Controller-Abfragerate und Eingabeverzögerung verstehen: Der umfassende Leitfaden zu Benchmark-Tests

Kurze Antwort: Die Abfragerate gibt an, wie oft pro Sekunde dein Controller seinen Status an deinen PC oder deine Konsole übermittelt; sie wird in Hz gemessen. Die vereinfachte Formel lautet: maximale Verzögerung (ms) = 1000 ÷ Hz. Bei 125 Hz liegt die Obergrenze also bei 8 ms und bei 1000 Hz bei 1 ms – allerdings beträgt die durchschnittliche Wartezeit tatsächlich etwa die Hälfte davon, da Ihre Eingabe zu jedem beliebigen Zeitpunkt innerhalb des Abfragefensters erfolgen kann. Die Abfragerate ist zudem nur ein Glied in der gesamten Kette der Eingabeverzögerung, zu der auch die Treiberverarbeitung, die Art der Verbindung, das Timing der Spiel-Engine und – meist der mit Abstand größte Faktor – dein Bildschirm gehören. Für die meisten Spieler, die einen Standard-Fernseher nutzen, ist es wichtiger, die Bildschirmeinstellungen zu optimieren, als nach einem Controller mit höherer Hz-Rate zu suchen.

Bildwiederholrate und Eingabeverzögerung sind nicht dasselbe

Die Abtastrate ist die Frequenz, mit der der Controller einen aktualisierten Eingabestatus (Tastenzustände, Stick-Positionen, Trigger-Werte) an das angeschlossene Gerät sendet.
Eingabeverzögerung (oder Gesamtlatenz) ist die gesamte, in der Praxis auftretende Verzögerung zwischen Ihrer physischen Aktion und der daraus resultierenden Änderung auf dem Bildschirm – die Summe aller Stufen in der Kette, nicht nur die Meldefrequenz des Controllers.

Die Abfragerate legt die Obergrenze für die Verzögerung fest, die allein durch die Meldefrequenz verursacht werden kann. Sie sagt nichts über die Verarbeitung durch den Treiber, den Aktualisierungszyklus der Spiel-Engine oder die Verzögerung des Bildschirms selbst aus – die häufig den größten Einzelbeitrag zu dem leistet, was Sie tatsächlich spüren.

Die Mathematik hinter der Abtastrate und die Feinheit, die in den meisten Anleitungen übersehen wird

Das Verhältnis zwischen Hz und Millisekunden der maximalen Abfrageverzögerung ist einfach umgekehrt proportional:

Maximale Abfrageverzögerung (ms) = 1000 ÷ Abfragerate (Hz)

Abfragefrequenz	Maximale Verzögerung pro Bericht	Durchschnittliche Verzögerung
125 Hz	8 ms	~4 ms
250 Hz	4 ms	~2 ms
500 Hz	2 ms	~1 ms
1000 Hz	1 ms	~0,5 ms

Die Spalte „durchschnittliche Verzögerung“ ist wichtig und wird häufig außer Acht gelassen. Wie Blur Busters – die Forschungsseite zu Eingabeverzögerung und Bildbewegung, deren Testmethodik in Hardware-Kreisen von Enthusiasten häufig zitiert wird – in ihrem seit Langem bestehenden Maus-Leitfaden erklärt, kann Ihre physische Eingabe zu jedem beliebigen Zeitpunkt innerhalb eines Abfrageintervalls erfolgen, nicht immer genau zu Beginn. Da die Eingabe im Durchschnitt mit gleicher Wahrscheinlichkeit an jeder beliebigen Stelle innerhalb dieses Zeitfensters erfolgen kann, beträgt die durchschnittliche zusätzliche Verzögerung etwa die Hälfte der maximalen Verzögerung, die in den meisten Marketingunterlagen angegeben wird. Ein 125-Hz-Gerät fügt nicht zuverlässig pauschal 8 ms hinzu, sondern eine Verzögerung zwischen 0 und 8 ms, die im Durchschnitt bei etwa 4 ms liegt.

Warum 125 Hz überhaupt zum Standard wurde: Das ist nicht willkürlich. Laut der technischen Dokumentation des Arch-Linux-Wikis zum Thema USB-Polling war im USB-HID-Protokoll (Human Interface Device) historisch gesehen ein Polling-Intervall von 10 ms als Standard für Peripheriegeräte festgelegt, das von USB-Controllern auf den nächstgelegenen Wert abgerundet wird, der sich gut als Zweierpotenz darstellen lässt – was 8 ms bzw. 125 Hz ergibt. Eine Verringerung dieses Intervalls (auf 1 ms/1000 Hz) ist bei USB 2.0 möglich und funktioniert auf den meisten modernen Hardwarekomponenten, erhöht jedoch die CPU-Interrupt-Last, weshalb dies historisch gesehen nie der Standardwert war.

Was echte Controller tatsächlich tun (aus Primärquellen, nicht aus Marketingtexten)

Benchmark-Websites von Drittanbietern sind sich hinsichtlich der genauen Hz-Werte für Xbox- und PlayStation-Controller oft nicht einig, was zum Teil daran liegt, dass sie über unterschiedliche Ebenen messen (USB-Rohdeskriptor vs. Browser-API vs. vom Treiber gemeldeter Wert). Folgendes lässt sich anhand der technischen Dokumentation von Microsoft selbst und des Quellcodes des Gerätetreibers im Linux-Kernel verifizieren – näher an der tatsächlichen Situation kommt man außerhalb eines Labors kaum heran.

Xbox-Controller: In einem Beitrag vom September 2021 auf dem offiziellen Xbox Wire-Blog erklärte Microsoft, dass Controller vor der Series X „Eingaben alle 8 ms abtasteten und die Ergebnisse übertrugen, unabhängig davon, wann Spiele die Eingabedaten tatsächlich benötigten“ – eine direkte Bestätigung der 125-Hz-/8-ms-Angabe durch den Hersteller selbst. Um dieses Problem zu beheben, führte Microsoft Dynamic Latency Input (DLI) ein, eine Firmware-Funktion (zunächst bei den Xbox Series X|S-Controllern integriert, später auch auf Bluetooth-fähige Xbox One-Controller, den Elite Series 2 und den Adaptive Controller ausgeweitet), die Eingaben effizienter an den tatsächlichen Bedarf der Spiel-Engine der Konsole anpasst, anstatt lediglich die reine Abtastfrequenz zu erhöhen.

Speziell für den Xbox Wireless Adapter wird in einer Diskussion auf Microsofts eigener Q&A-Plattform für Entwickler (Microsoft Learn) darauf hingewiesen, dass im Gegensatz zu einer kabelgebundenen USB-Verbindung, die eine konstante Frequenz von 1000 Hz ermöglicht, das drahtlose Protokoll in der Regel eher bei 125 Hz liegt – ähnlich wie bei Bluetooth – und dass Microsoft keine offizielle Methode veröffentlicht hat, um Xbox-Controller über den Adapter über diese Grenze hinaus zu bringen. Dies ist wissenswert, da es einer häufig wiederholten (aber nicht belegten) Behauptung widerspricht, dass der Xbox Wireless Adapter mit 250 Hz läuft.

PlayStation-Controller (DualShock 4 und DualSense): Die eindeutigste Antwort darauf stammt hier gar nicht von einer Testseite – sie findet sich im Quellcode des Linux-Kernel-Treibers hid-playstation.c, der für die Verarbeitung beider Controller zuständig ist. In einer Diskussion zu einem Kernel-Patch wird das Standard-Abfrageintervall des DualShock 4 ausdrücklich mit 4 ms (250 Hz) angegeben, wobei darauf hingewiesen wird, dass dies standardmäßig sowohl für Bluetooth als auch für USB gilt. Community-Tools wie DS4Windows sind weithin dafür bekannt, dass sie diesen Standardwert überschreiben und bei einer kabelgebundenen Verbindung eine deutlich höhere Abtastrate (bis zu 1000 Hz) erreichen können, doch dabei handelt es sich um eine Treiberüberschreibung auf PC-Seite und nicht um das standardmäßige Verhalten der Hardware.

Das Fazit für die Praxis: Vertraue keinem einzelnen Hz-Wert, der für den „DualSense“ oder den „Xbox-Controller“ angegeben wird, ohne zu wissen, bei welcher Verbindungsart und auf welcher Ebene des Stacks er gemessen wurde. Wenn ein bestimmter Wert für deine Konfiguration von Bedeutung ist, messe ihn selbst.

Kabelgebunden vs. 2,4-GHz-Dongle vs. Bluetooth

Die Art der Verbindung hat ebenso großen Einfluss auf die Konsistenz wie die reinen Umfragewerte:

Kabelgebundenes USB stellt die niedrigste Latenz dar – am geringsten und am konstantesten, ohne dass drahtlose Störungen zu Schwankungen führen.
Proprietäre 2,4-GHz-Dongles (wie der Xbox Wireless Adapter von Microsoft) verwenden ein vom Standard-Bluetooth getrenntes Protokoll – Microsoft selbst beschreibt den Xbox Wireless Adapter in seinen eigenen Angaben als ein proprietäres Protokoll, das sich von Bluetooth unterscheidet und darauf ausgelegt ist, die Interferenzen und Probleme mit der Audio-Latenz zu vermeiden, die mit dem gemeinsam genutzten Bluetooth-Frequenzspektrum einhergehen.
Bluetooth teilt sich das 2,4-GHz-Band mit allen anderen Bluetooth-Geräten in der Nähe – Smartphones, Kopfhörer, Tastaturen –, was der Grund dafür ist, dass es tendenziell eine stärkere Schwankung der Latenz („Jitter“) aufweist und nicht nur eine höhere Obergrenze.

Für Wettkämpfe oder rasantes Spiel sind eine kabelgebundene USB-Verbindung oder ein proprietärer 2,4-GHz-Dongle die zuverlässigere Wahl; Bluetooth bleibt eine sinnvolle Option für Gelegenheitsspieler, bei denen ein paar zusätzliche Millisekunden Verzögerung nicht ins Gewicht fallen.

Ein Vergleich mit der Reaktionszeit des Menschen

Es ist hilfreich, Millisekunden auf Controller-Ebene in einen Zusammenhang zu stellen. In einer in Frontiers in Human Neuroscience veröffentlichten, von Fachkollegen begutachteten Studie maßen die Forscher Woods, Wyma, Yund, Herron und Reed die einfache visuelle Reaktionszeit bei 1.469 Probanden im Alter von 18 bis 65 Jahren und ermittelten eine mittlere Reaktionszeit von 231 ms (213 ms nach Korrektur um den zeitlichen Overhead der Testhardware selbst). Selbst der schnellste Wert dieser Verteilung liegt um eine Größenordnung über den Unterschieden von wenigen Millisekunden zwischen Abfrageraten oder Verbindungstypen.

Das bedeutet nicht, dass die Bildwiederholrate irrelevant ist – Konsistenz und die Abstimmung des Frame-Timings spielen im Wettkampf eine Rolle, die sich nicht anhand eines einfachen Durchschnittswerts der Reaktionszeit erfassen lässt –, aber es ist ein nützlicher Realitätscheck gegenüber Marketingaussagen, die suggerieren, dass Unterschiede im einstelligen Millisekundenbereich bei jedem einzelnen Schuss bewusst wahrgenommen werden.

Spielt die Abtastrate für Sie tatsächlich eine Rolle?

Dies hängt mehr als jeder andere einzelne Faktor von Ihrer Bildrate ab:

Bei 60 fps dauert jedes Bild etwa 16,7 ms. Die Differenz zwischen einer Abfrageverzögerung von 1 ms (1000 Hz) und 8 ms (125 Hz) ist kleiner als ein einzelnes Bildfenster, sodass es unwahrscheinlich ist, dass Ihre Eingabe von einem gerenderten Bild auf das nächste verschoben wird.
Bei 120 fps und mehr dauert jedes Bild etwa 8,3 ms – nun kann eine Abtastverzögerung von mehreren Millisekunden eine Eingabe plausibel in das nächste Bild verschieben, wodurch Wettkampfspieler einen tatsächlichen Effekt eher bemerken dürften.

Die Bildverzögerung ist in der Regel wichtiger als die Abtastrate

RTINGS.com, das die Eingabeverzögerung bei Hunderten von TV-Modellen mithilfe eines speziellen Photodioden-Messgeräts im Labor testet, misst die Verzögerung jedes Bildschirms sowohl im „Game Mode“ als auch außerhalb dieses Modus, gerade weil der Unterschied groß genug ist, um eine Rolle zu spielen — Fernseher führen standardmäßig umfangreiche Bildverarbeitungsschritte (Rauschunterdrückung, Bewegungsinterpolation, Upscaling) durch, die der Spielmodus gezielt umgehen soll. Selbst im Spielmodus weist ein Standard-60-Hz-Bildschirm laut der Methodik von RTINGS allein aufgrund seines Bildwiederholintervalls eine theoretische Mindestverzögerung von 8,33 ms auf, noch bevor etwaige Verarbeitungsverzögerungen hinzukommen.

Um ein Gefühl für die Größenordnung im Wettkampfbereich zu vermitteln: Laut den eigenen Empfehlungen von LG für Verbraucher sollten Wettkampfspieler eine Gesamt-Eingabeverzögerung des Bildschirms von unter 15 ms anstreben, während für Gelegenheitsspieler im Allgemeinen Werte unter 40 ms ausreichend sind – Zahlen, die den Bereich von unter 8 ms, der die Controller-Abfragerate von 125 Hz von der von 1000 Hz unterscheidet, in den Schatten stellen. Wenn Sie auf einem Bildschirm spielen, bei dem der Spielmodus deaktiviert ist, ist dies fast immer eine größere Verzögerungsquelle als die Abfragerate Ihres Controllers.

Testen Sie Ihre eigene Konfiguration

Da die gemessenen Hz-Werte je nach Messmethode, Firmware-Version und der jeweiligen Ebene des Stacks variieren, ist der Wert, den Sie selbst auf Ihrer eigenen Hardware messen, am zuverlässigsten. Testen Sie Ihren Controller zunächst im kabelgebundenen und anschließend im kabellosen Modus auf demselben PC und vergleichen Sie die Ergebnisse – die relative Differenz in Ihrer Konfiguration sagt mehr aus als jedes allgemeine Datenblatt.

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So reduzieren Sie die Latenz auf der Controller-Seite

Verwenden Sie einen direkten USB-Anschluss am Mainboard oder an der Rückseite des Gehäuses – Hubs und minderwertige Anschlüsse an der Vorderseite können eigene Verzögerungen oder Instabilitäten verursachen.
Halten Sie die Firmware auf dem neuesten Stand – über die Xbox-Zubehör-App für Xbox-Controller oder Sonys offiziellen PC-Firmware-Updater für DualSense. Microsofts eigene Einführung von „Dynamic Latency Input“ ist ein gutes Beispiel dafür, wie ein Firmware-Update die tatsächliche Reaktionsfähigkeit eines Controllers spürbar verändern kann.
Bevorzugen Sie bei Wettkämpfen eine kabelgebundene USB-Verbindung oder einen offiziellen 2,4-GHz-Adapter gegenüber Bluetooth, da Bluetooth aufgrund des gemeinsam genutzten Frequenzspektrums zu Jitter neigt.
Auf dem PC können Community-Treiber-Tools das standardmäßige Abtastverhalten von PlayStation-Controllern überschreiben (z. B. um einen DualShock 4/DualSense über seine standardmäßige USB-Abtastrate von 250 Hz hinaus zu bringen). Diese Tools sind nur für den PC und für kabelgebundene Verbindungen gedacht und ändern das Verhalten der Konsole nicht.
Stellen Sie zuerst Ihr Display ein, dann erst Ihren Controller. Aktivieren Sie den Spielmodus, und wenn Sie einen 60-Hz-Fernseher verwenden, sollten Sie wissen, dass dessen Bildwiederholfrequenz allein bereits eine Untergrenze vorgibt, die weit über allem liegt, was die Abtastrate Ihres Controllers bewirken kann.

Häufig gestellte Fragen

Ist eine Abtastrate von 1000 Hz tatsächlich besser als 125 Hz?

Technisch gesehen ja – sie senkt die durchschnittliche, durch die Abtastrate bedingte Verzögerung von etwa 4 ms auf etwa 0,5 ms. Ob dies wahrnehmbar ist, hängt stark von Ihrer Bildrate und Ihrem Bildschirm ab: Bei 60 fps auf einem Standardfernseher ist es unwahrscheinlich, dass dies auffällt, während bei 120 fps+ im Wettkampfmodus die Verzögerung gelegentlich dazu führen kann, dass eine Eingabe in einen anderen gerenderten Frame verschoben wird.

Warum geben verschiedene Websites unterschiedliche Messwerte für denselben Controller an?

Weil sie oft unterschiedliche Dinge messen – einen rohen USB-Deskriptorwert, einen vom Treiber gemeldeten Wert oder das, was die Gamepad-API eines Browsers erfassen kann (was wiederum durch die Bildwiederholfrequenz Ihres Monitors begrenzt ist). Ohne kontrollierte Laborbedingungen sollten Sie jede einzelne veröffentlichte Zahl eher als ungefähre Angabe denn als endgültiges Ergebnis betrachten und Zahlen, die auf den Hersteller oder den Quellcode zurückverfolgt werden können, gegenüber nicht belegten Behauptungen in Blogs den Vorzug geben.

Ist der Xbox Wireless Adapter wirklich langsamer, als allgemein angenommen wird?

Aus Diskussionen auf der Microsoft-eigenen Entwickler-Support-Plattform geht hervor, dass das Funkprotokoll des Adapters offenbar eher bei 125 Hz liegt – also im gleichen Bereich wie Bluetooth – und nicht bei den 250 Hz, die in einigen Hardware-Blogs genannt werden. Microsoft hat kein offizielles Datenblatt mit einem genauen Wert veröffentlicht; betrachten Sie diese Angabe daher als die derzeit beste verfügbare Richtlinie und nicht als bestätigte Spezifikation.

Sollte ich bei der Reduzierung von Verzögerungen der Bildwiederholfrequenz oder meinem Bildschirm den Vorrang geben?

In fast allen Fällen das Display. Eigene Tests von RTINGS zeigen, dass selbst ein für den Game-Modus optimierter 60-Hz-Fernseher allein aufgrund seines Bildwiederholintervalls eine Mindestverzögerung von etwa 8 ms aufweist, und das Deaktivieren des Game-Modus kann diese noch deutlich erhöhen – ein Faktor, der größer ist als alles, was ein Controller mit schnellerer Abtastrate ausgleichen kann.