRAM

VRAM steht für Video Random Access Memory. Grob gesagt bezeichnet man damit den Speicher der Grafikkarte. Technisch funktioniert er ähnlich wie klassischer RAM, also der Arbeitsspeicher des Rechners. Der aktuelle Speicherstandard für VRAM ist GDDR6 beziehungsweise GDDR6X.

Warum VRAM eigentlich ein veralteter und nicht ganz korrekter Begriff ist, erklärt euch Alex in diesem Artikel: RAM vs. VRAM: Was unterscheidet Arbeitsspeicher von Grafikspeicher?

VRR (Variable Refresh Rate)

Der Name verrät es: Bei VRR ist die Refresh Rate variabel und nicht festgelegt. Als Refresh Rate bezeichnet man die Frequenz, mit der der Monitor neue Bilder auf dem Display anzeigen kann (siehe die Erklärung zum Begriff Bildwiederholrate).

Um Screen Tearing (siehe weiter oben) zu vermeiden, sollte die Refresh Rate mit der Frame Rate der Grafikkarte, gemessen in FPS, synchronisiert sein. VRR ermöglicht genau das. Auch die Latenz von Eingaben kann dadurch sinken, vor allem im Vergleich zur Aktivierung von V-Sync (mehr dazu weiter unten).

Verschiedene Hersteller haben VRR unterschiedlich implementiert und dem Ganzen einen eigenen Namen gegeben. Bei Nvidia ist das G-Sync, bei AMD FreeSync und bei VESA Adaptive Sync. Alle funktionieren auf technischer Ebene etwas unterschiedlich.

V-Sync (Vertical Synchronisation)

V-Sync und VRR sind sich in ihrem Zweck sehr ähnlich: beide wollen Screen Tearing vermeiden. V-Sync synchronisiert allerdings die FPS eurer Grafikkarte mit der Bildwiederholungsrate eures Monitors - es funktioniert also genau andersrum, wie bei VRR.

Das bedeutet, dass die Grafikkarte darauf wartet, dass der Monitor bereit ist, ein neues Bild anzuzeigen, bevor es gesendet wird. Das verhindert zwar zuverlässig Screentearing, sorgt aber auch für Eingabeverzögerungen und kann sich dementsprechend auf den Spielspaß auswirken.

Mehr zum Thema lesen: Grafikkarten 2023 im Vergleich: Über 85 GPUs im großen Leistungs-Ranking

Jetzt seid ihr an der Reihe, denn natürlich ist diese Liste längst nicht komplett: Welche Grafikbegriffe fallen euch sonst noch ein, die ein solcher Guide aufgreifen und erklären sollte? Kanntet ihr alle Technologien und Bezeichnungen bereits? Oder war für euch etwas ganz Neues dabei? Wir freuen uns auf euer Feedback in den Kommentaren!