映像の遅延時間(レイテンシー)を数値化するユニットDPN2011Bを販売しています。「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をご提供します。
操作説明の動画を改定しましたので、ご興味あればご覧ください。⇒ここをクリック!
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AccuLatency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。左側の波形・数字は消灯から点灯への変化時の遅延時間、右側は点灯から消灯への変化時の遅延時間を示しています。

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。
小さくて見にくいですがAverage と50%の交点の数字は点灯時・消灯時とも25ミリ秒で同じ、つまり明るさ中間点で比べると同じというわけです。 波形で見ると最後のほうはダラダラと変化しているのでこうなります。なお、あくまでこれは例に挙げたカメラとモニタの場合であって、別の機材では別の結果が得られます。

さて、上記の測定はビデオカメラとモニタを60FPS(60フレーム毎秒)で動作させた場合ですが、30FPSにし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。試しにさらに遅い24フレーム毎秒にしたのが次の図です。

さらに遅くなりました。遅延を減らすにはフレームレートが重要なことがわかります。ただし、これはカメラとモニタの選択によって大きく異なります。さらにその間の伝送方法によっても異なり、当社の光送受信機やセットトップボックスは「ゼロ遅延」と謳っているように、遅延時間を最小に抑えております。

さて、被測定システムでなく測定系自体が持つ遅延の性能はどうでしょう。ビデオカメラやモニタを介さず、本機のLEDとPDを直結します。
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、別途測定した結果は20マイクロ秒(0.02ミリ秒)であり十分速い性能であることがわかります。

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。
操作説明(改訂版)を動画でアップしています。⇒ここをクリック!
本体とLED・PDのケーブル長についてしばしばお問い合わせをいただきます。本体とLEDのケーブル長は2.5m、本体とPDのケーブル長は2.5mを出荷しますが、オプションにて本体とLED間については10m~100mのご指定長の延長ケーブルを追加いたします。なお、本体とPD間については延長ケーブルはございません。
また、遠方からLEDを撮像せざるを得ず、LED像が小さすぎて光量が足りない場合には、600球のLEDアレイユニットDPN2014Aをオプションとしてご用意いたしました。

遅延測定ユニット本体とオシロスコープ部
LEDランプ(左)とフォトダイオードPD(右)
600球のLEDアレイユニットDPN2014A

利用シーンを整理します。
次の図が基本接続です。 ビデオカメラとビデオモニタが近傍にあれば、DPN2011基本構成で測定を行うことができます。
すなわち、各ケーブル長が図のように2.5mで間に合う場合です。
ビデオカメラと被写体であるLEDとの距離が近すぎて、ピントが合わなくても構いません。但しオートフォーカスなどの機能が働いて、ピント合わせで像が変わる場合はその機能を止めたほうが良いと思われます。ともかくLEDをなるべく大きく映し、ビデオモニタに映る点灯時と消灯時の明るさの差がなるべく大きくなるようにします。

基本接続:ビデオカメラとビデオモニタが近傍にありDPN2011基本構成で測定

ビデオカメラとビデオモニタの距離がある場合は、次の図のようにオプションのLED延長ケーブルを使用します。
ケーブル長は10m~100mで製作します。

ビデオカメラとビデオモニタが離れていてLEDを延長ケーブルで接続して測定

上の二つの例のように、ビデオカメラの近傍に標準LEDを配置できない場合、例えばビデオカメラが天吊りになっていてアクセスしにくいとか、2つのビデオカメラ系の比較を一気がLEDを動かすのが煩雑であるとき、などです。このような場合、遠方の大きなLEDとしてLEDアレイユニットDPN2014Aを次の図のように配置し測定します。600球(=20X30)のLEDが約145X220mmに配置されています。しかしながら遅延の追加はほとんどありません(0.1ミリ秒未満)。
この場合も、 ビデオカメラ側はズームしてLEDをなるべく大きく映し、ビデオモニタに映る点灯時と消灯時の明るさの差がなるべく大きくなるようにします。 LEDアレイ近くの照明は消灯したほうが良いかもしれません。

ビデオカメラ近傍にLEDを置けないのでアレイユニットDPN2014Aを使用、ビデオカメラだけが離れている場合

さらに、ビデオモニタと被写体であるLEDアレイユニットが近くに配置できない場合は、次のように延長ケーブルを併用します。

ビデオカメラ近傍にLEDを置けず、ビデオモニタとLEDアレイの距離も離れている場合



その他、ご質問等あればお気軽にご連絡いただければ幸いです。
デモ機をご用意しておりますので、試用・評価をご希望の場合にはお声がけください。

なお、ソフトウエアAccuLatencyはお客様からのご要望などを反映して、バージョンアップを行っております。
内容は下記をご覧ください。

既にお買い上げいただいたお客様で最新版をご希望の場合は、当社営業窓口またはホームページお問い合わせフォームにてご連絡ください。
その際、メディア・マニュアルの発送手数料のご負担をお願いいたします。