Reaktionszeit und Bildwiederholungsfrequenz

[HummelBommel]

Hallo,

in der Werbeanzeige meines Monitors (https://geizhals.de/acer-nitro-xv0-xv280kbmiiprx-um-px0ee-001-a2294156.html?hloc=at&hloc=de) wird die Reaktionszeit mit 4ms angegeben.

Die Bildwiederholungsfrequenz beträgt allerdings 60 Hz. Somit dauert ein Bildwechsel 0,017s. Die Flüssigkeitskristalle hätten doch mehr als genug Zeit, den Zustand zu wechseln.

Aus diesem Rückschluss ist mir die Kennzahl Reaktionszeit nicht plausibel. Kann mir jemand den Zusammen hang von Reaktionszeit und Bildwiederholungsfrequenz erklären?

Danke

 

[SpamBot]

wird die Reaktionszeit mit 4ms angegeben.

Das sind irgendwelche Traumwerte von Grau tönen... In der Regel dauert alles viel länger. Dazu gab es Mal einen schönen Test vor ca. einem Jahr von Igor / Igors Lab. Einfach Mal auf YouTube anschauen.

 

[Chillaholic]

Weil das Panel zu lahm dafür ist.
Die beworbenen 4ms sind auch keine 4ms, zumindest nicht in realitätsnahen Anwendungen.
Es handelt sich hierbei um eine G2G (Grau zu Grau) Messung welche realitätsferner nicht sein kann.
Gemessen werden solche repräsentativen Werte in Tests meist mit BWB (Schwarz-Weiß-Schwarz) Wechseln.

 

[snaxilian]

https://de.wikipedia.org/wiki/Bildwiederholfrequenz und https://de.wikipedia.org/wiki/Reaktionszeit_(Flachbildschirm)
Ersteres beschreibt die Anzahl der Bilder pro Sekunde, die der Monitor darstellen kann. Mit Monitor ist damit eher die Elektronik gemeint die das Signal vom Eingang annimmt und dann entsprechend den LCDs/LEDs/etc mitteilt in welcher Farbe diese zu leuchten haben.
Letzteres beschreibt wie lange ein einzelner Kristall/LED/etc benötigt um von einer zu anderen Farbe zu wechseln. GtG, also Grau zu Grau geht am schnellsten, daher ist dieser Wert in den Werbeblättchen angegeben weil er toll und schnell klingt. Farbe A zu Farbe B benötigt eben länger.

 

[HummelBommel]

Danke für die Antworten. D. h. Reaktionszeit ist eine theoretische Größe, die wohl eher für Hersteller relevant sind. Für mich als Spieler kommt es dann ja eher auf die Bildwiederholungsfrequenz an.

In diesem Zusammenhang würde ich gern eine Folgefrage stellen. Hat es irgendwelche Konsequenzen, wenn die Grafikkarte mehr als 100 FPS liefert und der Monitor mit einer Bildwiederholungsfrequenz von 60 HZ arbeitet?

 

[SpamBot]

Interessant sind aber ganz andere Dinge, z.B. ist ein Fenstermodus Mal schnell 60 ms langsamer als eine Vollbildanwendung... Und kaum einer merkt es.

 

[Jesterfox]

Hat es irgendwelche Konsequenzen, wenn die Grafikkarte mehr als 100 FPS liefert und der Monitor mit einer Bildwiederholungsfrequenz von 60 HZ arbeitet?

JA, Tearing. Die Bilder werden dann nicht vollständig dargestellt und es kommt zu sichtbaren "Abrisskanten".

Ansonsten noch zur Reaktionszeit: bei 60Hz hast du 17ms pro Bild. Das bedeutet aber auch das nach der Zeit schon das nächste aufgebaut wird. Bei 4ms Reaktionszeit bedeutet das 4ms für den Aufbau und 13ms ist das Bild dann aufgebaut zu sehen. Wenn die Reaktionszeit zu langsam wird dann ist der Monitor eigentlich nur noch mit Bildaufbau beschäftigt, man hat aber keinen fertigen Frame mehr dastehen... das führt zu Schlieren bei Bewegungen.

 

[SpamBot]

Bei 4ms Reaktionszeit bedeutet das 4ms für den Aufbau und 13ms ist das Bild dann aufgebaut zu sehen.

Eben nicht. Außer das Bild wechselt minimal die Grautöne...

 

[Jesterfox]

Ja, war vereinfacht dargestellt... es sollte nur verdeutlichen wie sich die Reaktionszeit auswirkt.

PS: wirklich harte Schwarz/Weiß Übergänge hat man aber auch recht selten, meist sind die Farbtöne schon recht ähnlich so dass die tatsächlich benötigte Reaktionszeit irgendwo zwischen dem geschönten GtG und der Maximalzeit von BtW liegt.

 

[SpamBot]

Aber die harten Übergänge sind die interessanten, den hier passiert etwas, ene Explosion, oder ein anderer Spieler kommt ins Bild.

 

[Chillaholic]

Danke für die Antworten. D. h. Reaktionszeit ist eine theoretische Größe, die wohl eher für Hersteller relevant sind. Für mich als Spieler kommt es dann ja eher auf die Bildwiederholungsfrequenz an.

Das würde ich so nicht sagen.
Die Summe aller Faktoren addiert sich, dazu gehört auch die Reaktionszeit des Panels.
Auch wenn der jetzt nicht den größten Anteil hat, kann man dadurch die gesamte Verzögerung verringern.
Ein langames "4ms" Panel hat meist so 13ms+ in der Realität.
Ein schnelles "1ms" Panel hat im Optimalfall so um die 5ms.
Was am Ende rauskommt nennt sich umgangssprachlich "Input-Lag", auch wenn das nicht ganz korrekt ist.
Es ist eher ein Zusammenspiel aus Input- und Output-Lag.

Hat es irgendwelche Konsequenzen, wenn die Grafikkarte mehr als 100 FPS liefert und der Monitor mit einer Bildwiederholungsfrequenz von 60 HZ arbeitet?

Ja, nennt sich Tearing und sind zerrissene Halbbilder, um das zu vermeiden dreht man die Grafikeffekte höher, macht Supersampling an, oder limitiert die FPS. Je nach Methode der Limitierung führt dies aber auch zu nem "Input-Lag". Tearing passiert immer dann, wenn FPS und HZ-Zahl asynchron sind. Bei niedrigen FPS ist es besonders spürbar. Andersrum passiert es aber auch, bei zu hohen Hz und zu geringen FPS, daher gibt es Free- und G-Sync, die synchronisieren die Hz inenrhalb einer bestimmten "FPS-Range".

Interessant sind aber ganz andere Dinge, z.B. ist ein Fenstermodus Mal schnell 60 ms langsamer als eine Vollbildanwendung... Und kaum einer merkt es.

Fenstermodus bringt grundsätzlich auch schlechte Frametimes und FPS.
Würde ich immer auf Vollbild stellen.

 

[Baal Netbeck]

Das Thema ist leider hoch komplex.
Es gibt auch keine einfache Antwort, ob ein Monitor gut ist oder nicht.

In der Regel hat alles Vor nd Nachteile.
snaxilian hat es ja schon beschrieben....Hz geben an, wie oft der Monitor ein aktuelles Bild einspielt.....dabei wird es innerhalb der Spanne von oben nach unten gewechselt.

Die Reaktionszeit ist dann, irgendein Fantasiezeug, dass sich die Hersteller aus den Fingern saugen.

Um Monitore bei der Reaktionszeit ernsthaft zu vergleichen, muss man schon unabhängige Tests angucken, die alle Monitore nach dem gleichen Verfahren testen.

HWunboxed macht das z.B. sehr umfangreich und geht auf Farben, Reaktionszeiten, Overshoot usw. ein.
Denn oft schaffen es die Pixel Kristalle gar nicht in der Zeit zwischen den refreshs die gewünschte Stellung einzunehmen...das Bild kann in Bewegungen verschmieren.
Dagegen gibt es Overdrive optionen, die die Kristalle mit höheren Spannungen beschleunigen, was die reaktionszeit verringert....aber zu viel Overdrive kann dazu führen, dass die Kristalle über das Ziel hinausschießen und das Bild in Bewegung falsche Farben anzeigt....komische Ränder oder gelbes Gras bei einem Rennspiel z.B.

Und oft passt der Overdrive Modus nicht zu verschiedenen Hz....Ein 144Hz Monitor, der hohes Overdrive braucht um bei 144Hz reaktionsschnell zu sein, kann in Verbindung mit adaptive sync und nur 60 FPS/60Hz dann Overshoot haben....

Und dann kommen noch Farbechtheit und Kontrast dazu....und HDR...und gleichmäßige Ausleuchtung oder backlight bleeding....oder andere Probleme...

 

[Chillaholic]

Ja, Overdrive ist auch so ne Sache.
Wenn das Panel zu lahm ist, kann man Overdrive anmachen, aber das führt je nach Panel und Setting zu Schlierenbildung, da die Kristalle zu lange nachleuchten. Will man nicht.
Bei IPS hast du so genanntes "IPS Glow" oder"Backlight-Bleed", unschöne Ausleuchtung bei Schwarzem Hintergrund. Will man auch nicht.
Jede Paneltechnologie hat irgendwo Vor- und Nachteile, ist leider etwas komplizierter.

 

[Bonanca]

zerrissene Halbbilder, um das zu vermeiden

Wenn man das denn möchte.
Denn hohe FPS haben bspw bei Shootern auch bei niedriger HZ Zahl Vorteile.

Und der Unterschied Low FPS + Low Hz zu High FPS + Low Hz als der Unterschied High FPS + Low Hz zu High FPS + high Hz.

 

[Chillaholic]

Denn hohe FPS haben bspw bei Shootern auch bei niedriger HZ Zahl Vorteile.

Also ich kenn niemanden, der freiwillig Tearing in Kauf nimmt und darin nen Vorteil sieht.

 

[Baal Netbeck]

Denn hohe FPS haben bspw bei Shootern auch bei niedriger HZ Zahl Vorteile.

Richtig...Wenn es um die Reaktionszeit im Spiel geht, dann sind hohe FPS auch bei wenig Hz wie 60 trotzdem von Vorteil.

Und auch ein 144Hz Monitor oder mehr, ist bei wenig FPS angenehmer als ein 60Hz Monitor.

Optimal sind natürlich hohe FPS und hohe Hz.

Oder wenn adaptive sync den refresh an die neuen Bilder koppelt.

Tearing ist nochmal was anderes...da geht es ja eher um die Bildqualität(störenden Bildversatz und franselnde Kanten)

Ergänzung (15. Oktober 2020)

Also ich kenn niemanden, der freiwillig Tearing in Kauf nimmt und darin nen Vorteil sieht.

Würde ich auch machen, wenn ich competitative shooter spielen würde.

Bei einem 144Hz(oder mehr) Monitor ist Tearing eh nicht mehr groß wahrzunehmen,
Dann lieber 300FPS und fest daran glauben, dass es den eigenen fehlenden Skill ausgleicht.

Wobei man dann durchaus situationsbedingt entscheiden sollte.
V-sync sollte man sich verkneifen, aber tripple Buffering kann gut sein(Edit:Wenn wie "Fast sync" oder "enhanced sync/erweiterte Synchronisation" implementiert)...und mit einem engine FPS Limiter im Software/CPU Limit ist man inputtechnisch oft auch gut bedient.

 

[Chillaholic]

Bei einem 144Hz(oder mehr) Monitor ist Tearing eh nicht mehr groß wahrzunehmen,

Ich hatte auch nen 144Hz auf FHD, Tearing war nicht wirklich spürbar.
Nun hab ich 165Hz auf 1440p, mit G-Sync.
Was soll ich sagen, ohne Adaptive Sync will ich nicht mehr.
Man gewöhnt sich sehr schnell daran und Freesync ist nunmal wirklich kein Aufpreis mehr heutzutage.

 

[Jesterfox]

V-sync sollte man sich verkneifen, aber tripple Buffering kann gut sein...und mit einem engine FPS Limiter im Software/CPU Limit ist man inputtechnisch oft auch gut bedient.

Ähm... gerade der Tripple-Buffer ist das Problem, der verursacht den Input-Lag. Deshalb hilft auch ein Framelimitter, der verhindert das der 3. Buffer beschrieben wird wenn die FPS über die HZ ansteigen. V-Sync ohne 3. Buffer ist aber problematisch wenn die FPS unter die HZ fallen, da dann gleich eine Halbierung der FPS erfolgt.

 

[Baal Netbeck]

Ähm... gerade der Tripple-Buffer ist das Problem, der verursacht den Input-Lag.

Das kommt ganz auf die Implementierung von tripple buffer an.

Soweit ich weiß wird heute in der Regel der dritte Buffer benutzt um die GPU pausenlos arbeiten zu lassen.
So können die FPS über die maximalen Hz des Monitors gehen....es ist immer ein vollständiges Frame für den Monitor bereit, aber es baut sich keine Warteschlange auf....immer wenn zwei Buffer vollständige Frames haben, wird das älter verworfen und die GPU arbeitet weiter.

So arbeiten meines Wissens nach Nvidias "fast sync" und AMDs "enhanced sync/erweiterte Synchronisation"
Damit erreichen nicht alle berechneten Bilder den Monitor, aber immer die neuesten vollständigen.
Der Input Lag ist sehr ähnlich zum unlimitierten Fall.

Aber es gibt auch tripple Buffering, dass versucht zwei vollständige Frames vorzuhalten um kurzen Einbrüche unter die Monitor Hz, etwas abzufedern....das ist natürlich nochmal schlechter als "V-sync double buffer"...aber sowas hat doch kaum noch ein Spiel(korriert mich wenn ich da falsch liege).

 

[Jesterfox]

@Baal Netbeck : ähm doch, das ist in beiden Fällen das tripple Buffering. Wobei wie du richtig sagst es mit fast/enhanced sync die Erweiterung gibt die GPU weiter rechnen zu lassen um veraltete Daten in den Buffern wieder zu verwerfen und damit den Lag zu verringern.