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REPORTAGE: Inputlag Teil 7


Links: Femto bettet seinen kostbaren Fotoempfänger in passend zugeschnittenen Schaumstoff. Rechts: Qualität wird groß geschrieben, hier wird nicht gespart. Dieses Gerät soll offensichtlich lange halten.

Der Femto OE-200 ist ein Fotoempfänger mit variabler Verstärkung, die in einem weitem Bereich von 10^3 bis 10^11 V/W justiert werden kann. Die Empfindlichkeit erstreckt sich hierbei je nach Modell von 190 nm bis 1700 nm.

Verwendet wurde ein Femto OE-200-SI-SMA, der auf 830 nm kalibriert war, knapp oberhalb der sichtbaren Wellenlänge. Da der abgedeckte Wellenlängenbereich dieses Modells von 320 nm bis 1060 nm reicht, war der Empfänger hervorragend für die Messungen im sichtbaren Spektrum (ca. 400 nm bis 800 nm) geeignet.

Der SMA-Eingang wurde als ein abgewandelter Freistrahleingang verwendet und unmittelbar vor der Displayoberfläche platziert. Die Amplitude ist durch die Art der Einkopplung nicht mehr genau bestimmbar, aber da für die Bestimmung des Input-Lags nur die zeitliche Auflösung entscheidend ist, eventuell auch eine relative Pegelhöhe, jedoch nicht die absolut erreichte Helligkeit des Monitors, ist dies für die angestrebte Messung mehr als hinreichend.

Links: Für die Signalzuspielung ist ein SMA-Anschluss auf der linken Gehäuseseite verbaut. Die empfindliche Silizium-Diode ist sichtbar. Rechts: Eine 3-pin LEMO Buchse für die Stromversorgung und ein BNC-Ausgang befinden sich an der rechten Seite des Gehäuses.

Die beiden anderen Eingänge sind eine 3-Pin LEMO-Buchse für die Stromversorgung und der BNC-Anschluss, über den das Oszilloskop angesteuert wurde.

Das Netzteil PS-15-2-L des Fotoempfängers mit LEMO-Stecker.

Passend zu der Buchse hat das Netzteil natürlich den notwendigen LEMO-Stecker. Dieses gehört nicht mit zum Lieferumfang und muss bei Femto einzeln bestellt werden.

Mit einer minimalen Flankenanstiegszeit von lediglich 700 ns ist der Fotoempfänger für unsere Messungen, die sich primär im Bereich von Millisekunden abspielen sollten, mehr als schnell genug in der Signalaufnahme. Bei den verwendeten Verstärkungsfaktoren von 10^7 V/W sind im High-Speed-Modus immer noch nur 900 ns für den Flankenanstieg anzusetzen, im Low-Noise-Modus 7 µs. Diese Werte liegen noch immer rund drei Größenordnungen, also einen Faktor 1000, unterhalb dessen, was bei unseren Betrachtungen wichtig wird.

Die Gesamtlatenzen bis zum Erreichen des Endsignals bei rechteckförmigem Eingangssignal sind in der folgenden Tabelle den angegebenen Verstärkungsfaktoren zugeordnet.

VerstärkungLow Noise Modus VerstärkungHigh-Speed Modus Gesamtlatenz
10^5 V/W 10^7 V/W 2,5 µs
10^6 V/W 10^8 V/W 5,0 µs
10^7 V/W 10^9 V/W 20,0 µs

Gesamtlatenzen des Femto OE-200-SI-SMA.

Die Flankenanstiegszeit ist also nur ein Faktor in der Gesamtlatenz, die um ein vielfaches größer ist und somit zu Recht betrachtet werden muss. Zum Glück des durchführenden Testers sind die Werte jedoch bei weitem gering genug. Ohne das Wissen, dass die Gesamtlatenz des Fotoempfängers mit maximal 20 µs noch immer deutlich unterhalb der Größenordnung der erhofften Genauigkeit liegt, wären Aussagen über den tatsächlichen Input Lag selbst nach einer durchgeführten Messung unmöglich.

Da wir, wie bereits gesagt wurde, auf die absolute Höhe nicht angewiesen sind und somit Einschwingzeiten des Fotoempfängers irrelevant werden, können wir die Latenz bis zur ersten sichtbaren Reaktion auf ein Signal sogar noch als deutlich geringer als die oben angegebene Gesamtlatenz ansetzen, selbst wenn dies bereits bei den gegebenen Zeiten nicht mehr nötig ist.

Monitore

Für diesen Test wurden selbstverständlich unterschiedliche Monitore herangezogen, damit allgemeine Aussagen möglich werden und nicht nur ein Sonderfall abgedeckt wird. Getestet wurden je ein 26 Zoll NEC 2690WUXi, 24 Zoll Samsung 2494HM, 20 Zoll ViewSonic VP2030b und 17 Zoll Iiyama AS4431D TFT neben dem 21 Zoll CRT des Typs CTX EX1200, der bei allen Input Lag-Messungen als Referenz herangezogen wurde.

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