Konfigurieren Sie die fraktionale Skalierung auf 4K-Monitoren mit GNOME.

Wenn Sie mit arbeiten 4K-Monitore unter GNOMEWer ständig externe Displays an- und absteckt, hat sicher schon festgestellt, dass die Skalierung von Teilauflösungen sowohl hilfreich als auch hinderlich sein kann. 4K ist längst keine Zukunftsmusik mehr: Es ist Realität – in Konferenzräumen, zu Hause, in … portátiles und zwar auf fast jedem neuen Monitor, den Sie kaufen.

Das Problem ist, dass GNOME zwar große Fortschritte gemacht hat, aber fraktionale Skalierung in 4K Es bleibt ein kniffliges Thema: Es funktioniert zwar, kann aber zu Flimmern, verschwindenden Rändern, verschwommenem Text oder sogar Leistungsproblemen führen, insbesondere wenn man mehrere Monitore mit unterschiedlichen Auflösungen oder Skalierungsfaktoren verwendet.

Was genau ist fraktionale Skalierung in GNOME?

Als GNOME in seinen frühen Versionen erschien, erlaubte es nur einen klassische ganze SkalaEntweder war alles auf 100 % oder alles auf 200 % eingestellt, sonst gab es kaum etwas. Auf 1080p- oder 1440p-Monitoren funktionierte das akzeptabel, aber auf 4K- oder 2K-Bildschirmen konnte das Ergebnis sehr unangenehm sein: Entweder wirkte alles winzig oder übertrieben groß.

Der Aufruf HiDPI-Fraktionale Skalierung Es schließt diese Lücke und ermöglicht Zwischenwerte wie 125 %, 150 % oder 175 %. So erhalten Sie einen 4K-Bildschirm mit exzellenter Schärfe bei gleichzeitig angemessener Textgröße und Benutzeroberfläche, ohne Ihre Augen zu überanstrengen oder zu viel Desktop-Platz zu beanspruchen.

Diese Funktion wurde ursprünglich in GNOME 3.32 als experimentelle Funktion eingeführt und war zunächst für folgende Zwecke gedacht: Wayland-SitzungenSpäter wurde es inoffiziell auf X11 erweitert, dank Patches und Entdeckungen von Entwicklern wie Marco Trevisan. Bis heute tragen GNOME 4x und GNOME 47 in vielen Fällen noch immer das Label „experimentell“, obwohl ihre Integration deutlich ausgereifter ist als in den frühen Versuchen.

Wayland vs. Xorg: Wie sich das auf die fraktionale Skalierung auswirkt

Das Verhalten der fraktionale Skalierung in GNOME Das hängt maßgeblich davon ab, ob man Wayland oder Xorg (X11) verwendet. Wayland gilt als zukunftsweisend und bietet theoretisch eine bessere Verwaltung gemischter DPI-Einstellungen, sodass man jeden Monitor separat skalieren kann, ohne so viele interne Workarounds.

Waylands aktueller Ansatz in GNOME für die fraktionale Skalierung ist jedoch eine Art von ZwischenlösungDer Desktop wird in einer höheren logischen Auflösung gerendert und anschließend auf die tatsächliche Auflösung des Monitors hochskaliert. Dies führt zu zwei Problemen: Der Ressourcenverbrauch steigt leicht an, und Text ist möglicherweise nicht mehr an den physischen Pixeln ausgerichtet, was den typischen Unschärfeeffekt beim Vergrößern oder Verkleinern auf 100 % zur Folge hat.

In Xorg ist die Lage noch heikler. GNOME unterstützt fraktionale Skalierung durch spezielle Funktionen wie beispielsweise … x11-randr-fraktionale-Skalierungebenfalls als experimentell gekennzeichnet. Intern ist der Mechanismus ähnlich: Der gesamte Framebuffer wird neu skaliert, was ähnliche Auswirkungen auf Leistung und Schärfe wie bei Wayland hat, jedoch stärker von den Fähigkeiten von Xrandr und dem Treiber der GPU.

So aktivieren Sie die fraktionale Skalierung in GNOME mithilfe von Befehlen

Falls Ihre Distribution die Optionen nicht standardmäßig anzeigt skaliert auf 125 % oder 150 % In den Anzeigeeinstellungen genügt es oft, die experimentellen Funktionen von Mutter, dem GNOME-Compositor, zu aktivieren. Dies geschieht über das Einstellungstool. gsettings.

In einer Wayland-Sitzung mit GNOME 3.32 oder höher können Sie die fraktionale Skalierung aktivieren, indem Sie den Parameter `mutter` setzen, der den skalierten Framebuffer aktiviert. Der entsprechende Befehl, der häufig in der Dokumentation zu finden ist, lautet etwa: Aktivieren der Option skalieren-Monitor-Framebuffer Innerhalb des Schlüssels „experimental-features“ von org.gnome.mutter. Danach sollten neue Skalierungsfaktoren wie 125 %, 150 %, 175 % und 200 % im Menü „Einstellungen > Anzeige“ für kompatible Monitore angezeigt werden.

In X11-Sitzungen basiert der Prozess auf der Aktivierung der Option x11-randr-fraktionale-Skalierung Bei gleichbleibenden Versuchsbedingungen bedeutet dies, dass im Anzeigefeld dieselben Zwischenwerte erneut angezeigt werden, obwohl sich die internen Details der Skalierung aufgrund der Nutzung der RandR-Funktionen ändern.

Sollten Sie es zu irgendeinem Zeitpunkt bereuen, weil Sie feststellen, dass der Ressourcenverbrauch steigt oder der Text schlecht aussieht, bietet Ihnen GNOME die Möglichkeit dazu. Werte zurücksetzen Experimentelles Mutter verwendet einen anderen gsettings-Befehl, um diese Taste vollständig zu löschen. Die Änderungen werden sofort wirksam, und Sie müssen die Einstellungen-App nicht einmal schließen. Es empfiehlt sich jedoch in der Regel, sich abzumelden, um sicherzustellen, dass alles korrekt angewendet wird.

Fraktionale Skalierung in Fedora, Ubuntu und openSUSE

Jeder große Vertrieb befasst sich mit dem fraktionale Skalierung in GNOME Auf seine Weise. In Ubuntu hielt es als eine der wichtigsten Neuerungen der Version 20.04 LTS Einzug, wobei die grafische Benutzeroberfläche Optionen wie 25 %, 150 %, 175 % und 200 % basierend auf der logischen Bildschirmgröße bot, vorausgesetzt, GNOME mit HiDPI-Unterstützung wurde verwendet.

In Fedora wurden lange Zeit in der grafischen Konfiguration nur Skalen von 100% und 200%Dies ist bei 4K-Monitoren recht einschränkend. Fedora ermöglichte es jedoch, Zwischenwerte durch eine einfache Anpassung zu aktivieren. TerminalEs genügte, die experimentellen Skalierungsfunktionen in Mutter zu aktivieren, und nach einem Neustart erschienen die Prozentwerte 125 %, 150 % und 175 % unter Einstellungen > Anzeige.

Einige Benutzer haben berichtet, dass die fraktionale Skalierung zwar auf Laptops unter Fedora mit GNOME 47 gut funktioniert, sie jedoch auf Probleme stoßen, wenn sie einen externen 4K-Monitor anschließen und mit der Skalierung experimentieren. Abgeschnittene Ränder, tote Zonen auf dem Bildschirm oder sogar Flimmern. Dies sind typische Symptome einer noch nicht vollständig ausgereiften Unterstützung, insbesondere in Umgebungen mit mehreren Monitoren und unterschiedlichen Skalierungsfaktoren.

Bei openSUSE Tumbleweed hingegen wurde die fraktionale Skalierung in GNOME 47 zeitweise nicht standardmäßig aktiviert. Dies liegt vermutlich daran, dass die Entwickler die Funktion noch nicht für ausgereift und stabil genug halten, um sie standardmäßig zu aktivieren. Nutzer von Desktop-Umgebungen wie Plasma 6, wo fraktionale Skalierung als stabiler und eleganter gilt, mögen davon enttäuscht sein, aber es verringert auch das Risiko schwerwiegender Grafikfehler im täglichen Gebrauch.

Ubuntu, Bildschirmauflösung und ihr Zusammenhang mit der Skalierung

In jeder modernen GNOME-Distribution, einschließlich Ubuntu mit GNOME 4x-DesktopDie Verwaltung von Auflösung und Skalierung erfolgt zentral im Einstellungsmenü unter „Anzeigen“. Dort wählen Sie die native Auflösung jedes Monitors und direkt darunter die globale Skalierungsstufe.

Ubuntu bietet in der Regel die höchste Auflösung an, die Ihre Grafikkarte und Ihr Bildschirm unterstützen, beispielsweise 1920×1080, 2560×1440 oder 3840×2160 (4K). Dies ist die Basis, auf der die [unklare] angewendet wird. SkalierungsfaktorUm Artefakte zu vermeiden und die bestmögliche Schärfe sowohl für den Desktop als auch für Anwendungen zu gewährleisten, ist es ideal, stets die native Auflösung des Panels zu verwenden.

Falls Sie die Konfiguration lieber über das Terminal anpassen möchten, stellt Ubuntu (bei Verwendung von Xorg) das entsprechende Tool bereit. xandrDies ermöglicht es Ihnen, unterstützte Auflösungen aufzulisten, den aktuellen Modus zu ändern und sogar benutzerdefinierte Modi zu erstellen. Mit einem einfachen Befehl können Sie beispielsweise die Ausgabe des eDP-1-Monitors auf eine bestimmte Auflösung wie 800x600 ändern oder die zweite Auflösung aus der Liste über einen Index auswählen, anstatt sie manuell einzugeben.

Es ist wichtig zu beachten, dass Änderungen, die mit xrandr vorgenommen werden, vorübergehendDiese Einstellungen gehen beim Abmelden oder Neustarten verloren. Um eine benutzerdefinierte Auflösung festzulegen, wird üblicherweise eine [fehlendes Wort – wahrscheinlich eine spezifische Einstellung oder Funktion] verwendet. Skript in der ~/.xprofile-Datei, die beim Start der grafischen Sitzung ausgeführt wird. Diese Datei wird hinzugefügt Befehle Einen neuen Modus mit cvt und xrandr definieren, ihn einem bestimmten Monitor zuordnen und automatisch anwenden.

Arbeiten mit mehreren Bildschirmen in Xorg

Wenn du hast zwei oder mehr Monitore Im verbundenen Zustand wird die Verwaltung von Auflösung und Skalierung komplexer. In Xorg ermöglicht xrandr die Identifizierung aller aktiven Ausgänge mit dem entsprechenden Befehl. Dieser gibt eine Liste der Monitore, ihrer Namen (z. B. eDP-1, HDMI-1) und ihrer aktuellen Auflösungen zurück.

Sobald Sie die Kennung jedes Monitors kennen, können Sie mit xrandr die Auflösung eines Monitors ändern, ohne die anderen zu beeinflussen. Beispielsweise können Sie eDP-1 auf 800x600 einstellen, während der externe Monitor weiterhin 1920x1080 verwendet. fraktionale Skalierung pro Monitor Xorg ist nicht so flexibel oder robust wie Wayland, daher ist es oft vorzuziehen, die Bildschirmauflösung beizubehalten und mit anderen Einstellungen wie Schriftgröße oder Anwendungszoom zu experimentieren.

Bildschirmskalierung in GNOME: Ganze Zahlen, Brüche und warum sie manchmal fehlschlägt

Im GNOME-Anzeigefeld finden wir eine Option mit dem einfachen Namen MaßstabBei einer Einstellung von 100 % wird der Desktop in seiner tatsächlichen Größe entsprechend der gewählten Auflösung angezeigt. Eine Erhöhung auf 125 %, 150 %, 175 % oder 200 % vergrößert alle Elemente: Symbole, Fenster, Symbolleisten, Benutzeroberflächentexte usw.

Auf Full-HD-Bildschirmen (1080p) sind 100 % oder 125 % in der Regel angenehm. Bei 2K-Auflösungen ist 150 % ein sinnvoller Mittelwert. Bei 4K-Monitoren entscheiden sich viele Nutzer direkt für … 200 % des Maßstabs Um die Augen nicht zu überanstrengen, auch wenn dadurch der verfügbare Arbeitsbereich kleiner wird, gibt es die zusätzliche Option „Fractional Scaling“, die offiziell in Ubuntu 20.04 eingeführt wurde und auch in anderen aktuellen GNOME-Distributionen verfügbar ist.

Die fraktionale Skalierung ermöglicht es, jedem Monitor einen anderen Faktor zuzuweisen, beispielsweise 200 % auf dem 4K-Bildschirm und 100 % auf einem externen 1080p-Monitor. Auf den ersten Blick bietet dies ein einheitliches und sehr komfortables Benutzererlebnis, doch es ist wichtig zu wissen, dass der interne Mechanismus … das gerenderte Bild neu skalierenDies beeinträchtigt die Leistung (weil die Verarbeitung in einer höheren Auflösung als nötig erfolgt) und kann dazu führen, dass der Text an Schärfe verliert, da er nicht mehr perfekt mit dem Pixelraster übereinstimmt.

Bei Monitoren mit sehr hoher Pixeldichte (DPI), wie Apples Retina-Display, ist dieser Nebeneffekt kaum wahrnehmbar, da die Pixel so klein sind, dass das Auge die leichte Unschärfe nicht erkennt. Bei vielen 4K-Büromonitoren, insbesondere den günstigeren Modellen, ist dieser geringe Schärfeverlust jedoch sichtbar, vor allem wenn man die … Schriftglättung aktiviert und man verbringt viele Stunden damit, Texte zu lesen, daher ist es praktisch Passen Sie die Farbtemperatur an.

Warum sehen manche Apps bei der Skalierung mit Teilwerten unscharf aus?

Nicht alle Anwendungen reagieren gleich darauf. GNOME fraktionale SkalierungDiejenigen, die modernes GTK verwenden, erzielen tendenziell bessere Ergebnisse, während viele Apps Nicht-GTK-Frameworks (z. B. einige ältere Qt-basierte Frameworks, Java-Frameworks oder weniger integrierte Frameworks) können verschwommen erscheinen.

Der Grund dafür ist, dass das System bei diesen Anwendungen das Fenster oft wie ein einfaches Bild skaliert, anstatt den gesamten Inhalt in der neuen Größe neu zu rendern. Diese Skalierung führt zu einem Verlust der Schärfe von Text und Vektorgrafiken und erzeugt ein visuelles Ergebnis, das dem Vergrößern eines Screenshots ähnelt.

Ein Beispiel für ein ideales Verhalten findet sich in Webbrowsern. Wenn Sie die Seitenzoom Bei einer Skalierung von 100 % auf 125 % oder 150 % werden alle Webelemente vom Browser in der tatsächlichen Auflösung des Monitors neu gezeichnet. Es findet keine nachträgliche Hochskalierung des gesamten Bildes statt, sodass Text und Grafiken scharf bleiben. Die Herausforderung für GNOME und Wayland besteht darin, ein ähnliches Ergebnis für den gesamten Desktop und alle Anwendungen zu erzielen, ohne die Rechenlast übermäßig zu erhöhen.

Alternativen zur fraktionalen Skalierung: Anpassen von Schriftarten und DPI

Bis Wayland über ein vollständiges und robustes Protokoll verfügt ideale Skalierung pro MonitorEine sehr praktische Lösung in GNOME ist die Anpassung der Schriftgröße anstelle der gesamten Bildschirmgröße. GNOME ermöglicht es, den Skalierungsfaktor der Schriftgröße mithilfe von Tools wie gnome-tweaks zu ändern und die Änderungen in Echtzeit anzuwenden.

Dieser Ansatz hat einen entscheidenden Vorteil: Er erspart den zusätzlichen Schritt der Skalierung des gesamten Bildes. Das System rendert weiterhin in der nativen Größe des Monitors, und nur der Inhalt (Text und Benutzeroberfläche) wird vergrößert dargestellt. Das Ergebnis ist in der Regel viel schärfer und glatterUnd bei Setups mit nur einem Monitor kann es nahezu perfekt sein.

In Umgebungen mit unterschiedlichen DPI-Werten (z. B. ein 1080p-Laptop und ein größerer externer 1080p-Monitor oder eine Kombination aus 2K und 4K) wäre es sinnvoll, für jeden Monitor einen individuellen Skalierungsfaktor für die Schriftgröße zu definieren. So könnte dieselbe Anwendung ihre Textgröße beim Wechsel zwischen den Bildschirmen automatisch anpassen und die Schärfe beibehalten, ohne auf die globale Pufferskalierung angewiesen zu sein.

Windows Es macht etwas Ähnliches recht erfolgreich: Es passt die logische DPI-Auflösung pro Monitor an, und viele Anwendungen reagieren darauf dynamisch. Eine solche Implementierung in GNOME, möglicherweise durch externe Skripte oder Erweiterungen, die die Schriftskalierung pro Anwendung und Bildschirm ändern, könnte eine sinnvolle Lösung sein. pragmatische Lösung kurzfristig, bis Wayland ein erstklassiges fraktionales Skalierungsprotokoll integriert.

Häufige Probleme: Wenn Sie die Auflösung oder den Maßstab nicht richtig ändern können.

In einigen Einrichtungen von Linux Bei GNOME werden Sie möglicherweise feststellen, dass Die Auflösung kann nicht geändert werden. Oder die Skalierungsoptionen sind sehr begrenzt. Dies liegt üblicherweise an unvollständigen Grafiktreibern, veralteten Kernelversionen oder daran, dass die Grafikkarte für die Unterstützung der Standarddistribution zu neu ist.

Die typische Lösung besteht in der Installation proprietärer Treiber für NVIDIA oder AMD, oder stellen Sie sicher, dass Sie einen ausreichend aktuellen Kernel verwenden. In virtualisierten Umgebungen (VirtualBox, VMware, Hyper-V) ist es unerlässlich, die Gasterweiterungen oder gleichwertige Tools, damit die virtuelle Maschine Zugriff auf alle vom Host angebotenen Auflösungen und Fensterintegrationen hat.

Eine weitere kuriose Ursache für Probleme mit Auflösung und Skalierung kann eine einfache defektes HDMI-Kabel Oder Ihr Monitor ist kurz vor dem Ausfall. Wenn das System den Monitor als „unbekannt“ erkennt, sollten Sie ein anderes Kabel oder einen anderen Videoeingang ausprobieren. Bei manchen Monitoren müssen Sie möglicherweise sogar die Panel-Einstellungen anpassen (z. B. das Bildformat oder Modi wie „Nur Scannen“), um zu verhindern, dass der Desktop an den Rändern abgeschnitten wird.

Man sollte auch eine physikalische Beschränkung beachten: Wenn Ihr Bildschirm nur native 1080p unterstützt, können Sie ihn nicht ohne Weiteres auf 4K erzwingen, ohne dass Artefakte auftreten oder das Signal in manchen Fällen sogar ganz verloren geht. In solchen Fällen zeigt GNOME die tatsächliche maximale Auflösung des Bildschirms als Grenzwert an, und jeder Versuch, diese zu überschreiten, schlägt fehl.

VirtualBox, Skalierung und Auflösung in GNOME

Wenn Sie Linux-Distributionen testen mit VirtualBoxEs kommt häufig vor, dass die Auflösung der virtuellen Maschine unzureichend ist, sodass der gesamte Desktop nicht sichtbar ist oder die normale Systemnutzung beeinträchtigt wird. Die Änderung der Auflösung über die Einstellungen ist möglicherweise erst möglich, nachdem die Gasterweiterungen in der virtuellen Maschine installiert wurden.

Diese Gasterweiterungen umfassen virtuelle Treiber, die es der VM ermöglichen, dieselbe Auflösung wie der Hostmonitor zu verwenden und die automatische Größenanpassung Das Fenster lässt sich vergrößern und die Grafikbeschleunigung besser nutzen. Nach der Installation wird die Steuerung von Auflösung und Skalierung in GNOME deutlich flexibler, und auch die Optionen für fraktionale Skalierung sind nutzbar, ohne dass man sich so sehr mit xrandr herumschlagen muss.

Wie man die richtige Kombination aus 2K- und 4K-Monitoren auswählt

Bei Monitoren mit hohen Auflösungen wie 2K und 4K besteht die Versuchung, immer die maximale Auflösung verfügbarFür Büroarbeiten und das Surfen im Internet kann jedoch manchmal eine niedrigere Auflösung oder eine Feinabstimmung des Maßstabs angenehmer für die Augen sein, als jedes einzelne Pixel aus dem Bildschirm herauszuholen.

Wenn bei höherer Auflösung alles zu klein wirkt, haben Sie zwei Möglichkeiten: Entweder Sie reduzieren die Auflösung auf beispielsweise 1920x1080 (wodurch die native Schärfe etwas leidet) oder Sie behalten die 4K-Auflösung bei und passen Skalierung und Schriftgröße an. Diese zweite Option ist, bei korrekter Kalibrierung, meist die beste: Sie nutzen die 4K-Schärfe optimal, ohne dass der Platz knapp wird oder Symbole und Text winzig erscheinen.

Das Problem entsteht, wenn Anwendungen, die HiDPI oder fraktionale Skalierung nicht richtig unterstützen, schlecht aussehen, unverhältnismäßige Schnittstellen oder unleserlicher TextWenn eine bestimmte Anwendung viele Probleme verursacht, können Sie vorübergehend die Monitorauflösung verringern oder nach Varianten dieser Anwendung suchen, die besser für HiDPI-Umgebungen geeignet sind (z. B. Flatpak-Versionen mit aktuelleren Patches oder native GTK-Alternativen).

Die stabile Funktion der fraktionalen Skalierung in GNOME auf 4K-Monitoren, insbesondere bei mehreren Bildschirmen und unterschiedlichen DPI-Einstellungen, erfordert weiterhin ein sensibles Gleichgewicht zwischen Leistung, Schärfe und Anwendungskompatibilität. Daher besteht die beste Strategie derzeit darin, die native Auflösung, eine sinnvolle Skalierung (125 %, 150 %, 200 %), Schriftartanpassungen und gegebenenfalls kleinere Feineinstellungen zu kombinieren. Tricks mit xrandr oder experimentellen Konfigurationen, bis Sie die Konfiguration finden, bei der alles gut aussieht, reibungslos reagiert und Sie nicht jedes Mal mit dem Desktop kämpfen müssen, wenn Sie einen neuen Monitor anschließen.

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Holger

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