遅延時間(レイテンシー)を数値化するユニットDPN2011Bをリリースしました。
「ボタンを押せば数値が現れる」ことを実現するためにパソコン上で動くソフトウエアも開発しました。
なお、遅延時間の測り方の比較については別項に詳しく述べましたので、そちらをご参照ください。⇒詳しくはこちらから(遅延時間を測るには)

本機DPN2011Bは映像撮像・伝送・表示システムにおける映像遅延時間を測定するための機材です。遅延時間を評価するのに、自らの手の動きなどの映像を撮像して、そのモニタへの反映を観測するといった、いわば感覚的なもので評価することがありますが、本機によって遅延時間を数値化することが可能となります。
ここで対象とする被測定システムは、ビデオカメラ、映像伝送機器、ビデオモニタからなるシステムとします。測定は、本機の点滅するランプ(LED)を被測定システムのビデオカメラで撮像し、被測定システムのビデオモニタ上に表示されるLEDの明滅を、本機のフォトダイオード(PD:明るさを電気信号に変える素子)にて観測します。LEDへの印加信号とPDからの明滅検出信号の差を観測し、遅延時間を算出します。 LEDが点灯する時の遅延と、LEDがオフする時の遅延を別々に測り表示します。

当初オシロスコープをユーザの方に直接操作していただくことを想定していましたが、それは煩雑であるというご意見を頂戴し、パソコン(Windows)で動作する制御ソフトウエアを開発しました。
例えば、下の図のような画面にて遅延時間の表示を行います。

ここで何をもって遅延時間というかを決める必要があります。すなわち明るさに関してLED消灯時を0%、点灯時を100%とし、消灯から点灯への遷移を観測した時を考えます。遅延時間とは現物のLEDが点灯してディスプレイの映像に少し変化が見えた時点の20%までなのか、中央値である50%を過ぎた時点までなのか、ほぼ明るくなった時点の80%の時点か、色々な評価があります。
もう一つは、ビデオカメラと本機は非同期で動作しています。LEDが変化したタイミングとカメラの走査の関係は不定です。そしてクロックが一致していないので徐々に位置ずれが生じ明るさの変化にジッタ(時間ぶれ)が生じます。
小さな文字でたくさん数字が並んでいますが、①20%50%80%のどれにするか、②非同期に起因するジッタに関し指定回の繰り返し試行の中で最小、平均、最大の3通りのどれにするか、のマトリクスで9通りの数値をON時OFF時について表示しています。
さてこれを言われても一般ユーザの方はお困りかと思いますので、ON時は少しでも変化した20%の数値、OFF時はほぼ変化し終わった20%の数値の各平均値を大きな窓(ピンクと黄色)に表示しています。

さて、上記の測定はあるビデオカメラとモニタを60FPSで動作させた場合ですが、30FPSにしてみた場合が次の図です。

数字が大きくなり、だいぶ遅くなったことが分かります。
上記ディスプレイの下部には波形が表示されています。少々見にくいですが、青色がLEDの信号で20ミリ秒(左から一つ目のGrid)でONからOFFに変化しています。画面の変化を示すPD信号は橙色そしてノイズ除去のために平均化したのが赤色のトレースで85ミリ秒あたりで立ち下がっている、この試行の遅延時間は約65ミリ秒というわけです。

被測定システムでなく測定系の遅延時間については下の図のようにLEDと同時、であります。同時という表現は不正確ですが、別途測定した結果20マイクロ秒(0.02ミリ秒)と条文速い性能であります。

誰にでも簡単に映像のレイテンシー数値が出せる測定器を目指して開発いたしました、遅延測定ユニットDPN2011Bについて、動作原理と測定例を示しました。
ご質問等あれば、お気軽にご連絡いただければ幸いです。

デモ機もご用意しておりますのでご評価をご希望の場合にはお声がけください。