Windows ist kein Echtzeit-
OS. Und wenn du dein Thread geschätzt 1 Mio. mal jeweils nach 1 ns unterbrichst kann hier jegliche Windows-Aktion (Virenscanner wird aktualisiert. Festplattendefraktmentierung startet, ...) dafür sorgen das die Zeiten sehr weit streuen. Vermutlich wird ein entsprechend ungünstig implementiertes .NET/Java-Programm genau die gleichen Zeiten liefern.
Also bau erstmal dein Programm um (Bessere Zugriffsfunktionen auf Zeichenfläche von Bitmap, kein tausendfaches Synchronize, ...) und schau dann ob diese Streuung noch auftritt.