Monitor-Reaktionszeit: was die Millisekunde misst, und ab wann sie egal ist

Die Reaktionszeit eines Monitors ist die Zeit, die ein Pixel braucht, um von einer Farbe zur nächsten zu wechseln. Sie hat nichts mit der Eingabeverzögerung zu tun, und die Zahl auf dem Karton ist zwischen zwei Monitoren nicht vergleichbar, weil sie zwei verschiedene Dinge heißen kann und in beiden Fällen den günstigsten Fall zeigt. Ist die Reaktionszeit zu lang, zieht ein bewegtes Objekt einen Schweif hinter sich her. Ist sie kurz genug, entscheidet nicht mehr sie über die Schärfe in Bewegung, sondern die Bildwiederholrate.

Dieser Text erklärt, was gemessen wird, warum „1 ms" nichts über den Monitor sagt, was Overdrive ausrichtet und anrichtet, und wo die Grenze liegt, ab der die Zahl egal ist. Welche Paneltechnik du kaufen sollst, steht nicht hier, sondern in IPS, VA oder TN: welches Panel für Gaming; hier geht es darum, was die Zahl bedeutet, die dort verglichen wird.

Monitor-Reaktionszeit: was die Zahl misst

Gemessen wird ein Wechsel zwischen zwei Grautönen, und zwar nicht ganz: Die Uhr läuft erst, wenn das Pixel 10 Prozent des Weges geschafft hat, und stoppt bei 90 Prozent. So legt es die VESA in ihrer Prüfvorschrift für Adaptive-Sync-Monitore fest: Die Zeit „from when the transition is 10 to 90% complete" ist die Reaktionszeit eines Übergangs (VESA Adaptive-Sync Display CTS, Abschnitt 7.4). Das erste und das letzte Zehntel fallen weg, weil Messgeräte nahe Schwarz zu stark rauschen. Die Angabe heißt deshalb GtG, Grau-zu-Grau, und ein Monitor mit „1 ms GtG" hat diesen einen Wechsel in einer Millisekunde zu 80 Prozent geschafft.

Ein Monitor hat aber nicht einen Übergang, sondern Tausende. Blur Busters rechnet vor: Bei 256 Graustufen je Farbkanal gibt es über 60.000 mögliche Wechsel von einem Ton zu einem anderen, und jeder davon hat seine eigene Zeit. Wer misst, nimmt eine Auswahl, etwa ein Raster aus 9 mal 9 Stufen, und bildet den Durchschnitt. „Some vendors only advertise the fastest GtG number of all the GtG colors tested", schreibt Blur Busters, und auf demselben Panel können einzelne Wechsel mehr als zehnmal so lange brauchen wie der beworbene (Blur Busters, GtG versus MPRT).

Die langsamen Wechsel sitzen dort, wo du sie am ehesten siehst: nahe Schwarz. RTINGS misst seine Übergänge zwischen sechs Graustufen von 0 bis 100 Prozent und veröffentlicht neben dem Durchschnitt eigens den Mittelwert der drei schlechtesten, weil der „tended to be in the dark transitions" liegt (RTINGS, Response Time). Ein Panel, dessen dunkle Übergänge weit über dem Durchschnitt liegen, zeigt hinter bewegten Objekten vor dunklem Grund den Schweif, der bei VA-Panels als Black Smearing bekannt ist.

GtG gegen MPRT: zwei Zahlen, die beide „1 ms" heißen

GtG misst, wie lange ein Pixel für den Farbwechsel braucht. MPRT misst, wie lange ein Pixel sichtbar bleibt. Beides wird in Millisekunden angegeben, beides landet als „Reaktionszeit" auf dem Karton, und beides sagt etwas völlig anderes. Blur Busters bringt es auf zwei Sätze: „GtG represents how long it takes for a pixel to change between two colors. MPRT represents how long a pixel is continuously visible for."

Die Sichtbarkeitsdauer hängt bei einem gewöhnlichen Monitor nicht am Panel, sondern an der Bildwiederholrate: Ein Bild steht so lange, bis das nächste kommt. Bei 60 Hz ist das ein Sechzigstel einer Sekunde, also 16,7 Millisekunden, und diese Dauer verschmiert ein bewegtes Objekt auf der Netzhaut, weil das Auge dem Objekt folgt, während das Bild stillsteht. Blur Busters nennt das Persistenz und stellt fest, dass sie auch bei augenblicklichem Farbwechsel bleibt: „Even for 60Hz OLED displays, the MPRT100% of most 60Hz displays is always at least 1/60sec = 16.7 milliseconds" (Blur Busters).

Daraus folgt, was ein „1 ms MPRT" auf dem Karton bedeutet. Ohne Tricks ist eine Sichtbarkeitsdauer von einer Millisekunde nur mit 1000 Bildern je Sekunde auf einem 1000-Hz-Monitor zu erreichen. Der andere Weg ist, das Bild zwischen zwei Bildern kurz dunkel zu schalten, also die Hintergrundbeleuchtung nur einen Moment je Bild aufblitzen zu lassen. Blur Busters: „Achieving 1ms MPRT requires either (A) Strobed display using a 1ms flash per frame, or (B) Non-strobed 1000Hz display showing 1000 frames per second." Ein Monitor mit „1 ms MPRT" hat also einen Blitzmodus, der das Bild dunkler macht und flimmern kann, und der Wert gilt nur, wenn dieser Modus eingeschaltet ist. Über die Geschwindigkeit des Panels sagt er nichts.

Die Faustregel zum Umrechnen: Steht eine Zahl unter 1 ms ohne Zusatz, ist es bei einem LCD entweder MPRT mit Blitzmodus oder der beste einzelne GtG-Übergang; einen dritten Weg zu einer solchen Zahl gibt es nach der Rechnung oben nicht. Steht GtG dabei, ist es ein Durchschnitt oder ein Bestwert, und welcher von beiden, steht nicht dabei. Steht beides dabei, hat der Hersteller verstanden, worum es geht.

Warum „1 ms" auf dem Karton nicht vergleichbar ist

Zwei Monitore mit derselben Zahl können verschieden gemessen sein: bester Übergang oder Durchschnitt, mit welcher Overdrive-Stufe, bei welcher Temperatur, bei welcher Bildwiederholrate. Keiner dieser Punkte steht auf dem Karton, und jeder verschiebt das Ergebnis.

Wie eine vergleichbare Messung aussieht, zeigt die Prüfvorschrift, mit der die VESA ihr AdaptiveSync-Logo vergibt. Dort wird ein Raster von 9 mal 9 Graustufen durchgemessen, 64 Übergänge fließen in den Durchschnitt, und der muss für das Logo „AdaptiveSync Display" bei höchstens 5 Millisekunden liegen. Gemessen wird mit der Overdrive-Einstellung ab Werk, nicht mit der schnellsten, und bei einer Raumtemperatur zwischen 22,5 und 24,5 Grad, weil, so die Vorschrift, „warmer temperatures will typically result in faster G2G times, and higher overshoot and undershoot results" (VESA Adaptive-Sync Display CTS r1.1, Tabelle 2-1 und Abschnitt 3). Das Logo verlangt zudem eine Bildwiederholrate von mindestens 144 Hz; die Stufe „MediaSync Display" für Videowiedergabe stellt an die Reaktionszeit keine Anforderung.

Ein zweites VESA-Logo geht die Sache von der anderen Seite an. ClearMR misst nicht Zeit, sondern fotografiert mit einer Hochgeschwindigkeitskamera ein bewegtes Testbild und zählt, wie viele Pixel scharf und wie viele verschmiert sind. Das Verhältnis heißt Clear Motion Ratio; ClearMR 7000 bedeutet 65- bis 75-mal mehr scharfe als verschmierte Pixel. Die VESA begründet den Wechsel damit, dass „a solely time-based metric cannot account for a number of image enhancement and blur mitigation techniques, such as excessive overshoot and undershoot" (VESA, ClearMR-Ankündigung). Gemessen wird bei der höchsten Bildwiederholrate des Monitors in der Werkseinstellung, und Overshoot ist gedeckelt. Ein ClearMR-Wert sagt also etwas über die Bewegungsschärfe bei voller Rate, nichts über das Verhalten bei 60 Hz.

Für dich heißt das: Die Kartonzahl taugt nur, um MPRT von GtG zu unterscheiden. Vergleichbar sind Messungen einer Stelle, die alle Monitore gleich misst, oder die beiden Logos, deren Prüfbedingungen öffentlich sind.

Overdrive und Overshoot: wenn schneller schlechter aussieht

Overdrive treibt das Pixel mit mehr Spannung zum Ziel, damit es schneller ankommt. Zu viel davon, und es schießt über das Ziel hinaus, das heißt Overshoot, und die Folge ist ein heller Saum statt eines dunklen Schweifs. Die Einstellung heißt im Monitormenü je nach Hersteller Overdrive, Reaktionszeit, Response Time oder OD und hat mehrere Stufen.

RTINGS misst Overshoot als Prozentsatz des Zielwerts: Soll ein Pixel von 20 auf 80 Prozent Grau und landet kurz bei 85, sind das 6,25 Prozent Überschwingen. Als Beispiel für den Extremfall nennt RTINGS einen Monitor, dessen stärkste Overdrive-Stufe einen Übergang um 236 Prozent über das Ziel treibt; im Bewegungsfoto ist das als inverses Ghosting hinter dem bewegten Objekt zu sehen. Die Schlussfolgerung dort: Die Overdrive-Stufen „are meant to increase response time, but that usually comes at the cost of overshoot, so sometimes the highest settings aren't the best choice" (RTINGS, Response Time). RTINGS hat seine Bewertung inzwischen auf eine Kennzahl umgestellt, die Reaktionszeit und Overshoot zusammen erfasst, weil beides getrennt betrachtet in die Irre führt.

Der Weg zur richtigen Stufe braucht kein Messgerät. Ein Testbild mit einem bewegten Objekt vor grauem Grund, wie es Blur Busters unter testufo.com anbietet, zeigt bei zu wenig Overdrive einen dunklen Schweif und bei zu viel einen hellen Saum. Die passende Stufe ist die höchste, bei der kein heller Saum auftaucht. Wer variable Bildrate nutzt, prüft zusätzlich bei niedriger Bildrate: Eine Stufe, die bei 144 Hz sauber ist, kann bei 60 Hz überschwingen, weil das Pixel dann mehr Zeit hätte und trotzdem gleich hart getrieben wird; RTINGS misst deshalb bei der höchsten Rate, bei 120 und bei 60 Hz getrennt. Die Bildwiederholrate selbst stellst du in Windows ein; wie, steht in Monitor am PC.

Reaktionszeit und Bildwiederholrate: die Rechnung

Ein Bild steht 1000 geteilt durch die Bildwiederholrate Millisekunden. Ist die Reaktionszeit länger als diese Bilddauer, ist das Pixel noch unterwegs, wenn das nächste Bild schon kommt. Das ist die Grenze, an der die Reaktionszeit vom Datenblattwert zum sichtbaren Fehler wird, und sie lässt sich rechnen:

Die Werte sind gerechnet, nicht gemessen. Sie sagen, wie viel Zeit ein Pixel höchstens hat. Ein Panel, dessen Durchschnitt bei 5 ms liegt, kommt bei 60 und 120 Hz in jedem Bild an; bei 240 Hz braucht der Durchschnitt schon mehr als ein Bild, und die langsamen dunklen Übergänge, die ein Vielfaches davon dauern, ziehen sich über mehrere Bilder. Deshalb fordert ein 240-Hz-Monitor vom Panel etwas anderes als ein 144-Hz-Monitor, und deshalb bringen zusätzliche Hertz auf einem trägen Panel weniger, als die Zahl verspricht. Blur Busters formuliert die Regel so: „It's important for GtG to be a tiny fraction of a refresh cycle."

Umgekehrt gilt: Ist die Reaktionszeit einmal deutlich unter der Bilddauer, entscheidet nur noch die Bilddauer selbst über die Schärfe in Bewegung, und die sinkt nur mit mehr Hertz. Was der Sprung von 60 auf 144 und von 144 auf 240 Hz jeweils bringt, steht in Wie viel Hertz braucht ein Gaming-Monitor; welche Grafikkarte die Bilder dafür liefert, in Monitor und Grafikkarte zusammenpassen.

OLED gegen LCD: warum 0,03 ms trotzdem nicht scharf heißt

Ein OLED-Pixel leuchtet selbst und braucht keine Flüssigkristalle, die sich drehen. Der Farbwechsel ist deshalb so schnell, dass die GtG-Angabe bei OLED-Monitoren praktisch keine Rolle mehr spielt. Die Bewegungsunschärfe verschwindet damit nicht, weil sie an der Sichtbarkeitsdauer hängt, nicht am Farbwechsel.

LG gibt für seinen 240-Hz-OLED-Monitor 27GR95QE eine Reaktionszeit von 0,03 ms GtG an (LG, Produktseite). Bei einer Bilddauer von 4,2 ms ist das ein Hundertstel. Ein Übergang, der so schnell fertig ist, braucht kein Overdrive, und was nicht getrieben wird, schießt nicht über. Was bleibt, ist die Persistenz: Bei 60 Hz steht auch auf dem OLED jedes Bild 16,7 ms, und ein bewegtes Objekt verschmiert auf der Netzhaut genau wie auf einem LCD mit gleicher Rate. Das ist der Grund, warum Blur Busters OLED als Beispiel für „lower GtG and a higher MPRT" nennt: schneller Farbwechsel, volle Sichtbarkeitsdauer.

Beim LCD liegt die Sache umgekehrt. Der Farbwechsel ist der Engpass, und wie groß er ist, hängt an der Paneltechnik: TN und IPS schalten gleichmäßiger, VA hat die trägen dunklen Übergänge, die RTINGS als Ursache des Black Smearing beschreibt. Wie du das gegen Kontrast und Blickwinkel abwägst, steht in IPS, VA oder TN. Ob OLED für deinen Schreibtisch die richtige Wahl ist, entscheidet sich nicht an der Reaktionszeit, sondern am Einbrennrisiko und am Raum; dazu OLED oder Mini-LED Monitor.

Ab wann die Reaktionszeit egal ist

Die Reaktionszeit ist dann egal, wenn ihr Durchschnitt und ihre langsamsten Übergänge deutlich unter der Bilddauer liegen, mit der du spielst. Bei 60 und 120 Hz ist ein Durchschnitt von 5 ms, wie ihn das VESA-Logo verlangt, ein Drittel bis gut die Hälfte der Bilddauer; ab 240 Hz passt derselbe Durchschnitt nicht mehr in ein Bild, und die Reaktionszeit wird zum Auswahlkriterium. Dazwischen liegt 144 Hz: Der Durchschnitt passt hier noch in die 6,9 ms, die trägen dunklen Übergänge eines VA-Panels nicht.

Für die Konsole ist die Rechnung am kürzesten. Eine PS5 gibt höchstens 120 Bilder je Sekunde aus, das Bild steht also mindestens 8,3 ms; welcher Monitor dazu passt, steht in Bester Gaming-Monitor für PS5. Dort ist die Reaktionszeit kein Kaufkriterium, sondern die Bildwiederholrate und der Anschluss.

Am PC mit 144 oder 165 Hz lohnt ein Blick in eine Messung, nicht auf den Karton: Liegt der Mittelwert der drei schlechtesten Übergänge nahe am Durchschnitt, ist das Panel gleichmäßig, und die Kartonzahl ist egal. Liegt er weit darüber, bekommst du in dunklen Szenen Schweife, egal was vorne draufsteht. Bei der Auswahl in Beste 1440p Monitore für Gaming ist das die Zahl, die zählt.

Ab 240 Hz kehrt sich das Verhältnis um. Die Bilddauer ist so kurz, dass ein Durchschnitt von 5 ms nicht mehr in ein Bild passt, und der Monitor zeigt seine Rate nur, wenn das Panel folgen kann. Hier sind schnelle IPS- oder OLED-Panels die Kandidaten, und hier ist die Reaktionszeit das erste Kriterium, nicht das letzte. Ob die Grafikkarte in dieser Auflösung so viele Bilder liefert, ist die Frage davor; die Abwägung zwischen Auflösung und Bildrate steht in Full HD oder 4K zum Zocken.

Die ehrliche Einschränkung

Wir betreiben kein Messlabor und haben keinen dieser Übergänge selbst mit einer Fotodiode aufgezeichnet. Die Bilddauern in der Tabelle sind gerechnet; die Messvorschriften stammen von der VESA, die Definitionen von GtG und MPRT von Blur Busters, das Messverfahren mit Overshoot von RTINGS, und die einzige Modellangabe ist die Herstellerangabe von LG. Ob ein bestimmter Monitor bei 144 Hz sauber schaltet, sagt dieser Text nicht; das steht nur in einer Messung genau dieses Modells, mit der Overdrive-Stufe, die dort empfohlen wird. Die Bilder sind Illustrationen, kein Beleg. Was das im Einzelnen heißt, steht in Wie wir testen.