Tastatur-Ghosting und Rollover: Warum manche Tastenkombinationen nicht funktionieren

Ghosting bedeutet, dass eine Tastatur eine Taste meldet, die du nicht gedrückt hast, oder eine Taste verschluckt, die du gedrückt hast, weil mehrere Tasten gleichzeitig gehalten werden. Das passiert bei Tastaturen, die sich Leitungen zwischen den Tasten teilen. Rollover beschreibt, wie viele Tastendrücke die Tastatur gleichzeitig melden kann. Einfache USB-Tastaturen melden oft sechs normale Tasten gleichzeitig, das ist 6-Key-Rollover. Vollständiges N-Key-Rollover meldet jede gedrückte Taste. Darauf solltest du achten, wenn du spielst oder mit vielen gleichzeitig gehaltenen Tasten tippst.

Wie die Tastenmatrix Ghosting verursacht

Viele Tastaturen verbinden nicht jede Taste mit einer eigenen Leitung. Die Tasten sitzen an den Kreuzungspunkten eines Rasters aus Zeilen und Spalten. Der Controller erkennt eine gedrückte Taste, indem er jeweils eine Zeile ansteuert und liest, welche Spalten aktiv sind. Beim Drücken einer Taste schließt sich der Stromkreis an einem Kreuzungspunkt.

Ghosting tritt auf, wenn drei gedrückte Tasten einen Pfad bilden, den der Controller falsch deuten kann. Stell dir drei Tasten an drei Ecken eines Rechtecks im Raster vor. Hältst du sie gedrückt, kann der Controller einen Weg durch das Rechteck bis zur vierten Ecke verfolgen und meldet dann eine vierte Taste, die niemand gedrückt hat. Je nach Verdrahtung und Scan-Reihenfolge erscheint ein Phantomdruck, oder eine echte Taste wird ignoriert. Die ignorierte Taste ist es, die ausfällt, wenn ein Spiel eine Kombination nicht annimmt.

Eine Diode unter jeder Taste unterbricht diese Schleife. Eine Diode lässt Strom nur in eine Richtung durch, daher kann der Controller keinen Weg zurück über andere Tasten verfolgen. Günstige Membrantastaturen lassen Dioden oft weg. Viele Tastaturen mit vollständigem Rollover haben sie, deshalb werden beide Merkmale häufig zusammen angeboten.

Rollover: 6KRO und NKRO

Eine USB-Tastatur teilt dem Computer mit, was gedrückt ist, indem sie viele Male pro Sekunde einen kleinen Bericht sendet. Der Standardbericht des Boot-Protokolls ist acht Byte lang. Ein Byte kennzeichnet die Modifikatortasten Shift, Ctrl, Alt und die Windows- oder Command-Taste. Ein Byte ist reserviert, und sechs Bytes enthalten die Codes der gedrückten normalen Tasten.

Weil die sechs Plätze für normale Tasten vorgesehen sind, kann eine Tastatur im Boot-Protokoll sechs davon gleichzeitig melden. Modifikatoren haben ein eigenes Byte, daher ist Shift zusammen mit sechs Buchstaben weiterhin ein gültiger Bericht. Eine siebte normale Taste wird nicht gemeldet. Stattdessen füllt der Bericht die Plätze mit einem Fehlercode. Das ist 6-Key-Rollover, kurz 6KRO.

N-Key-Rollover, kurz NKRO, funktioniert anders. Statt sechs Plätzen ist der Bericht eine Bitmap mit einem Bit pro Taste. Jede gedrückte Taste setzt ihr eigenes Bit, sodass die Tastatur beliebig viele Tasten melden kann, innerhalb der Grenzen ihrer Bauweise.

Beim normalen Tippen werden selten mehr als sechs normale Tasten gleichzeitig gehalten, daher reicht 6KRO fürs Schreiben. Relevant wird es in Spielen, in denen mehrere Bewegungs- und Aktionstasten zugleich gedrückt sein können. Manche Tastaturen begrenzen das Rollover im Funkbetrieb. Prüfe deshalb die Herstellerangaben, wenn du per Bluetooth arbeitest.

Kombinationen testen

Nutze den Tastaturtest, um deine eigene Tastatur zu prüfen:

1. Klicke auf das Feld und halte dann eine Taste gedrückt. Sie wird während des Drückens mintgrün, und der Zähler für die meisten gleichzeitig gehaltenen Tasten zeigt 1.
2. Füge eine zweite und dritte Taste hinzu, dann eine vierte, und beobachte, wie der Wert steigt. Er stoppt bei der Zahl, die der Browser auslesen kann. Diese kann niedriger sein als das echte Rollover deiner Tastatur.
3. Teste ein Rechteck. Auf einem Standard-Layout sind W, E und S drei Ecken eines Rechtecks, dessen vierte Ecke D ist. Halte diese drei gedrückt. Leuchtet D auf, obwohl du es nicht gedrückt hast, erzeugt die Tastatur an dieser Ecke Ghosting.
4. Probiere einen zweiten Satz, etwa R, T und F, deren vierte Ecke auf einem Standard-Layout G ist. Ein Phantom bei einem Satz ist ein Hinweis. Phantome bei mehreren Sätzen deuten darauf hin, dass die Tastatur keinen Schutz gegen Ghosting hat.

Die Seite zeigt, was der Browser empfängt. Ein Phantom, das die Tastatur sendet, leuchtet auf, und eine Taste, die die Tastatur verschluckt, bleibt dunkel. Systemtasten wie Lautstärke und Helligkeit erreichen die Seite womöglich gar nicht. Zähle sie daher nicht als Fehler.

Lösungen, die funktionieren

• Für Spiele auf vollständiges Rollover oder Anti-Ghosting achten. Wenn dir Kombinationen wichtig sind, suche in den technischen Daten nach NKRO oder Anti-Ghosting, nicht nur in der Werbung.
• Die Kombination verlegen. Lege die Tastenkombination eines Spiels auf Tasten, die im Raster kein Rechteck bilden. Mit dem Test findest du, welche Sätze Ghosting verursachen, und legst die Belegung entsprechend um.
• Das Kabel ausprobieren. Manche kabellosen Tastaturen melden weniger Tasten als im Kabelbetrieb. Teste erneut über das Kabel, bevor du die Tastatur für fehlerhaft hältst.
• Nicht den Anschluss verantwortlich machen. Ein USB-Hub oder ein anderer Port ändert nichts an der Verdrahtung der Tasten. Die Grenze liegt in der Tastatur und in ihrem Bericht, deshalb bringt ein anderer Port meist keine Änderung.

Sonderfälle

• Tasten ohne Reaktion. Eine Taste, die gar nicht reagiert, hat eine andere Ursache als Ghosting. Siehe warum Tastaturtasten nicht funktionieren.
• Halten und Wiederholen. Hältst du eine Taste, wiederholt sie sich in einem Textfeld, und der Test zeigt die Wiederholung. Eine Wiederholung ist kein zweiter Tastendruck. Zähle sie daher nicht als Rollover-Ergebnis.
• Hängende Schalter. Eine Taste, die nach dem Loslassen gedrückt bleibt, ist ein Schalterdefekt und kein Ghosting. Reinige die Taste und teste erneut, bevor du die Matrix verantwortlich machst.
• Laptops. Laptop-Tastaturen unterscheiden sich stark. Teste die Kombinationen, die dir wichtig sind, bevor du dich darauf verlässt. Geh nicht einfach von vollständigem Rollover aus.