Если короче, то ... Сколько поддерживает у вашего монитора кадров в секунду, столько должен выдавать кадров в секунду.
Но если кадр не успевает зарендерить за своё время, то оно перекидывается на другой кадр, там самым FPS становиться низким.
Если не включать V-Sync, то FPS должен быть стабильным, но если кард не успевает за своё время зарендериться, то этот кадр заполоняет предыдущий кадр на сколько на сколько он успел зарендериться на экране. Получается кадр из двух частей.
У меня монитор поддерживать 70 кадров секунду, а (большинство) игр постоянно пытаются давать около 60 кадров секунду и у меня на экране постоянно вижу кадр слепленных из двух кадров. По начало я думал, что у меня проблемы с матрицей на видеокарте, меня это пугало. Если у меня в играх были резаные кадры или выдавало большой FPS, то я включал V-Sync.