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Input-Lag, Pixelreaktionszeit und Bildwiederholrate | Teil 3 Monitor-Grundlagen

25. August 2022 06:00

Da sich Igor aktuell auf der Games-Com vergnügt, kann ich mich heute – mal wieder – ein wenig auf der Homepage austoben. Bisher hatten wir uns bereits mit den diversen Panel-Typen, den Grundlagen über Farben, Farbräume usw. beschäftigt. Wer das verpasst hat, der kann sich hier mal ganz schnell einlesen. Mit dem dritten Teil auf unsere Reise bzgl. der Monitore und den dazugehörigen Grundlagen, werden wir heute „fürs Erste“ einen Abschluss finden. Ich bin überzeugt, dass wir dann alle den gleichen Abholpunkt haben werden, um in detaillierte Monitor-Artikel einzutauchen.

Teil 1 Monitor-Grundlagen

Monitorgrößen, Paneltypen und Besonderheiten | Teil 1 Monitor-Grundlagen

Teil 2 Monitor-Grundlagen

Alles rund um das Thema Farben, Grauskalierung und andere Besonderheiten | Teil 2 Monitor-Grundlagen

Teil 2.1 Monitor-Grundlagen

Farbtiefe 8 oder 10 Bit und was bringt eigentlich Rec. 2020? | Teil 2.1 Monitor-Grundlagen

So, alles verstanden? Sicher? Denn heute verlinke ich alle bisherigen Artikel. Am Ende sollen alle verstehen, warum z.B. die Wahl des Panels im Zusammenhang mit den Farben, Reaktionszeiten, Bildwiederholrate usw. steht. Insbesondere schauen wir uns heute das Wichtigste und Wesentlichste in Bezug auf einen Monitor an. Vor allem dann, wenn es sich um das von uns geliebte Zocken dreht.

Vorwort

Um euch die heutigen Themen zu verdeutlichen, werde ich auch auf Unterlagen von NVIDIA zurückgreifen. Bedeutet: Wenn Bilder ohne Quellenangabe zu sehen sind, dann stammen sie entweder von mir oder aus einem NVIDIA Guide zu LDAT. Ebenso verlinke ich euch einige ältere Artikel von mir zum Thema NVIDIA Reflex und AMD Anti-Lag sowie DLSS und FRS. Ja, ihr habt euch nicht verlesen. Themen wie Reflex, Anti-Lag, Frame-Limiter, DLSS und FSR gehören hier auch mit dazu. Sie stehen zwar nicht im direkten Zusammenhang mit dem Monitor, aber indirekt schon. Es wird also spannend, dann legen mal richtig los.

Die Bilderwiederholrate (Refresh-Rate)

Bei dem Thema werden wohl alle von euch schon eigene Erfahrungen gemacht haben. Denn wer von einem 60 Hz Monitor auf einen 144 Hz oder noch mehr gewechselt hat, der will nie wieder was anderes. So viel steht in jedem Fall fest. Aber was genau ist die Bildwiederholrate? Ganz einfach erklärt: Sie gibt an, wie viele Bilder pro Sekunde ein Monitor maximal wiedergeben kann. Die meisten Standardmonitore haben 60 Hz somit sind das 60 Bilder pro Sekunde. Herzt ist im Grunde das gleiche wie FPS. Oh, wie kann er das nur behaupten? Kann er, weil es nix anderes ist. Die Bilder pro Sekunde, die die GPU ausspuckt, werden eben nur FPS (Frames per Second) genannt.

Eine eigene Bildaufnahme vom UFO Test. Zusehen sind 240 Hz und 240 FPS. (Das ist nur ein Bild, keine Motion-Aufnahme!)

Was aber hat das jetzt mit dem heutigen Artikel auf sich? Gut, dass ihr mich das fragt. Zum einen muss man wissen, je höher die Bildwiederholrate, desto flüssiger wird die Wahrnehmung der Bewegung. Achtung: Wahrnehmung und Verarbeitung von Informationen muss man hier trennen. Zum anderen nehmen wir mal an, ihr habt einen 240 Hz Monitor und schickt 100 FPS auf den Bildschirm, was wird passieren? Richtig es wird zum sogenannten Screen Tearing kommen. Das Bild zerreißt und sieht komisch versetzt aus. Warum ist das so? Weil der Monitor mehr als doppelt so schnell ist, wie das, was eure GPU gerade liefern kann. Das alte und das neue Bild werden quasi vermischt.

Beispiel 240 Hz Monitor mit 120 FPS befeuert…

G-Sync aus

Dagegen kann man was machen. Wer jetzt der Meinung ist, dass man am besten V-Sync aktivieren sollte, der hat zwar nicht unrecht, aber auch nicht alle meine Artikel gelesen. Besser ist FreeSync oder G-Sync zu aktivieren. Warum ist das besser? Es kostet keine Latenzeinbußen wie es bei V-Sync der Fall ist. Glaubt ihr nicht? Hier was zum Nachlesen:

NVIDIA G-SYNC vs. G-SYNC Kompatibel vs. V-Sync? Wir messen die Systemlatenz! | Praxis

Jetzt 240 Hz Monitor mit 54,25 FPS befeuert…

G-Sync an

Der Unterschied ist klar, oder? Auch das Thema adaptive Sync spielt eine wichtige Rolle. Denn ich kenne kein Spiel, bei dem ich konstant 240 FPS an den 240 Hz Monitor schicke. Mal sind es mehr, mal weniger. Tearing wird besonders dann sichtbar, wenn man weit unterhalb der Bildwiederholrate zockt. Beispiel: 2160p 144 Hz Monitor FreeSync/G-Sync besitzt der Monitor nicht und es liegen nur 54 FPS an. Viel Spaß mit Tearing! Oder, ihr pusht eure FPS mittels Upscaling. Hier kommen wieder NVIDIA DLSS oder auch NIS bzw. AMD mit FSR oder RSR ins Spiel. Mit diesen Verfahren kann man einiges an FPS herausholen. Je nach Stufe verliert man zwar etwas Bildqualität, aber man hat dieses heftige Tearing nicht mehr. Hier noch zwei meiner Artikel: (wer mehr Infos braucht, einfach mal in der Suche nach den Schlagwörtern suchen)

NVIDIA Treiber 496.70 bringt DLSS 2.3 und ein Revival des Image Upscalings und Sharpenings | News!

Qualitätsunterschiede!? AMD FSR 2.0 gegen NVIDIA DLSS 2.3 im großen Praxisvergleich mit vielen Videos | Teil 2

So, und wir merken uns das mit dem Adaptiven Sync mal, ihr braucht es später nochmal beim Thema: variable Overdrive. Das steht für mich im direkten Zusammenhang mit z.B. G-Sync oder FreeSync.

Des Weiteren bedeutet 60 Hz auch, dass alle 16,67 ms ein neues Bild auf dem Monitor gezeigt wird. Diese Zeit (z.B. 16,67 ms) wird auch Refresh-Window genannt. Und weiter? Je höher die Bildwiederholrate, desto niedriger muss die Pixelreaktionszeit des verbauten Panels sein. Für ein 60 Hz Display reicht im Grunde eine Pixelreaktionszeit von 16 ms. Welche Anforderungen im Grunde hier verlangt werden, habe ich euch in einer Tabelle mal zusammengestellt.

Ihr seht also, dass die Bildwiederholrate und die Response-Time unmittelbar zusammenhängen. Ist die Response-Time zu langsam, dann führt das zu Ghosting (Blurr-Trails). Wenn die Response Time max. 1 ms über dem Refresh-Window liegt, dann wird man Blurring kaum wahrnehmen. Alles was deutlich über dem Refresh-Window liegt, ist für mich inakzeptabel. Damit leite ich jetzt quasi schon auf die nächste Seite über. Dann mal schnell umblättern!

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RX480

Urgestein

1,861 Kommentare 853 Likes

#1 Aug 25, 2022

Wie schauts denn mit dem guten alten TN-Moni aus?
(mein oller 4k-60Hz wird auch mit 1ms Pixelreaktionszeit beworben)

btw.
mit Chill57fps und aktivem Vsync+FS habe ich noch kein Tearing, spart immerhin >5% W@Graka ggü. 60Fps/Hz und sollte weniger Inputlag haben
(es wird ja kein Triplebuffer genutzt)

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HabeLeiderKeinLabor

Veteran

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#2 Aug 25, 2022

Was haltet Ihr von dem neuen VESA ClearMR Standard?

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FritzHunter01

Moderator

1,150 Kommentare 1,567 Likes

#3 Aug 25, 2022

Im Grunde eine gute Idee. Wozu das führt, das bleibt abzuwarten.

Wenn es so kommt wie mit der lächerlichen HDR Zertifizierung, dann ist auch der ClearMR Standard nur ein weitere kundenfangender nutzloser Aufkleber für Verpackung.

Ich bin da sehr skeptisch und werde mir das genau anschauen.

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FritzHunter01

Moderator

1,150 Kommentare 1,567 Likes

#4 Aug 25, 2022

Also wenn das die Testbedingungen sind, dann lach ich mich tot.

Ich lese nichts von variable Overdrive. Input Lag, Processing usw. Wo sind Vergleiche zwischen den verschiedenen Overdrive Settings? Die schauen sich quasi nur die max. Refresh Rate bei gleicher Framerate an. Werten dazu Overshoot/Undershoot aus.

Wenn das alles ist, dann dauert das ganze max 2 Stunden. Und die erste Stunde wärmt man nur das Panel auf.

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Guest

#5 Aug 25, 2022

Also ich würde es nicht so ganz unterschreiben, dass man von 144 Hz Monitor nie wieder auf 60 Hz zurück will.
Ich scheine da relativ immun zu sein.
Fürs Homeoffice habe ich mir erst einen IPS 144 Hz 27" WQHD geholt. Schönes Teil. Daneben war ein alter 27" TN-Monitor mit FHD einfach furchtbar. Aber eher wegen dem "Bild". Also Farbdarstellung, Schärfe usw. Wegen einem zusätzlich angeschlossenem alten 47" TV, der wie der 27" TN-Monitor auch per HDMI angeschlossen war (und ist), gab es zudem Probleme die Farben korrekt einzustellen, da der gammelige alte Monitor viel zu hohe Gamma-Werte hatte. Wenn man diese für Monitor per Treiber umgestellt hat, wurde der TV auch verstellt. Und andersrum. Es war toll.

Aber das nur am Rande. Da ich unterschiedliche Auflösungen hatte und unterschiedliche Hz, habe ich einfach bei mehreren Monitoren auf 60 Hz runtergestellt, damit der VRAM niedriger taktete. Im Office-Betrieb brauche ich keine 144 Hz.
Habe dann erst viel später gemerkt, dass die Settings sich immer änderten, je nachdem wie viele Monitore gerade an waren oder aktiv waren.
Habe also den Unterschied zwischen 144 und 60 Hz nie wirklich gemerkt, obwohl die Displays teilweise auf 144 Hz oder auch 60 liefen.

Für besseres Bild habe ich mir vor einiger Zeit einen 2. 144 Hz WQHD geholt. Beide 144 Hz WQHD Monitore laufen nun auf 60 Hz. Immer. Es reicht mir einfach. Ich muss aber gestehen, dass ich ohnehin quasi gar nicht mehr zocke. Und WENN dann eher so old-school Sachen. Da stelle ich dann den Framelimiter auf 58 fps oder sowas und spare noch etwas Energie und Lüftergejaule.

Wenn ich ehrlich bin, brauche ich also keine 144 Hz Displays. Ich habe mir die IPS-Displays eher geholt, weil das Bild so toll ist und man sehr lange problemlos damit arbeiten kann. Die Augen danken es mir. Das hat in dem Moment aber bei mir (!) wenig mit den Hz zu tun ;).

Aber ich will nicht abstreiten, dass Leute da vielleicht Probleme mit haben mögen. Ein bisschen Gezuppel hier oder da, das macht mir nix. Ich könnte nun von "früher" schwadronieren, dass man froh war, wenn man nur die Hälfte hätte, aber ich lasse das mal :D .

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FritzHunter01

Moderator

1,150 Kommentare 1,567 Likes

#6 Aug 25, 2022

Da hast du auch nicht unrecht. Bei mir im Büro stehen zwei 27“ IPS von HP… einer kann 75 und der andere nur 60 Hz. Reicht mir da auch völlig aus… 4 Notebooks laufen auch nur mit 60 Hz…

Aber zocken unter 144 Hz, das geht irgendwie nur im Notfall.

Früher auf den alten Röhren Monitoren… ich erinnere mich an den 27“ Röhre… wirf den aus dem 4 Stock und du kannst die Druckwelle zwei Blocks weiter spüren… Masse x Geschwindigkeit

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Guest

#7 Aug 25, 2022

27" Röhre? Okay dicker Brummer :D. Ich hatte glaube ich 19", andere max 21". Allerdings war das dann kein Spass auf LAN mit dem Riesending. Also sowohl schleppen als auch platztechnisch. Katastrophe.

Wenn man sich querbeet so einige Foren anschaut, dann bin ich immer wieder überrascht über die 10001000 Forenposts von Leuten, die für uralte Spiele sich die dicksten Rechner holen. Ob das LoL ist oder insert-10J-und-älter-Game. Am besten dann mit 240 fps Anspruch. Besser noch 360 oder wenn es ginge noch viel mehr.
Ich weiß nicht so genau woher das kommt, ehrlich gesagt. Ich kann ja 60Hz vielleicht als Begrenzer noch verstehen; also persönlich weniger, aber grundsätzlich. Aber über 144 Hz bzw. in dem Fall fps? Also ich habe da meine Zweifel. "Früher" hat man auch mit "gerade flüssig" die meisten Leute umgebraten in den üblichen Shootern. Mittlerweile scheint das ja jeder zu machen, allerdings nicht mehr auf LAN, sondern eben über den Erdball. Ich finde es da immer schwierig, wenn ständig von Inputlag usw. geredet wird. Also nicht wie du es gemacht hast hier, sondern wie es eben oft gemacht wird ohne gefühlt einen Hauch von Ahnung. Oder Relation. Ich habe anno dazumal (um die 2000er) sogar mit VSync gezockt und später sogar auch noch, allerdings weniger Shooter. Heute undenkbar.
Wenn man mal sieht, was für miese Reaktionszeiten der Mensch hat, dann sind wenige ms häufig ziemlich egal. Bzw. eben Gamewissen, Übung, Internetverbindung, Netcode des Games alles mögliche erscheint mir wichtiger als abstrus hohe Hz/fps in einem Spielchen. Oder mindestens genauso wichtig.
Da werden sich dann in diversen alten Games Probleme angelacht durch Superrechner, wo die Grafikkarte dann schon wieder runtertaktet usw. Oder die Leute sind zu blöd Ruckeln von Tearing zu unterscheiden. Da frage ich mich manchmal, ob die Menschheit denn nicht doch dümmer wird :D.
Was nicht heißt, dass man Varianzen in der Bilddarstellung nicht spüren kann. Aber da frage ich mich dann, ob viele Leute nicht besser damit bedient wären, den Framelimitter einfach etwas härter zu setzen, dass die Frames eben in nahezu allen Situationen konstant bleiben. Wenn es denn so wahnsinnig wichtig ist. Und manchmal sieht man dann auch Sachen in Foren, wo die Leute völlig abtilten, wobei da einfach nur kurz Gameinhalt nachgeladen wird. Kurzer Zuppel von wenigen ms und gut ist. Wohlgemerkt dann oft bei so Games wie Fortnite, welches ich noch nie gespielt habe, aber in diversen Ruckelbeweisvideos schon begutachten durfte. Grafisch jetzt ... "funktional", Immersion ... fragwürdig.

Naja vom Thema abgekommen. Aber die wichtigste Frage: was zum Teufel hat die 27" Möhre gewogen? :D 30 kg, 40kg?

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Guest

#8 Aug 25, 2022

Beim Thema Inputlag sollte man darauf achten, dass man im Fullscreen Modus spielt. Bei Borderless oder Windowed Modus ist das Inutlag höher. Da machen sich viele dann den Vorteil der noch höheren Bildwiederholraten zunichte. Was nützen einem dann anstatt 144 hz sogar über 240hz? Wenn man sich es an anderer Stelle wieder wegnimmt.

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Martin Gut

Urgestein

7,756 Kommentare 3,561 Likes

#9 Aug 25, 2022

1990 schaffte der MS-Flightsimulator auf unserem teuren 286er gerade mal 3 bis 5 FPS, ausser wenn es geruckelt hat. o_O
Ruckler von 1 bis 3 Sekunden gab es eigentlich andauernd. Da warteten wir gespannt auf jedes neue Bild.

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FritzHunter01

Moderator

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#10 Aug 25, 2022

Keine Ahnung… schwer ohne Ende

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MeinBenutzername

Veteran

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#11 Aug 25, 2022

Signalfrequenz

30-100kHz (horizontal), 47-145Hz (vertikal)
30-160kHz (horizontal), 56-144Hz (vertikal)

Ich habe jetzt ein paar Monitore in der engeren Auswahl. Unter anderem weicht dort in den Angaben diese horizontale Frequenz, auf die ich immer wieder stoße, deutlich unter den Produkten ab. Was sagt die o.g. horizontale Frequenz denn überhaupt aus? Muss ich beim Kauf darauf auch achten? Ich sehe nur, dass das jetzt in Kilohertz angegeben ist, aber um ehrlich zu sein ich kann damit nicht viel anfangen. 🤯

Danke für die 3. Erweiterung des Grundlagen-Wissens.:)

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daknoll

Mitglied

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#12 Aug 25, 2022

Also ich kann mich nur an max. 24" Röhrenmonitore erinnern. Und die waren schon extrem seltene Monster.
Üblich waren höchstens 21". Kannst du mir ein 27" Modell nennen?
Würde mir das gerne mal ansehen, mich würden Refreshraten und Auflösung interessieren.

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FritzHunter01

Moderator

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#13 Aug 25, 2022

Vielleicht war es auch ein 24“ Hinkelstein… das is ja ewig her… mit den riesigen Ränder… da kann ich mich jetzt auch irren…

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FritzHunter01

Moderator

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#14 Aug 25, 2022

Das bezieht sich auf die jeweilige Horizenal- Frequenzen von bis… und ganz ehrlich… vergiss diese Angaben. Entscheiden ist die max Bildwiederholrate und das der Monitor VRR via FreeSync oder G-Sync kann… die sollte 48-144 Hz via DisplayPort oder HDMI (jenach Standard) möglich sein.

Was für einen Monitor hast in der engeren Auswahl?

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Martin Gut

Urgestein

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#15 Aug 25, 2022

Nix. Nein.
Zur Erklärung: Der Bildaufbau verläuft Zeilenweise immer von links nach rechts. Dann kommt die nächste Zeile. Bei den den alten Bildröhren wurde der Kathodenstrahl immer von links nach rechts über den Bildschirm geführt und hat die Pixel einer Zeile beleuchtet. Dann wurde der Strahl zurück an den Anfang der nächsten Zeile geführt. Wie schnell dieser Strahl hin und her geht, ist die horizontale Frequenz. Der Strahl geht für jede Zeile einmal hin und her. So schnell musste sich das Magnetfeld, das den Kathodenstrahl lenkte bewegen.

Multipliziert man die Anzahl Zeilen mit der Anzahl Bilder pro Sekunde, bekommt man die horizontale Frequenz.

Bei LCD-Bildschirmen funktioniert der Bildaufbau natürlich etwas anders. Natürlich wird eine Zeile nach der anderen geschrieben, aber wie lange der Bildschirm für eine Zeile braucht hat eigentlich so keine Bedeutung. Wenn der Bildschirm eine höhere Bildfrequenz hat oder mehr Zeilen hat, dann ist natürlich auch die Zeilenfrequenz höher. Der Wert hat für den Kunden aber keine Bedeutung sondern ist einfach eine der technischen Daten die üblicherweise angegeben werden.

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MeinBenutzername

Veteran

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#16 Aug 26, 2022

Danke euch! Eine Sache weniger die ich beachten muss beim Kauf! ;)

Die kleinen 24"-27" Full-HD Monitore haben mir zugesagt und bis 300€ habe ich geschaut. Dann habe ich noch darauf geachtet, dass diese die 100% im sRGB-Bereich abdecken (des Öfteren steht aber einfach nur immer 99%, ist wohl normal?) und das 144Hz unterstüzt wird. Der von MSI war lediglich der einzige, der weitere Angaben zur Farbraumabdeckung hat.

Die Tabelle zur Pixelreaktionszeit habe ich auch zur Hilfe genommen und den Refresh-Window-Wert verglichen. Als Grafikkarte habe ich mir eine Radeon RX 6800 vorgestellt, also noch auf das AMD FreeSync geachtet und bei der Helligkeit war ich mir nicht sicher... (ich habe bei mir keine direkte Sonneneinstrahlung am Schreibtisch, ist da der Wert von 250cd/m² ausreichend?)

Ist die Auswahl okay oder kannst du noch andere empfehlen?
HDR ist bei mir im Moment erst ein mal zweitrangig, aber abgeneigt wäre ich nicht.

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ipat66

Urgestein

1,354 Kommentare 1,353 Likes

#17 Aug 26, 2022

HDR gibt es für 300 Euro nicht...
In einer nicht lichtdurchfluteten Umgebung reichen 250 Kerzen eigentlich aus.
Solange die Sonne nicht direkt auf den Bildschirm trifft oder auf eine weiße Wand gegenüber....

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MeinBenutzername

Veteran

209 Kommentare 74 Likes

#18 Aug 26, 2022

Okay, dann hätte sich das schon erübrigt. 😅
Gut, dann sollte 250 ausreichend sein. Vielen Dank für die Hilfe! :)

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Lagavulin

Veteran

226 Kommentare 181 Likes

#19 Aug 26, 2022

250cd sind m.E. mehr als ausreichend. Ich habe sowohl meinen 27“ EIZO Arbeits-/Grafikmonitor als auch meinen 32“ LG Gaming-Monitor auf 160 cd (= nits) eingestellt. Bei Werten über 200 würden mir die Augen tränen.

Das hängt natürlich stark von den individuellen Lichtverhältnissen ab. Mein persönliches „Licht-Feng Shui“: Ich habe meine Schreibtische so aufgestellt, dass ich keine Lichtquellen (Fenster etc.) im Rücken habe und das Fenster ist vor dem Monitor und auf der linken Seite (da ich Rechtshänder bin und beim Schreiben mit der Hand auf dem Papier keinen Schatten erzeugen will). Die Monitore sind trotzdem noch durch eine Lichtschutzblende gegen Streulicht von der Seite abgeschirmt. Die künstliche Beleuchtung am Abend erfolgt indirekt über die (gebrochen weiße) Zimmerdecke (weiches, diffuses Licht).

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