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

25. August 2022 06:00

Der Input-Lag und seine Mythen

Bei diesem Thema bin ich recht kurz angebunden, da es mittlerweile auf jedem Influencer YouTube Kanal, der Monitore vorstellt, eine eigene Art von Input-Lag gibt. Erst kürzlich gab es ein Video über diverse Monitore. Ich nenne jetzt bewusst keine Namen. Jedenfalls wurde dort behauptet, dass der Samsung F24T350FHR (1080p 75 Hz IPS) einen Input-Lag von 0,9 ms haben soll. Da musste ich doch gleich meinen Kaffee vor völliger Fassungslosigkeit ausspucken. Na ja, sowas sollte man lieber nicht glauben. Und warum man das nicht sollte, das kann ich euch im weiteren Verlauf auch darlegen.

Der Input-Lag eines Monitors basiert auf drei bestimmenden Faktoren. Erstens, dem Processing-Lag des Monitors. Das ist die Zeit, die das Display benötigt, um ein Image von der GPU zu verarbeiten. Das dauert heutzutage nicht wirklich lange. Die meisten Monitore liegen unter 1 ms. Aufpassen, wer echte HDR Hardware verbaut hat (und Edge Lit Dimming oder FALD aktiviert hat), der wird beim Processing (HDR Gaming) ganz schnell bei 8-10 ms landen. Ja, die Algorithmen machen es möglich. Sowas braucht ein OLED Panel nicht. Zweitens, der Refresh-Lag. Die Zeit, die der Monitor braucht, um ein das nächste Image der GPU nach dem Processing in die Refresh-Pipeline zu bringen. Erstens und Zweitens nenne ich das Display-Lag und den kann ich Messen.

Und Drittens, die durchschnittliche Pixel Response Time. Dann und erst wirklich dann haben wir den Input-Lag eines Monitors. Das ist aber nur ein Teil der Latenz und sagt im Grunde noch nichts über die gesamte Systemlatenz. Daher bin ich der Meinung, dass es uns zudem noch mehr aussagt, wenn man unter gleichen Testbedingungen, die gesamte End zu End Latenz misst. Ich werde bei meinen Artikeln bzgl. Monitore zum einen den Display-Lag in ms (Processing + Refresh Lag) messen und veröffentlichen. Dazu addiere ich dann die durchschnittliche und vor allem spielbare Response Time. Dann haben wir den Input-Lag des jeweiligen Monitors.

Dennoch messe ich auch die Systemlatenz (E2E) um euch ein realeres Bild zu verschaffen (siehe Bild oben). Denn meine Testkonfiguration ist für alle nachvollziehbar und weicht nicht unweit von dem ab, was bei euch zuhause steht. Wichtig: Die GPU spielt beim Monitor testen nicht die kriegsentscheidende Rolle. Wie ihr sehen konntet, wird nix aufwendiges gerendert. Ich stelle euch meinen Testaufbau und den Ablauf noch detaillierter in einem extra Artikel vor. Heute geht es erstmal um das allgemeine Verständnis – die Grundlagen für alles was noch kommt.

Da wir gerade so angeregt über Latenzen sprechen. Wird es grafisch aufwendiger und wir kommen ins GPU Limit (die GPU ist > 98 % ausgelastet. Dann steigt die Latenz, weil die Render-Pipeline voll ist. Aber auch da kann man noch was machen. Nein, man braucht nicht immer gleich eine noch stärkere GPU. Es gibt da zum Beispiel für die AMD GPUs Anti-Lag und für die NVIDIA Besitzer? Die können sich über Reflex und Boost freuen. Was genau das jetzt alles ist, das erfahrt ihr hier:

NVIDIA Reflex und NVIDIA Boost im Praxis-Test: Skill-Verstärker oder Marketing – Was bleibt vom Versprechen übrig?

NVIDIA Reflex & Boost vs. AMD Anti-Lag & Radeon Boost in DirectX12 – Bildqualität, Performance und Systemlatenz in der Praxis!

Weitere Artikel zu diesem Thema findet ihr auf der Homepage (klick hier). Insbesondre NVIDIA Reflex konnte mich bis jetzt am meisten überzeugen. Wer also eine NVIDIA GPU besitzt, der sollte es in jedem unterstützten Spiel nutzen! Ich denke das reicht für heute auch aus. Ich fasse mal die heutigen Themen zusammen.

Zusammenfassung und Zwischenfazit

Die Bildwiederholrate in Hz gibt uns (je höher diese ausfällt) ein flüssigeres Spielerlebnis. In Verbindung mit einer sehr schnellen Pixel Response Time ergibt das am Ende die möglichst beste Motion Clarity. Wenn es mit dem Overshoot nicht zu heftig wird und der Monitor möglichst eine gute Implementierung von variable Overdrive hat. Die meisten aktuellen LCD-Panels können bzgl. der Response Time heute mit einer 240 Hz Refresh Rate mithalten. Die Tage von schnarch langsamen IPS oder VA Monitoren ist im Grunde vorbei. Aber die 1 ms ist bisher reines Marketing, denn ich kenne kein LCD-Panel, das eine Average Response Time von 1 ms hat. Overshoot bekommt da aktuell eine völlig neue Bedeutung!

Das Thema Tearing kann man mit G-Sync oder FreeSync latenzfrei umgehen. Und wenn es mit den 240 FPS nicht gleich auf Anhieb geht, dann hilft vielleicht DLSS oder FSR. Upscaling ist das neue Overclocking. Das wird auch grafisch immer verlustfreier. Bleibt noch das Thema Latenzen und auch hier konnte ich hoffentlich einige Mythen ins Land der Fabeln schicken. Ja, auch die Response Time gehört zum Monitor Input-Lag dazu. Und die macht bei den LCD-Panels noch immer min. die Hälfte der Latenz aus.

Jetzt haben wir es fast geschafft. Auf der letzten Seite versuche ich mit ein paar Worten – alle Teile unsere Reise in Bezug auf die Monitor-Grundlagen in einem Fazit zu vereinen.

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RX480

Urgestein

1,859 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

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#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

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1,353 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

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#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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