Configureer fractionele schaling op 4K-monitoren met GNOME.

Als je met werkt 4K-monitoren onder GNOMEDoor de hele dag externe beeldschermen aan te sluiten en los te koppelen, heb je vast al ontdekt dat fractionele schaling je beste vriend kan zijn... of je grootste vijand. Het 4K-tijdperk is niet langer "iets van de toekomst": het is alomtegenwoordig in vergaderruimtes, thuis, in... portable En dat geldt voor vrijwel elke nieuwe monitor die je koopt.

Het probleem is dat, hoewel GNOME een grote vooruitgang heeft geboekt, de Fractionele schaling in 4K Het blijft een lastig gebied: het werkt wel, maar het kan flikkering, verdwijnende randen, wazige tekst of zelfs prestatieproblemen veroorzaken, vooral wanneer je meerdere monitoren met verschillende resoluties of schaalfactoren combineert.

Wat is fractionele schaling precies in GNOME?

Toen GNOME in zijn eerste versies verscheen, stond het slechts één optie toe. klassieke hele schaalHet was of alles op 100%, of alles op 200%, en weinig anders. Dat werkte acceptabel op 1080p- of 1440p-monitoren, maar op 4K- of 2K-schermen kon het resultaat erg onprettig zijn: alles zag er of piepklein uit, of juist overdreven groot.

Het telefoontje HiDPI fractionele schaling Het vult die leemte op en maakt tussenliggende factoren zoals 125%, 150% of 175% mogelijk. Zo kunt u een 4K-scherm met uitstekende scherpte hebben, terwijl de tekstgrootte en interface-elementen redelijk blijven, zonder uw ogen te vermoeien of te veel bureaubladruimte in beslag te nemen.

Deze functie werd oorspronkelijk geïntroduceerd in GNOME 3.32 als een experimentele functie, aanvankelijk bedoeld voor Wayland-sessiesen later officieus uitgebreid naar X11 dankzij patches en ontdekkingen van ontwikkelaars zoals Marco Trevisan. Tot op de dag van vandaag dragen GNOME 4x en GNOME 47 in veel gevallen nog steeds het label "experimenteel", hoewel hun integratie veel volwassener is dan in de vroege pogingen.

Wayland versus Xorg: de invloed ervan op fractionele schaling

Het gedrag van de fractionele schaling in GNOME Het verschilt nogal afhankelijk van of je Wayland of Xorg (X11) gebruikt. Wayland is de toekomst en biedt in theorie een betere beheersing van gemengde DPI-instellingen, waardoor je elke monitor afzonderlijk kunt schalen zonder al te veel interne omwegen.

De huidige aanpak van Wayland in GNOME voor fractionele schaling is echter een soort van tussenoplossingHet bureaublad wordt weergegeven met een hogere logische resolutie en vervolgens opgeschaald naar de werkelijke resolutie van de monitor. Dit brengt twee problemen met zich mee: het resourcegebruik neemt iets toe en tekst kan niet langer uitgelijnd zijn met de fysieke pixels, wat resulteert in het typische "vervagingseffect" wanneer je boven of onder de 100% gaat.

In Xorg is de situatie nog precairder. GNOME ondersteunt fractionele schaling via specifieke functies zoals... x11-randr-fractionele-schalingOok gemarkeerd als experimenteel. Intern is het mechanisme vergelijkbaar: de volledige framebuffer wordt herschaald, met dezelfde gevolgen voor prestaties en scherpte als in Wayland, maar met een grotere afhankelijkheid van de mogelijkheden van Xrandr en de chauffeurs van de GPU.

Hoe schakel je fractionele schaling in GNOME in met behulp van commando's?

Als uw distributie de opties niet standaard weergeeft geschaald naar 125% of 150% In de beeldscherminstellingen is het vaak voldoende om de experimentele functies van Mutter, de GNOME-compositor, in te schakelen. Dit doe je via het instellingenmenu. gsettings.

In een Wayland-sessie met GNOME 3.32 of later kunt u fractionele schaling inschakelen door de mutter-parameter in te stellen die de geschaalde framebuffer activeert. Het equivalente commando, dat vaak in de documentatie te vinden is, ziet er ongeveer zo uit: de optie inschakelen. schaal-monitor-framebuffer Binnen de sleutel experimental-features van org.gnome.mutter. Hierna zouden nieuwe schaalfactoren zoals 125%, 150%, 175% en 200% moeten verschijnen in het paneel Instellingen > Beeldschermen voor compatibele monitoren.

In X11-sessies is het proces gebaseerd op het activeren van de optie. x11-randr-fractionele-schaling binnen dezelfde experimentele kenmerken. Het praktische resultaat is dat je in het paneel 'Weergave' dezelfde tussenliggende percentages weer ziet, hoewel de interne details van hoe de schaling wordt toegepast veranderen doordat de mogelijkheden van RandR worden gebruikt.

Mocht je er op enig moment spijt van krijgen, omdat je merkt dat het resourceverbruik toeneemt of dat de tekst er slecht uitziet, dan kun je dat via GNOME ongedaan maken. reset de waarden Experimental mutter gebruikt een ander gsettings-commando om die sleutel volledig te wissen. De wijzigingen worden direct doorgevoerd en je hoeft de Instellingen-app niet eens te sluiten, hoewel het meestal verstandig is om uit te loggen om er zeker van te zijn dat alles correct wordt toegepast.

Fractionele schaling in Fedora, Ubuntu en openSUSE

Elke grote distributie heeft betrekking op de fractionele schaling in GNOME Op zijn eigen manier. In Ubuntu werd het geïntroduceerd als een van de belangrijkste nieuwe functies van versie 20.04 LTS, waarbij de grafische interface opties bood zoals 25%, 150%, 175% en 200% op basis van de logische schermgrootte, mits GNOME met HiDPI-ondersteuning werd gebruikt.

In Fedora werden in de grafische configuratie lange tijd alleen schaalverdelingen weergegeven. 100% en 200%Dit is behoorlijk beperkend voor 4K-monitoren. Fedora bood echter de mogelijkheid om tussenliggende factoren in te schakelen met een simpele aanpassing via terminalHet was voldoende om de experimentele schaalfuncties in Mutter te activeren en na een herstart verschenen de percentages 125%, 150% en 175% in Instellingen > Weergaven.

Sommige gebruikers hebben gemeld dat, hoewel fractionele schaling goed werkt op laptops met Fedora en GNOME 47, ze problemen ondervinden wanneer ze een externe 4K-monitor aansluiten en met de schaling experimenteren. afgesneden randen, dode zones op het scherm Of zelfs flikkeren. Dit zijn typische symptomen van een ondersteuning die nog niet volledig is geoptimaliseerd, vooral in omgevingen met meerdere monitoren en verschillende schaalfactoren.

In openSUSE Tumbleweed daarentegen is het voorgekomen dat de distributie ervoor koos om fractionele schaling niet beschikbaar te stellen in GNOME 47. Dit komt waarschijnlijk doordat de ontwikkelaars de functie nog niet volwassen of stabiel genoeg vinden om standaard in te schakelen. Dit kan gebruikers teleurstellen die gewend zijn aan desktops zoals Plasma 6, waar fractionele schaling als stabieler en verfijnder wordt beschouwd, maar het verkleint ook het risico op ernstige visuele bugs bij dagelijks gebruik.

Ubuntu, schermresolutie en de relatie daarvan tot schaling

In elke moderne GNOME-distributie, inclusief Ubuntu met GNOME 4x-desktopomgevingHet beheer van resolutie en schaalvergroting is gecentraliseerd in het instellingenpaneel, in het gedeelte 'Beeldschermen'. Daar kiest u de native resolutie van elke monitor en, direct daaronder, het algemene schaalniveau.

Ubuntu biedt doorgaans de hoogste resolutie die uw grafische kaart en scherm ondersteunen, bijvoorbeeld 1920×1080, 2560×1440 of 3840×2160 (4K). Dit vormt de basis waarop de [onduidelijk] wordt toegepast. schaalfactorHet is ideaal om altijd de native resolutie van het paneel te gebruiken om artefacten te voorkomen en de best mogelijke scherpte te behouden, zowel voor het bureaublad als voor applicaties.

Als je de configuratie liever via de terminal aanpast, biedt Ubuntu (bij gebruik van Xorg) de benodigde tool. xrandrHiermee kunt u ondersteunde resoluties weergeven, de huidige modus wijzigen en zelfs aangepaste modi maken. Met een eenvoudige opdracht kunt u bijvoorbeeld de uitvoer van de eDP-1-monitor wijzigen naar een specifieke resolutie zoals 800x600, of de tweede resolutie uit de lijst selecteren met behulp van een index in plaats van deze handmatig in te typen.

Het is belangrijk om te weten dat wijzigingen die met xrandr worden aangebracht tijdelijkDeze instellingen gaan verloren bij het uitloggen of herstarten. Om een ​​aangepaste resolutie in te stellen, wordt meestal een [ontbrekend woord - waarschijnlijk een specifieke instelling of functie] gebruikt. script in het bestand ~/.xprofile dat wordt uitgevoerd aan het begin van de grafische sessie. Dit bestand wordt toegevoegd commando's Een nieuwe modus definiëren met behulp van cvt en xrandr, deze koppelen aan een specifieke monitor en deze automatisch toepassen.

Werken met meerdere schermen in Xorg

Wanneer heb je twee of meer monitoren Wanneer er meerdere apparaten zijn aangesloten, wordt het beheer van resolutie en schaling complexer. In Xorg kunt u met xrandr alle actieve uitgangen identificeren met het bijbehorende commando. Dit commando geeft een lijst terug van monitoren, hun namen (bijv. eDP-1, HDMI-1) en hun huidige resoluties.

Zodra je de identificatiecode van elke monitor kent, kun je xrandr gebruiken om de resolutie van één monitor te wijzigen zonder de andere te beïnvloeden. Je kunt bijvoorbeeld eDP-1 dwingen om 800x600 te gebruiken, terwijl de externe monitor 1920x1080 behoudt. Echter, de fractionele per-monitor schaling Xorg is niet zo flexibel of robuust als Wayland, dus het is vaak beter om schermen op hun oorspronkelijke resolutie te houden en te experimenteren met andere instellingen, zoals lettergrootte of zoomniveau van applicaties.

Schermschaling in GNOME: gehele getallen, breuken en waarom het soms mislukt

In het GNOME-schermenpaneel vinden we een optie die simpelweg heet... EscalaWanneer de instelling op 100% staat, wordt het bureaublad op ware grootte weergegeven, conform de ingestelde resolutie. Door de instelling te verhogen naar 125%, 150%, 175% of 200% worden alle elementen vergroot: pictogrammen, vensters, werkbalken, interfacetekst, enzovoort.

Op Full HD (1080p) schermen is 100% of 125% meestal comfortabel. Voor 2K-resoluties is 150% een redelijk middenpunt. Op 4K-monitoren kiezen veel gebruikers direct voor 100%. 200% van de schaal Om overbelasting van de ogen te voorkomen, zelfs als dit de beschikbare werkruimte vermindert. Hier komt de extra optie "Fractional Scaling" van pas, die officieel is geïntroduceerd in Ubuntu 20.04 en ook aanwezig is in andere recente GNOME-distributies.

Met fractionele schaling kunt u aan elke monitor een andere factor toewijzen, bijvoorbeeld 200% op het 4K-scherm en 100% op een externe 1080p-monitor. Op het eerste gezicht biedt dit een uniforme en zeer gebruiksvriendelijke ervaring, maar het is belangrijk om te weten dat het interne mechanisme een Het herschalen van de weergegeven afbeeldingDit gaat ten koste van de prestaties (omdat de verwerking op een hogere resolutie plaatsvindt dan nodig) en kan ervoor zorgen dat de tekst aan scherpte verliest doordat deze niet meer perfect uitgelijnd is met het pixelraster.

Op monitoren met een zeer hoge DPI, zoals het Retina-display van Apple, is dit neveneffect bijna onmerkbaar omdat de pixels zo klein zijn dat het oog de lichte onscherpte niet gemakkelijk kan onderscheiden. Op veel 4K-kantoormonitoren, vooral de meer betaalbare modellen, is dit kleine verlies aan scherpte wel merkbaar, met name als je de lettertype-vloeiendheid geactiveerd en je besteedt vele uren aan het lezen van tekst, dus het is handig. kleurtemperatuur aanpassen.

Waarom zien sommige apps er wazig uit bij fractionele schaling?

Niet alle applicaties reageren op dezelfde manier. GNOME fractionele schalingGebruikers van moderne GTK presteren doorgaans beter, terwijl veel apps Niet-GTK-frameworks (zoals oudere, op Qt gebaseerde, Java- of minder geïntegreerde frameworks) kunnen wazig worden weergegeven.

De reden hiervoor is dat het systeem bij deze toepassingen het venster vaak schaalt alsof het een eenvoudige afbeelding is, in plaats van alle inhoud opnieuw weer te geven op de nieuwe schaal. Deze schaalvergroting tast de scherpte van tekst en vectorafbeeldingen aan en produceert een visueel resultaat dat vergelijkbaar is met het inzoomen op een schermafbeelding.

Een voorbeeld van wat ideaal zou zijn, is te zien in webbrowsers. Als je de paginazoom Van 100% tot 125% of 150% tekent de browser alle webpagina-elementen opnieuw op de werkelijke resolutie van de monitor. Er vindt geen verdere opschaling van het hele beeld plaats, waardoor tekst en afbeeldingen scherp blijven. De uitdaging voor GNOME en Wayland is om iets soortgelijks te bereiken voor het gehele bureaublad en alle applicaties, zonder de processorbelasting te verhogen.

Alternatieven voor fractionele schaling: lettertypen en DPI aanpassen

Totdat Wayland een volledig en robuust protocol heeft ideale schaalvergroting per monitorEen zeer praktische oplossing in GNOME is om de lettergrootte aan te passen in plaats van de algehele schermschaal. GNOME biedt de mogelijkheid om de letterschaalfactor te wijzigen met behulp van tools zoals gnome-tweaks, waarbij de wijzigingen in realtime worden toegepast.

Deze aanpak heeft een belangrijk voordeel: er is geen extra stap nodig om de hele afbeelding opnieuw te schalen. Het systeem blijft renderen op de oorspronkelijke grootte van de monitor, en alleen de inhoud (tekst en interface) wordt groter getekend. Het resultaat is meestal veel scherper en vloeienderEn bij opstellingen met één monitor kan het bijna perfect zijn.

Voor omgevingen met gemengde DPI (bijvoorbeeld een 1080p-laptop en een grotere externe 1080p-monitor, of een combinatie van 2K en 4K) zou het interessant zijn om voor elke monitor een andere lettergrootte-schaalfactor te definiëren. Op deze manier kan dezelfde applicatie de tekstgrootte aanpassen bij het wisselen tussen schermen, waarbij de scherpte behouden blijft doordat er geen gebruik wordt gemaakt van globale bufferschaling.

Windows Het doet iets soortgelijks met succes: het past de logische DPI per monitor aan, en veel applicaties passen zich direct aan. Het implementeren van zoiets in GNOME, mogelijk via externe scripts of extensies die de lettertypeschaling per app en per scherm wijzigen, zou een pragmatische oplossing Op korte termijn, totdat Wayland een eersteklas fractioneel schaalprotocol implementeert.

Veelvoorkomende problemen: wanneer je de resolutie of schaal niet goed kunt aanpassen.

In sommige faciliteiten van Linux Bij GNOME zul je wellicht merken dat Je kunt de resolutie niet wijzigen. Of de schaalopties zijn zeer beperkt. Dit komt meestal door onvolledige grafische stuurprogramma's, oude kernelversies of omdat de videokaart te nieuw is voor de ondersteuning die de standaarddistributie biedt.

De gebruikelijke oplossing is het installeren van propriëtaire stuurprogramma's voor NVIDIA of AMD, of zorg ervoor dat je een voldoende recente kernel gebruikt. In gevirtualiseerde omgevingen (VirtualBox, VMware(Hyper-V) is het essentieel om de installatie uit te voeren. gast Toevoegingen of gelijkwaardige tools, zodat de virtuele machine toegang heeft tot alle resoluties en vensterintegratie die de host biedt.

Een andere merkwaardige oorzaak van problemen met resolutie en schaling kan een simpele oorzaak zijn. defecte HDMI-kabel Of een monitor die op het punt staat defect te raken. Als het systeem de monitor als 'onbekend' detecteert, is het raadzaam een ​​andere kabel of video-ingang te proberen. Bij sommige monitoren moet u mogelijk zelfs de paneelinstellingen aanpassen (bijvoorbeeld het beeldformaat of modi zoals 'Alleen scannen') om te voorkomen dat het bureaublad aan de randen wordt afgesneden.

Het is ook belangrijk om rekening te houden met een fysieke beperking: als je scherm alleen native 1080p ondersteunt, kun je het niet forceren om op 4K te draaien zonder artefacten te krijgen of, in sommige gevallen, het signaal volledig te verliezen. In deze situaties zal GNOME de werkelijke maximale resolutie van het scherm als limiet weergeven, en elke poging om deze te overschrijden zal mislukken.

VirtualBox, schaling en resolutie in GNOME

Wanneer je Linux-distributies test met VirtualBoxHet komt vaak voor dat de resolutie van de virtuele machine onvoldoende is, waardoor u niet het volledige bureaublad kunt zien of het normale gebruik van het systeem wordt belemmerd. Het wijzigen van de resolutie via het instellingenpaneel is mogelijk beperkt totdat u de gasttoevoegingen in de virtuele machine installeert.

Deze gasttoevoegingen omvatten virtuele stuurprogramma's waarmee de VM dezelfde resolutie kan gebruiken als de monitor van de host, en maken het mogelijk om... automatisch formaat wijzigen van het venster en profiteer beter van grafische versnelling. Na installatie wordt de resolutie- en schaalregeling in GNOME veel flexibeler en worden opties voor fractionele schaling bruikbaar zonder al te veel gedoe met xrandr.

Hoe kies je de juiste combinatie van 2K- en 4K-monitoren?

Bij monitoren met een hoge resolutie, zoals 2K en 4K, is de verleiding groot om altijd de maximale beschikbare resolutieVoor kantoorwerk en internetgebruik kan een lagere resolutie of een fijnere schaalverdeling echter soms prettiger zijn voor de ogen dan het scherm zo vol mogelijk te persen.

Als het verhogen van de resolutie ervoor zorgt dat alles er te klein uitziet, heb je twee opties: de resolutie verlagen naar bijvoorbeeld 1920x1080 (ten koste van de oorspronkelijke scherpte) of de 4K-resolutie behouden en de schaal en lettergrootte aanpassen. Deze tweede optie is, mits correct gekalibreerd, meestal de beste: je profiteert van de scherpte van 4K zonder ruimtegebrek of dat pictogrammen en tekst er piepklein uitzien.

Het probleem ontstaat wanneer applicaties die HiDPI of fractionele schaling niet goed ondersteunen er slecht uit beginnen te zien, met disproportionele interfaces of onleesbare tekstAls een bepaalde applicatie veel problemen veroorzaakt, kunt u overwegen de monitorresolutie tijdelijk te verlagen of te zoeken naar varianten van die applicatie die beter geschikt zijn voor HiDPI-omgevingen (bijvoorbeeld flatpak-versies met recentere patches of native GTK-alternatieven).

Het stabiel laten werken van fractionele schaling in GNOME op 4K-monitoren, vooral met meerdere schermen en verschillende DPI-instellingen, blijft een delicate balans tussen prestaties, scherpte en applicatiecompatibiliteit. De beste strategie is daarom momenteel een combinatie van de native resolutie, een redelijke schaling (125%, 150%, 200%), aanpassingen aan het lettertype en, indien nodig, kleine aanpassingen. Tricks Probeer het met xrandr of experimentele configuraties, totdat je de configuratie vindt waarbij alles er goed uitziet, soepel reageert en je niet telkens met het bureaublad hoeft te worstelen wanneer je een nieuwe monitor aansluit.

Gerelateerd artikel:

Ik kan de Hi-DPI-modus in Explorer niet wijzigen: complete handleiding en oplossingen

Isaac

Gepassioneerd schrijver over de wereld van bytes en technologie in het algemeen. Ik deel mijn kennis graag door te schrijven, en dat is wat ik in deze blog ga doen: je de meest interessante dingen laten zien over gadgets, software, hardware, technologische trends en meer. Mijn doel is om u te helpen op een eenvoudige en onderhoudende manier door de digitale wereld te navigeren.