Latenz von Tastaturen: Switch-Aktivierungsweg ist entscheidend

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Latenz von Tastaturen: Switch-Aktivierungsweg ist entscheidend
Quelle: Logitech

Ein Spieler hat die Latenzen verschiedener Tastaturen vom Beginn des Tastendrucks bis zur Übermittlung der Daten gemessen. Laut den Ergebnissen ist vor allem die Länge des Aktivierungswegs entscheidend, also wie weit eine Taste bis zum Auslösen heruntergedrückt werden muss. Andere Faktoren stellen die genutzten Matrizen und das sogenannte Debouncing dar.

Vor allem im Gaming-Bereich werben Peripheriehersteller gerne mit Aussagen rund um die Latenz. Besonders die Polling-Rate mit 1.000 Hertz wird häufig in den Vordergrund gestellt. Das Nachmessen der tatsächlichen Latenzen ist schwierig, der Betreiber des Technik-Blogs danluu.com hat sich trotzdem an einen Versuchsaufbau gewagt (via notebookcheck.net).

Zwischen PC und Tastatur wurde ein Logikanalysator geschaltet, um den exakten Zeitpunkt der Datenübermittlung zu erfassen. Die Messung begann nicht beim Erreichen des Aktivierungspunktes, sondern beim Herabdrücken des Schalters, dessen Zeit mit einer 240-Fps-Kamera ermittelt wurde - erstere Methode sei praxisfern, da Menschen die Tasten noch herunterdrücken müssten. Ähnlich, wie CRTs bei Latenztests von Monitoren zum Vergleich herangezogen werden, nutzte Luu verschiedene einfache Schalter mit Stromversorgung und ohne weitere Logik für Vergleichswerte. Zwei Tasten wurden beim Test gleichzeitig heruntergedrückt. Das ist nicht 100 Prozent akkurat, ergebe gemittelt aber brauchbare Werte. Die letztendlichen Werte wurden in Schritten von 5 Millisekunden gerundet.

Das Magic Keyboard 2 von Apple schneide mit 15 ms am besten ab, Microsofts Natural 4000 und das Das Keyboard 3 mit 20 und 25 ms am zweit- beziehungsweise drittbesten. Andere, explizit für Spieler beworbene Tastaturen erzielten höhere Werte, Razers Ornata Chroma etwa 35 ms. Laut den Ergebnissen sei bei der Latenz wenig überraschend die Länge des Aktivierungswegs entscheidend. Je weiter ein Schalter heruntergedrückt werden muss, desto länger dauere es, bis das Signal ankommt. Apple nutzt Scherentaster mit einem Aktivierungsweg von unter 1 mm. Bei mechanischen Tastaturen kommen meistens Switches mit 2 mm zum Einsatz. Cherry bietet inzwischen aber auch die MX-Speed mit 1,2 mm Aktivierungsweg an. Im schlechtesten Fall könnten 10 ms Latenz oder mehr alleine durch das Drücken einer Tasten entstehen.

Weitere wichtige Faktoren seien die eingesetzte Matrix zum Erkennen der Tastenanschläge und das sogenannte Debouncing ("Entprellen"). Selbst wenn ein Nutzer eine Taste nur kurz drückt, werden eigentlich schon mehrere Anschläge registriert. Um eine ungewollte mehrfache Auslösung zu vermeiden, setzen Hersteller auf eine Hysterese, bei der eine Taste nach einem Anschlag mehrere Millisekunden nicht mehr übermittelt wird.

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    • Kommentare (22)

      Zur Diskussion im Forum
      • Von PCGH_Torsten Kokü-Junkie (m/w)
        Zitat von Mitchpuken
        Da habe ich wohl zu schnell (über-) gelesen.
        0,5mm Hatte noch nicht das Vergnügen auf eine Appletastatur zu tippen. Gefühlt drück ich da meine Fingerkuppen stärker zusammen, wenn ich am Smartphone tippe
        Er macht keine mm-Angabe, beschreibt aber dass bei seiner Apple-Tastatur der gesamte Tastendruck in weniger als 4 ms (1 Frame der Messkamera) absolviert wurde, während er bei anderen Tastaturen 16-32 ms (4-8 Frames) betrug. Ausgehen von 4 mm Hub für die Mechas ergeben sich 0,5 mm für Apple. Die andere, nicht ohne Grund von mir angedeutete Erklärung wären systematische Fehler während der Messungen:
        Wenn man den geringen Gegendruck der Apple-Tastaturen (mit meinem Wissen nach wenigstens 1, eher 1,5-2 mm Hub) gewohnt ist und dann auf die in den USA beliebten Mechas mit hohem Widerstand (MX Black/Clear/White) wechselt, dann ist eine zu schwache und damit langsamere Betätigung der Tasten nicht unwahrscheinlich.
      • Von PCGH_Torsten Kokü-Junkie (m/w)
        Zitat von Mitchpuken
        Da habe ich wohl zu schnell (über-) gelesen.
        0,5mm Hatte noch nicht das Vergnügen auf eine Appletastatur zu tippen. Gefühlt drück ich da meine Fingerkuppen stärker zusammen, wenn ich am Smartphone tippe
        Er macht keine mm-Angabe, beschreibt aber dass bei seiner Apple-Tastatur der gesamte Tastendruck in weniger als 4 ms (1 Frame der Messkamera) absolviert wurde, während er bei anderen Tastaturen 16-32 ms (4-8 Frames) betrug. Ausgehen von 4 mm Hub für die Mechas ergeben sich 0,5 mm für Apple. Die andere, nicht ohne Grund von mir angedeutete Erklärung wären systematische Fehler während der Messungen:
        Wenn man den geringen Gegendruck der Apple-Tastaturen (mit meinem Wissen nach wenigstens 1, eher 1,5-2 mm Hub) gewohnt ist und dann auf die in den USA beliebten Mechas mit hohem Widerstand (MX Black/Clear/White) wechselt, dann ist eine zu schwache und damit langsamere Betätigung der Tasten nicht unwahrscheinlich.
      • Von AMG38 Software-Overclocker(in)
        Tippgefühl, Verarbeitung, Ergonomie?
        Da können wir gerne drüber reden. Aber dieser krampfhaft aufgezogene Markt für Spieler wie bei den Mäusen mit hundertachtzigmillionen Dpi alias "Sei schneller als deine Gegner und besiege sie alle!!!1" scheint seit einiger Zeit auf die Tastaturen übergegangen zu sein.
      • Von Bembel_Benji Kabelverknoter(in)
        Zitat von Echo321
        Der größte Latenz-Erzeuger sitzt doch am PC und wird beeinflusst durch angeborene und antrainierte Fähigkeiten, dem Alter, Ablenkung furch Freundin / TV oder dem Feierabendbier. Solange ich kein unter 20 jähriger Profigamer bin ,der täglich 8+ Stunden von der Außenwelt abgeschirmt zockt und damit seinen Lebensunterhalt verdient, ist eine Tastaturlatenz von 10 oder 30ms snurzpiepegal.
        So isset! Ich merke das schon, dass ich eine schlechtere Reaktion wie vor 15 Jahren habe und auch die jetzige ist Tagesform abhängig (schwankt zwischen Uiuiui und Putzeimer). Von daher glaube ich auch nicht, dass das für den Otto-Normal-Anwender irgendwelche Auswirkungen hat.
      • Von NamenI_os Komplett-PC-Käufer(in)
        Zitat von GoodCat1987
        Da die Wahrnehmungen immer subjektiv, die Unterschiede m.M.n nicht all zu groß sind und man auch hier Fertigungstoleranzen bspw. einer Tastatur vom gleichen Model berücksichtigen muss,
        stehe ich diesem Test doch sehr kritisch gegenüber.
        Zu behaupten dieser Test ist Sinnfrei würde ich mir jetzt nicht anmaßen, doch bezweifle ich recht stark das die Mehrheit einen Unterschied zwischen 15ms und 35ms bemerken würde.
        Sinnfrei wegen schlechter Methodik. Fertigungstoleranzen bei Software gibt es nicht, das einzige was es erklären könnte wäre verschiedene Revisionen - aber wenn die von Das 3 zu Model S den Namen ändern glaube ich da nicht dran. Schau dir mal mein Bild an, von 38ms bis 56ms habe ich da alles gemessen, das war bei der Das alles andere als konstant. Wenn der Held in dem Beitrag da nur einmal gemessen hat macht das einen riesen Unterschied - im Bild siehst du 200 Messungen.

        Zitat von Casurin
        Und Scanrate im kHz bereich -kommt halt auch wieder darauf an wie sie angegeben wird. Hab gesehen das bei keyboard-chips oft die 2/4 DAC-pins nur genutzt werden - dann scanned der chip mit 10 kHz über alle Tasten hintereinander - was auf einmal dann doch 10 ms sind.

        und ja klar, debouncing muss den Delay nicht wirklich beinflussen, aber wie gesagt -wenn man es schon so billig wie möglich machen will und halt nur nen RC Filter mit level-detection einsetzt dann kommt man schon auch auf ein paar ms.
        Ne das Entprellen wird eigentlich immer komplett in Software gemacht, der einzige R ist da die Leitbahn und die einzige C die des Eingangs vom GPIO. Der Trick beim Latenzlosen Entprellen ist es einfach jeden Zustandswechsel aus dem stabilen Zustand sofort zu übertragen und dann ein instabil Flag zu setzen und das erst bei einem stabilen Endzustand (also letzter Wechsel + Prellzeit) zu löschen. Mit einem ungesetzten Flag wird dann wieder jeder Zustandswechsel sofort übertragen.

        Die Das 3 hatte iirc eine Scanrate gerade aus der Hörbandbreite raus, also irgendwas zwischen 20 und 40 kHz und damit mein ich einen Kompletten Zyklus aller 19 Rows (frage mich nicht warum die unnötig viele Rows abscannen). Wenns brennend interessiert kann ichs mir auch nochmal über nen Logic Analyzer anschauen.

        Analoge Abtastung mit Widerständen gegen Ghosting (billiger als Dioden ...) und ADC Pins gibts afaik sehr sehr selten.
      • Von GoodCat1987
        Da die Wahrnehmungen immer subjektiv, die Unterschiede m.M.n nicht all zu groß sind und man auch hier Fertigungstoleranzen bspw. einer Tastatur vom gleichen Model berücksichtigen muss,
        stehe ich diesem Test doch sehr kritisch gegenüber.
        Zu behaupten dieser Test ist Sinnfrei würde ich mir jetzt nicht anmaßen, doch bezweifle ich recht stark das die Mehrheit einen Unterschied zwischen 15ms und 35ms bemerken würde.
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