Kako izmjeriti ulazno kašnjenje na vašem Samsung TV-u pomoću Leo Bodnar testera

Ako igrate u a Samsung Smart TV A ako ste ikada pomislili da vaši pokreti kasne na ekranu, vjerovatno patite. ulazno kašnjenje na vašem TV-uTo malo kašnjenje između onoga što radite s daljinskim upravljačem i onoga što vidite na ekranu može biti razlika između pogotka u gol i promašaja mete za samo milimetar. To nije nešto što trgovine obično objašnjavaju, a još je manje vjerovatno da ćete tu informaciju vidjeti istaknuto prikazanu na TV prijemniku.

Da biste otklonili sve nedoumice i prestali igrati "na slijepo", postoji vrlo specifičan alat: Leo Bodnar Tester kašnjenja HDMI video signalaTakođer dostupan u 4K rezoluciji. Ovaj uređaj generira HDMI signal i precizno mjeri koliko je vremena potrebno vašem Samsung TV-u da ga prikaže, bez miješanja s vremenom odziva piksela. Pogledajmo detaljno šta je tačno ulazno kašnjenje, kako Leo Bodnar Tester interno funkcionira, šta može, a šta ne može mjeriti i kako izvući maksimum iz njega da biste konačno saznali koliko dobro vaš TV radi.

Šta je ulazno kašnjenje i zašto je toliko važno na vašem Samsung TV-u?

Kada govorimo o ulaznom kašnjenju televizora, mislimo na kašnjenje između video signala koji dolazi iz konzole ili računara i slike koju konačno vidite na ekranu. To jest, od trenutka kada TV primi prvi piksel novog kadra pa sve do trenutka kada ta promjena svjetline postane zapravo primjetna na panelu.

Kod starih CRT televizora, ovo kašnjenje praktično nije postojalo: signal se primao gotovo trenutno. Kod modernih Smart televizora, uključujući mnoge Samsung modele, u igru ​​​​ulazi čitav niz faktora. obrada slike i interni algoritmi (skaliranje, poboljšanje pokreta, smanjenje šuma, interpolacija kadrova itd.) koji obično zahtijevaju pohranjivanje jednog ili više kadrova u bafer prije njihovog prikazivanja. To znači dodatne milisekunde koje se akumuliraju i koje doživljavate kao "lijeni TV".

Ovaj problem ne utiče samo na osjećaj tokom sviranja; može uzrokovati i desinkronizacija zvuka i videa Kada televizor unosi značajno kašnjenje u sliku. Iako mnogi AV prijemnici i neki sistemi sa ARC-om automatski podešavaju zvuk, svako precizno video mjerenje pomaže u boljem usklađivanju sinhronizacije.

Konačno, iako mnoge specifikacije Samsung televizora ukazuju na vrlo nisko vrijeme odziva (na primjer, 1 ms ili 5 ms), ti se podaci obično odnose na vrijeme odziva piksela (siva-siva), što je nešto drugačije od ulaznog kašnjenja. Panel može vrlo brzo promijeniti jednu sivu u drugu, ali ako interna elektronika doda 40 ms baferovanja, kontroler će i dalje djelovati "sporo".

Iz svih ovih razloga, ima smisla imati poseban alat poput Leo Bodnar testera, koji mjeri samo kašnjenje video lanca bez ulaska drugih faktora.

Kako funkcioniše Leo Bodnar 4K HDMI tester kašnjenja video signala

Leo Bodnar 4K HDMI tester kašnjenja video signala je prenosivi uređaj koji... Povezuje se putem HDMI-ja. na vaš Samsung TV i generirajte Testni video signal na 60 HzOno što radi jeste da prikazuje uzorak s tamnom pozadinom i bijelim pravougaonikom koji vrlo brzo treperi. Unutar samog uređaja nalazi se optički senzor postavljen direktno iznad bijelog područja kako bi detektovao trenutak kada ekran počne svijetliti.

Ključno je da ispitivač mjeri vrijeme koje prođe između dva vrlo precizna trenutka: s jedne strane, trenutak u kojem se prvi aktivni piksel odgovarajuće linije Napušta FPGA (čip koji generira HDMI signal) i, s druge strane, trenutak u kojem optički senzor detektuje da je svjetlina u tački mjerenja dostigla približno jedan 6% maksimalne svjetlineTaj interval uređaj prikazuje na ekranu kao "ulazno kašnjenje".

U praksi, uređaj šalje 8-bitni RGB HDMI video signal sa vrlo specifičnim rezolucijama i linijskim strukturama: 720p, 1080p i 2160p (4K), sa ukupno 750, 1125 i 2250 linija, respektivno. Za svaku brzinu osvježavanja i način rada, vrijeme proteklo od početka kadra do centra centralnog bijelog pravougaonika je konstantno i poznato. Ovo olakšava izvođenje Ukupna latencija videa Samsung TV-a oduzimanjem unaprijed određene konstante od sirove izmjerene vrijednosti.

U starijim verzijama firmvera za fiksne 720p/1080p modele, mjerenje je vršeno od početka perioda zatamnjenja (vrijeme tokom kojeg je linija "pripremljena", ali se ne prikazuju aktivni pikseli) umjesto od prvog aktivnog piksela. Ovo ponašanje je kasnije prilagođeno tako da svi modeli dosljedno mjere od prvi vidljivi piksel kadrašto je ono što je zaista relevantno za ulazno kašnjenje.

Pored 4K verzije, postoje i raniji modeli koji su fiksno postavljeni na 720p ili 1080p pri 60 Hz. Odabir načina rada nije jednostavan: 720p je obično najkompatibilnija opcija sa širim rasponom ekrana i uređaja, a na većini televizora... interno povećanje rezolucije sa 720p na 1080p ili 4K Ne uvodi značajno dodatno kašnjenje. Zato mnogi analitičari preporučuju 720p model kada je potrebna maksimalna kompatibilnost.

Koje video formate i obrasce generira Leo Bodnar Tester?

Srce sistema je testni uzorak: tamna pozadina sa bijeli pravougaonik koji brzo treperiU slučaju 4K Lag Testera, ovaj obrazac se reprodukuje u različitim vertikalnim pozicijama (gore, u sredini, dolje) kako bi se analiziralo i kašnjenje koje dodaje skeniranje samog ekrana, budući da televizori ne prikazuju cijeli kadar odjednom, već liniju po liniju.

Uređaj radi s HDMI 2.0 (TMDS) formatima i šalje čist, stabilan signal od 60Hz, bez oslanjanja na vanjske izvore. Za svaku podržanu rezoluciju (720p, 1080p, 2160p) definiran je i kontroliran fiksni broj ukupnih linija. sa hardverskom preciznošću tačan trenutak u kojem se šalju pikseli centralnog bijelog pravougaonika. Ova tačnost omogućava dobijanje vrlo konzistentnih brojki između različitih mjerenja.

Veza između trenutka kada FPGA lansira prvi aktivni piksel i trenutka kada bi se centar pravougaonika trebao pojaviti na ekranu može se vidjeti, na primjer, u osciloskopskim mjerenjima gdje je vrijeme od prve linije kadra do centra bijelog bloka otprilike 7,994 ms za dati način radaTa vrijednost je konstantna za tu specifičnu kombinaciju rezolucije i frekvencije, tako da se ukupna latencija televizora izračunava oduzimanjem te konstante od sirovog vremena između izlaza piksela i detekcije svjetlosti.

Treptajući obrazac je veoma koristan za ekrane sa relativno brzim vremenom odziva, ali ima implikacije i u složenijim slučajevima kao što je Reprodukcija od 24 Hz ispod 60 Hz korištenjem 3:2 pulldown-a, nešto o čemu ćemo kasnije razgovarati jer utiče na to kako interpretirati prosjeke ulaznog kašnjenja.

Tačnost Leo Bodnar testera: poređenje sa laboratorijskim mjerenjima

Kako bi se provjerila pouzdanost podataka koje je pružio Leo Bodnar 4K HDMI tester kašnjenja video signala, provedeni su testovi referentna mjerenja osciloskopom i fotodiodom na različitim vrstama ekrana: LCD monitoru za igre, LCD televizoru i OLED monitoru. Cilj je bio direktno izmjeriti trenutak kada svjetlina počinje rasti i uporediti ga s milisekundama koje je prijavio tester.

Vrlo reprezentativan primjer je BenQ ZOWIE monitor za igranje povezan s NVIDIA grafičkom karticom, koji prikazuje potpuno crni ekran na kojem se u sredini pojavljuje jedna bijela linija. Mjerenjem vremena između izlaza prvog kadra s tom linijom i početka promjene svjetlosti koju detektuje fotodioda, dobijena je slika... Kašnjenje od 8,3 ms ne računajući vrijeme odziva pikselaTo jest, čisto ulazno kašnjenje iz video putanje.

Prilikom ponavljanja mjerenja na istom monitoru s Leo Bodnar 4K testerom, prikazana vrijednost je bila potpuno ista: 8,3 msOvo milimetarski savršeno podudaranje potvrđuje da instrument mjeri upravo ono što obećava, barem pod strogo kontroliranim uvjetima signala i panela.

Ova vrsta testiranja je ponovljena i s drugim uređajima. Prilikom analize LCD televizora koji koristi 3:2 pulldown za prikaz sadržaja od 24 Hz preko brzine osvježavanja od 60 Hz, osciloskop je jasno pokazao dvije različite vrijednosti ulaznog kašnjenja u zavisnosti od toga da li se unutar sekvence prikazivao kadar "A" ili kadar "B". Prosjek je bio oko 78,6 ms, ali je tester obično prijavljivao rezultate bliže jednoj od dvije specifične vrijednosti, a ne toliko stvarnom prosjeku.

Sa malim OLED ekranom (oko 15 inča), situacija je bila drugačija: prilikom mjerenja ulaznog kašnjenja paralelno sa fotodiodom i sa Leo Bodnarom, razlika od oko 0,2 msNakon daljnjeg istraživanja, utvrđeno je da uzrok nije bio kvar na uređaju, već sama distribucija svjetlosti na tako malom paneluDio svjetline iz gornjeg područja bijelog pravokutnika stigao je do senzora testera ranije nego što se očekivalo, zbog čega su brojke izgledale nešto niže.

Ograničenja u mjerenju ulaznog kašnjenja: 3:2 pulldown i drugi specijalni slučajevi

Iako je Leo Bodnar Tester nevjerovatno koristan, važno je biti svjestan njegovih ograničenja. Jedno od najznačajnijih ograničenja postaje očigledno kod televizora koji se primjenjuju 3:2 pulldown na 24 Hz signale na 60 Hz displejimaOvo je i dalje prilično uobičajeno kod mnogih modela, uključujući razne Samsung televizore kada prikazuju filmove ili serije.

U situaciji padajućeg prikaza 3:2, neki okviri sadržaja se prikazuju tokom 2 osvježavanja ekrana, a drugi tokom 3, što implicira da Efektivno kašnjenje nije identično u svim kadrovimaKada se mjeri fotodiodom i osciloskopom, jasno se vidi kako latencija "skače" između dvije različite vrijednosti koje su obično raspoređene otprilike 50% vremena svaka.

Ako se izračuna aritmetička sredina te dvije vrijednosti, dobija se brojka koja predstavlja prosječno ulazno kašnjenje za taj specifični signal, koje je u slučaju citiranog testa bilo oko 78,6 msMeđutim, uzorak bljeska Leo Bodnar Testera ne "prikazuje" kadrove simetrično u odnosu na omjer 3:2, što uzrokuje da uređaj teži... prilagode svoja očitanja prema jednoj od dvije vrijednosti zaostajanja, umjesto da se približi stvarnom prosjeku.

Važno je razumjeti da ovo ponašanje ne znači da je tester beskoristan, već da u scenarijima s nepravilnim kadencama (kao što je 24 Hz transformirano na 60 Hz s omjerom 3:2) rezultate treba uzeti kao referenca na kašnjenje nekih frejmovaI ne kao statistički savršen prosjek. Za videoigre, gdje one obično rade na izvornih 60 Hz (ili više) i signal već stiže na toj frekvenciji, problem je mnogo manje značajan.

Još jedan slučaj gdje je potreban oprez je s DLP projektorima. Iako početni osciloskopski testovi nisu uključivali projektore, razumna je procjena da će tester mjeriti samo dok se ne pojavi određena vrijednost. prva boja na tački senzoraOvo ne uzima u obzir cijeli isprepleteni niz boja svojstven nekim DLP sistemima. Za vrlo specifične analize latencije u projektorima, najrigorozniji pristup ostaje korištenje mjerenja fotodiodama i laboratorijske opreme.

Mjerenje na OLED ekranima i LCD televizorima sa brzim panelima

OLED ekrani predstavljaju zanimljiv izazov za ovu vrstu uređaja jer su njihovi Vrijeme porasta svjetline je izuzetno kratkoU mnogim slučajevima znatno ispod 0,1 ms. To jest, gotovo čim kadar stigne do panela, piksel dostiže svoju ciljanu svjetlinu, tako da je "spori" dio procesa obično mnogo više u elektronici i predobradi nego u samom panelu.

U testu sa 15-inčnim OLED monitorom, dodatna komplikacija je bila to što je panel regulisao svoju svjetlinu pomoću modulacija širine impulsa (PWM)Ova tehnika uključuje brzo uključivanje i isključivanje panela kako bi se simulirali različiti nivoi prosječne svjetline. U principu, ovo bi moglo otežati precizno otkrivanje porasta nivoa svjetlosti, ali je Leo Bodnar Tester uspio mjeriti s izuzetnom preciznošću kada je položaj senzora bio kontroliran.

Postavljanjem fotodiode i senzora testera na potpuno isto područje (na primjer, vrh centralnog bijelog pravougaonika), dobijeni su sljedeći rezultati identične vrijednosti ulaznog kašnjenja u oba mjerenja. Ovo potvrđuje da, za standardni Samsung OLED TV, gdje se pravougaonik projektuje na mnogo veću površinu i svjetlost se ne "širi" toliko, uređaj nudi vrlo pouzdane rezultate.

Na LCD televizorima dizajniranim za igranje, s relativno brzom elektronikom, tester je također pokazao besprijekorne performanse. BenQ ZOWIE monitor je posebno ilustrativan primjer jer je to panel s vrlo stabilna latencija između ciklusa uključivanjaOvo je karakteristika koju ne dijele svi ekrani. Drugi televizori su pokazivali varijacije u latenciji nakon isključivanja i uključivanja ili nakon prisilne HDMI resinkronizacije, što treba imati na umu ako ponavljate mjerenja na svom Samsung TV-u.

Općenito, za bilo koji Samsung TV s brzim panelom (bilo LCD ili OLED), Leo Bodnar Tester je sposoban isporučiti prilično tačna slika o tome koliko je "agilan" video putpod uslovom da je TV postavljen na režim za igre ili režim koji minimizira obradu slike.

Praktična upotreba Leo Bodnar testera na vašem Samsung TV-u

Korištenje Leo Bodnar testera na Samsung TV-u je, na prvi pogled, vrlo jednostavno, iako je preporučljivo slijediti nekoliko smjernica kako biste izbjegli iznenađenja s netačnim očitanjima. Uređaj je oblikovan kao mali, prenosivi modul i napaja se... dvije AA baterije i povezuje se s TV-om pomoću standardnog HDMI kabela.

Nakon što ga priključite, jednostavno odaberite odgovarajući HDMI ulaz na vašem Samsung TV-u i Pritisnite i držite gornje dugme na testeru Da bi se aktivirao testni signal, na ekranu će se pojaviti uzorak s brojačem i tri bijele trake ili pravougaonika koji trepere na različitim pozicijama (gore, u sredini i dolje). Svako od ovih područja omogućava vam mjerenje ulaznog kašnjenja u određenoj tački vertikalnog skeniranja ekrana.

Da bi se dobilo očitanje, senzor svjetlosti Leo Bodnara postavlja se direktno iznad trepćućeg bijelog pravougaonika. Uređaj detektuje povećanje svjetline i prikazuje vrijeme kašnjenja u milisekundama na svom kontrolnom ekranu. Važno je da Televizor prikazuje signal od 60 HzBudući da je tester dizajniran da ispravno radi s tom frekvencijom osvježavanja, ako se konverzija na 24 Hz ili drugu frekvenciju prisili pomoću vanjskih procesora, očitanja više neće biti važeća.

Na mnogim modelima Samsung televizora, vidjet ćete da tri pozicije (gore, u sredini, dolje) daju malo drugačije vrijednosti. To nije nedostatak, već posljedica vremena skeniranja ekrana: panel crta sliku. red po red od vrha do dnaTo znači da se donji dio uvijek pojavljuje nekoliko milisekundi nakon gornjeg dijela. Na ekranima koji koriste full frame buffer, a zatim "otpuštaju" cijelu sliku odjednom, ove razlike su obično manje.

Zanimljiva upotreba testera je ponavljanje mjerenja aktiviranjem ili deaktiviranjem Samsungovih načina rada slike kao što je Način igre, Motion Plus, interpolacija pokreta i druge opcije obrade. Vidjet ćete kako neke postavke dodaju desetine milisekundi ulaznom kašnjenju, dok Game Mode obično značajno smanjuje kašnjenje po cijenu žrtvovanja dijela poboljšanja slike.

Savjeti za dobijanje pouzdanih mjerenja u vašem salonu

Iako je Leo Bodnar Tester prilično robustan, postoji nekoliko faktora okoline koji mogu uzrokovati njegov kvar. Očitavanje senzora svjetla može biti netačnoAko se, na primjer, dobije neuobičajeno niska vrijednost (ispod 16 ms u srednjim ili donjim stupcima) ili se dobije nekonzistentno očitanje između uzastopnih testova, preporučljivo je pregledati nekoliko tačaka.

Prva stvar je kontrolisati uslovi osvjetljenja prostorijePreviše ambijentalnog svjetla, direktni odrazi na ekranu ili otvoreni prozori mogu zavarati senzor testera. Kad god je to moguće, najbolje je izvršiti mjerenje u relativno mračnoj prostoriji, sa spuštenim roletnama ili u sumrak ako mjerite u prostoriji s puno prirodnog svjetla.

Također je preporučljivo prilagoditi neke postavke slike na vašem Samsung TV-u. Ako vam se vrijednost čini sumnjivo niskom, možete Malo smanjite pozadinsko osvjetljenje i kompenzirajte povećanjem svjetline.tako da je kontrast između tamne pozadine i bijelog pravougaonika dovoljan, ali bez unutrašnjih refleksija panela koje iskrivljuju ono što senzor percipira.

Još jedan element koji treba izbjegavati je bilo koja vrsta intenzivan odsjaj ili reflektor koja direktno obasjava područje gdje se nalazi tester. Lampa, stolna lampa ili čak svjetlost s prozora koja se reflektira od televizijskog ekrana može stvoriti pozadinu svjetline koja maskira trenutak kada se bijela traka zapravo upali.

Ako nakon ovih podešavanja i dalje dobijete rezultate koji ne odgovaraju očekivanjima, uvijek možete ponoviti mjerenje nekoliko puta, malo mijenjajući položaj senzora na pravougaoniku ili isprobavajući drugi HDMI ulaz na Samsung TV-u. Ponekad male varijacije u putanji signala (AV prijemnici, zvučne trake s HDMI-jem itd.) mogu dodati nekoliko dodatnih milisekundi koje vrijedi istražiti.

Više od HDMI-a: Šta možete mjeriti pomoću Leo Bodnar testera

Iako mu je primarna namjena mjerenje ulaznog kašnjenja televizora i monitora povezanih putem HDMI-a, Leo Bodnar Tester je mnogo svestraniji nego što se čini. Zahvaljujući standardnom HDMI izlazu, mogu se dodati razni adapteri za daljnju analizu. ostali video interfejsi i komponente lanca.

Na primjer, jednostavnim HDMI na DVI adapterom možete mjeriti Kašnjenje DVI monitoraOvo je veoma korisno ako i dalje koristite ovu vrstu ekrana sa računarom ili želite da uporedite odziv vašeg Samsung TV-a sa starijim monitorom. U testovima je takođe utvrđeno da neki adapteri, kao što je HD-Fury serija (HDMI na VGA), praktično ne dodaju mjerljivu latenciju, što omogućava da se tester koristi čak i sa VGA ulazima bez uticaja na latenciju.

Druga praktična primjena je umetanje testera kroz vanjski video procesoriTo su skaleri ili AV prijemnici koji "podešavaju" sliku prije nego što je pošalju na televizor. Na ovaj način možete tačno znati koliko dodatnih milisekundi svaki element dodaje, što je vrlo korisno ako želite da audio i video sinhronizacija bude precizna ili ako sumnjate da neki uređaj u vašem sistemu usporava signal.

Međutim, važno je napomenuti da je tester dizajniran za rad sa signalima od 60 Hz. Ako procesor pretvori frekvenciju na 24 Hz ili neku drugu neuobičajenu brzinu osvježavanja, uzorak bljeska i interna logika uređaja će biti neispravni, a očitanja će postati nepouzdana. Uvijek je preporučljivo konfigurirati vanjske uređaje tako da propušta izvornih 60 Hz kada mjerite.

Ovaj širok spektar upotrebe čini Leo Bodnar Tester... Vrlo koristan alat za videofile, profesionalne kalibratore i recenzente monitora i televizora, uključujući proizvođače koji trebaju validirati vrijeme obrade.

U konačnici, posjedovanje uređaja koji vam u milisekundama govori koliko je vremena potrebno vašem Samsung TV-u da odgovori na grafiku dramatično mijenja način na koji doživljavate njegove stvarne performanse. Uz nekoliko testova na različitim ulazima, načinima slike i postavkama, lako je otkriti da li je taj "lijepi" TV koji ste kupili zaista dorastao zadatku za igranje ili krije preveliko kašnjenje ulaza iza svojih filtera slike. A s tim informacijama, odlučivanje koje postavke omogućiti ili onemogućiti postaje mnogo jasnije i manje zasnovano na nejasnim osjećajima, a više na konkretnim podacima.

Povezani članak:

Postoji li HDMI priključak za Samsung Smart TV ili je skriven na drugom mjestu?

Isaac

Strastveni pisac o svijetu bajtova i tehnologije općenito. Volim dijeliti svoje znanje kroz pisanje, a to je ono što ću raditi na ovom blogu, pokazivati ​​vam sve najzanimljivije stvari o gadžetima, softveru, hardveru, tehnološkim trendovima i još mnogo toga. Moj cilj je pomoći vam da se krećete u digitalnom svijetu na jednostavan i zabavan način.