V-Sync, 25 fps und andere Mißlichkeiten
Ein grundsätzliches Problem für Echtzeitgrafik stellen Bildstörungen dar, die sich aus der Dynamik der Bilder ergeben. Viele Bildfehler lassen sich bereits in einem statischen Einzelbild klar ausmachen und wären, wenn sie denn statisch blieben, noch zu akzeptieren. Einige Berechnungsfehler fallen jedoch erst im bewegten Bild unangenehm auf: In beiden Fällen sorgen unmotivierte oder plötzliche Bildänderungen, Flackern/Flimmern, Polygon- und Pixelblitze oder Sprünge für Irritationen, da das menschliche Sehsystem auf abrupte Bewegungen besonders empfindlich reagiert (Evolution: schnelle Gefahrenerkennung). Sehr viele Features (Perspektivkorrektur, Filterung) von 3D-Chips dienen allein dem Zweck, derartige Artefakte zu beseitigen oder zu reduzieren. Eine Verbesserung der Bildqualität sollte allerdings nicht zu Lasten der Geschwindigkeit gehen. Angestrebt sind kontinuierliche, weiche und konsistente Bildfolgen und ebenso ein flüssiger Bewegungsablauf mit konstanten 60 Bildern pro Sekunde (Frames per second, fps).
Das Fernsehen arbeitet ohne sichtbares Ruckeln mit lediglich 25 fps; dagegen ruckelt derselbe Film im Kino (24 fps) in Sequenzen, die schnelle Kamera- oder Objektbewegungen enthalten, weil sich die Bildfläche und damit der räumliche Abstand wesentlich vergrößert hat. Vor der Einführung des IMAX-Systems (Image Maximum) untersuchte man unter anderem die emotionale Wirkung oder Immersion, die höhere Bildraten auf einen Betrachter ausüben: Bildraten über 25 fps führen zu einer deutlichen Qualitätssteigerung; ab 50 fps beginnt die Wirkungskurve abzuflachen, und Bildraten über 60 fps erzielen nur noch marginale Verbesserungen. Man entschied sich letztendlich für 50 fps, um die Kosten für Filmmaterial und Kameratechnik nicht unnötig ansteigen zu lassen.
Filme und Computeranimationen unterscheiden sich zum einen bei der Bewegungsunschärfe, die aus der Verschlußzeit der Kamera resultiert und ein Ruckeln mildert. Zum anderen weichen in der Regel Aufnahme- und Wiedergabegeschwindigkeit, also Bildrate (3D-Chip) und Bildwiederholrate (Monitor), voneinander ab. Bei schnellen Bewegungen und kontrastreichen Bildern mit niedrigeren Bildraten scheinen Doppel- oder Mehrfachbilder dargestellt zu werden.
Spielhallenautomaten erzeugen häufig 60 fps, können diese jedoch nicht in jedem Fall garantieren, falls die Szenenkomplexität die verfügbare Rechenleistung gelegentlich übertrifft. In professionellen Flugsimulatoren muß dagegen ein Überlast-Mechanismus sicherstellen, daß die Bildrate zu keinem Zeitpunkt 60 fps unterschreitet. Die Bildrate würde sonst auf inakzeptable 30 fps absinken; die Ursache dafür ist das Double-Buffering.
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