Tastatur-Latenz und Polling-Rate erklärt

Viele Seiten bieten einen Keyboard Latency Test oder einen Polling-Rate-Checker an, doch eine Webseite sieht Tastenereignisse erst, nachdem Tastatur, USB- oder Funkverbindung und Betriebssystem ihre Arbeit getan haben. Diese Anleitung erklärt jeden Teil der Verzögerung zwischen Tastendruck und sichtbarem Ergebnis, was Browser-Zeitmessung ehrlich zeigen kann und was Sie für eine echte Latenzmessung brauchen.

Woher die Verzögerung der Tastatur kommt

Zwischen Ihrem Finger und dem Bildschirm liegt eine Kette von Schritten, und jeder kostet etwas Zeit:

Tastenweg und Auslösung: Die Taste bewegt sich, bis der Schalter auslöst. Bei mechanischen Schaltern liegt dieser Punkt fest; bei analogen Tastaturen (Hall-Effekt o. Ä.) kann er einstellbar sein.
Scannen: Der Controller der Tastatur prüft die Tastenmatrix immer wieder. Wie oft, ist die Scanrate.
Debounce: Der Controller wartet oder filtert, damit ein prellender Kontakt nicht als mehrere Anschläge gemeldet wird.
Polling und Übertragung: Über USB fragt der Computer die Tastatur mit ihrer Polling-Rate nach neuen Daten; Funk- und Bluetooth-Verbindungen haben ein eigenes Timing.
Betriebssystem und App: Die Eingabe wird verarbeitet und an das Programm geliefert.
Rendering und Anzeige: Das Programm zeichnet ein neues Bild und der Monitor zeigt es an.

Die Gesamtlatenz ist die Summe all dessen. Werbeangaben beschreiben meist nur einen Teil.

Polling-Rate in einfachen Zahlen

Die Polling-Rate gibt an, wie oft der Computer Berichte einer USB-Tastatur abholt. Bei 125 Hz beträgt der Abstand 8 ms, bei 1000 Hz 1 ms und bei 8000 Hz 0,125 ms. Eine höhere Rate verkürzt die Wartezeit auf den nächsten Bericht, aber nur diese: Scanrate, Debounce, System und Anzeige tragen weiterhin ihren Teil bei. Die Polling-Rate sagt auch nichts darüber, wie schnell der Controller der Tastatur die Taste bemerkt.

Was ein Browser sehen kann

Eine Webseite erhält keydown- und keyup-Ereignisse mit Zeitstempeln. Daraus kann sie zeigen:

die Zeit zwischen Drücken und Loslassen sowie zwischen aufeinanderfolgenden Anschlägen – so erkennt der Chatter-Test Schalterprellen;
welche Tasten gleichzeitig gehalten werden, wie im Ghosting-Test;
den genauen key- und code-Wert, wie im Keycode-Tester.

Sie sieht nicht, wann Sie die Taste physisch gedrückt haben, nur wann das Ereignis ankam. Browser runden Zeitstempel zudem aus Datenschutzgründen, teils grob, und das System kann mehrere Eingabeereignisse bündeln. Ein Zeitstempel eines Tastenereignisses ist daher keine Messung der Tastatur-Latenz.

Warum eine Website die Polling-Rate der Tastatur nicht bestätigen kann

Mausbewegungen erzeugen einen kontinuierlichen Strom von Berichten, daher lassen die Abstände zwischen Ereignissen eine grobe Schätzung der Maus-Rate zu – das macht der Maus-Polling-Rate-Test. Eine Tastatur sendet einen Bericht, wenn sich Tasten ändern, und niemand drückt Tasten annähernd 1000-mal pro Sekunde. Ohne gleichmäßigen Strom hat der Browser nichts, woraus er eine Polling-Rate der Tastatur schätzen könnte. Eine Seite, die allein aus dem Tippen „Ihre Tastatur läuft mit 1000 Hz“ ausgibt, rät. Verlässlich sind die Einstellung in der Software Ihrer Tastatur oder ein USB-Analysewerkzeug.

Auslösepunkt und Rapid Trigger

Bei analogen Tastaturen werden Auslösepunkt (wie weit die Taste sich bewegt, bis sie registriert) und Rapid Trigger (ein Loslassen wird erkannt, sobald die Taste sich hebt) von Sensoren in der Tastatur gemessen. Der Browser erhält nur das resultierende Drücken und Loslassen, nicht die Position der Taste, daher kann eine Webseite den Auslöseweg nicht messen. Nutzen Sie die Software der Tastatur, die die Sensorwerte direkt ausliest. Ein Browser-Test kann bestätigen, dass Drücken und Loslassen ankommen, wann Sie es erwarten, zum Beispiel durch schnelles Tippen im Tastatur-Test.

Wie man echte Latenz misst

Echte Gesamtlatenz braucht eine Referenz außerhalb des Computers: eine Hochgeschwindigkeitskamera, die Taste und Bildschirm gleichzeitig filmt, oder ein spezielles Latenz-Messgerät, das den Druck und die Änderung auf dem Bildschirm erkennt. Messen Sie viele Anschläge und bilden Sie den Mittelwert, denn einzelne Ergebnisse schwanken mit dem Timing von Bildern und Polls. Mit einer Kamera:

für jede Tastatur dieselbe Szene, denselben Monitor, dieselbe Bildwiederholrate und dieselben Einstellungen verwenden;
fest und gleichmäßig drücken;
Bilder ab dem Moment zählen, in dem die Taste aufsetzt oder der Schalter bekanntermaßen auslöst, bis zur ersten sichtbaren Änderung.

Tastaturen fair vergleichen

Immer nur eine Sache ändern: derselbe Anschluss, dasselbe Kabel, derselbe Computer, Monitor und dieselbe App für jede Tastatur.
Kabelergebnisse sagen nichts über dieselbe Tastatur im Funk- oder Bluetooth-Modus; jeden Modus getrennt testen.
Viele Messwerte aufnehmen und Spannweiten ebenso wie Mittelwerte vergleichen.
Jede einzelne Zahl einer Website, auch eine Browser-Zeitmessung, als Hinweis und nicht als Messung betrachten.

Fragen

Kann ein Browser die Tastatur-Latenz messen?

Nicht die echte Latenz. Eine Seite sieht nur, wann das Tastenereignis ankam, nicht wann Sie die Taste gedrückt haben, und ihre Zeitstempel sind gerundet. Für eine Latenzmessung braucht es eine externe Referenz wie eine Hochgeschwindigkeitskamera oder ein spezielles Messgerät.

Wie prüfe ich die Polling-Rate meiner Tastatur?

In der Software oder den Einstellungen der Tastatur, die sie meist anzeigen und ändern. Eine Website kann die Polling-Rate einer Tastatur aus dem Tippen nicht verlässlich schätzen, weil Tasten keinen gleichmäßigen Strom von Berichten erzeugen.

Sind 8000 Hz besser als 1000 Hz?

Sie verkürzen einen Teil der Verzögerung, von bis zu 1 ms auf bis zu 0,125 ms zwischen zwei Polls. Ob Sie das merken, hängt von den übrigen Gliedern der Kette ab, die oft viel mehr beitragen.

Hat diese Seite einen Tastatur-Latenztest?

Nein, bewusst nicht. Die Tastatur-Tools von TestDock messen, was ein Browser verlässlich sehen kann: welche Tasten ankommen, wie viele gleichzeitig und das Anschlag-Timing für Prellen. Diese Anleitung erklärt, wie man Latenz richtig misst.