Le fait d'être en 4k ne change rien au fait que ton écran ne rendra pas plus que 60 images/ secondes.
4k est la résolution et n'a strictement aucun rapport avec les fps (bien que plus la résolution est haute et plus cela joue sur les perfs)
La différence entre V-sync On et Off c'est le comportement de ta carte graphique.
Pour simplifier les choses (en très simplifié):
-V-sync ON : ta carte s'adapte au taux de rafraichissement de ton écran et ne produit pas plus d'image. Toute image produite est affichée. (attention si tu a plusieurs écrans, le taux le plus faible est pris en compte).
La carte "attend" que l'image soit utilisée pour en produire une autre.
C'est très bien pour les grosse configs afin "mettre une limite". Pour les petites configs, il vaut mieux la désactiver car ce processus est "plus gourmand" en performances.
Problèmes: cela peut causer de l' "input lag" due a ce phénomène "d'attente".
V-sync OFF : ta carte graphique produit autant d'images que possible sans limite. Les images non utilisée sont "jetées".
Problèmes: cela peut causer du "tearing".
Très bon article expliquant tout ça : http://www.eclypsia.com/fr/materiel-hardware/actualites/tout-comprendre-sur-la-g-sync-freesync-et-le-tearing-7155
Dans tous les cas, si tu n’atteins pas les 60 fps => V-sync OFF