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Richtiger TFT für Psychologie-Experimente

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Stuhl

Lt. Junior Grade
Registriert
Juni 2001
Beiträge
409
Hallo miteinander,

Ich arbeite in einem Labor für Sozialpsychologie. Dort machen wir z.b. Experimente mit Reaktionszeiten wo wir Simuli am Bildschirm präsentieren.

Dazu brauchen wir höchste Messgenauigkeit bis zu 5ms oder besser. TFT screens haben normalerweise ja ca. 15-30ms repsonse time und die refresh rate liegt bei 60Hz.

Wir hängen Repsonse Time und Refreshrate zusammen? Habe ich eine geringe Refresh-rate bringt mir ja eine niedrige Response Time auch nichts, oder???

Zusammengfasst: welchen Bildschirm kann ich für solche Experimente nutzen, der praktisch 0 Verzögerung liefert und sowohl sehr hohe Refresh Rate also auch Response time (im 1-2 ms Breich) hat?

Vielen Dank
admin:stuhl
 
Wenn eine absolute Genauigkeit erforderlich ist, würde ich dir zu einem guten alten Röhrenbildschirm raten.
Ansonsten haben die meisten TFTs keine merklichen -- wohl aber messbare -- Anzeigeverzögerungen. Es gibt dabei natürlich Ausnahmegeräte.
 
naja TFT´s mir 3 oder 2ms gibt es schon und 120Hz gibbet auch nur weiß ich nicht ob dir das weiterhilft ^^

mfg MauIwurf
 
bei 60hz wird 60mal in der sekunde das bild erneuert...

also alle 16,6666ms (1000/60)

mittlerweile gibt es aber auch 120hz monitore (samsung z.b.) dort wird das bild dann alle 8,3333ms erneuert.

man kann soetwas aber austricksen.

wenn man einen 60hz monitor hat, und es werden aber 120 bilder zu ihm hingesendet, dann wird das bild sozusagen geteilt.

frame 1 oben frame 2 unten usw....

so kann man bei einem 60hz monitor geringere zeiten simulieren.

wenn du die bildanzahl noch weiter erhöst kann das bild gedrittel geviertelt usw... werden.

jedoch müssen dann die punkte an verschiedene positionen des monitors erscheinen.

wenn z.b. ein kasten dargestellt werden soll, und das bei einem 60hz monitor bei 120hz, dann wird kasten eins unten sein und kasten 2 oben, denn sonst ist es nicht möglich.

------

Das alles ist unabhängig von der reaktionszeit der kristalle.
 
Stuhl schrieb:
Wir hängen Repsonse Time und Refreshrate zusammen? Habe ich eine geringe Refresh-rate bringt mir ja eine niedrige Response Time auch nichts, oder???
Zum Vergrößern anklicken....
die auslegung ist blödsinn, denn wenn die response time verringert wird, sowie die refresh rate, dann passiert folgendes: der monitor schaltet schneller um, es werden aber weniger bilder pro sekunde angezeigt.

die ms-angabe bezieht sich darauf, wie schnell ein pixel seinen zustand verändern kann, was so viel heißt, wie schnell ein bild auf das andere folgt. das andere (die hz-zahl) wiederum heißt, wie oft ein bild in der sekunde erzeugt und angezeigt wird). desweiteren gibt es noch eine dritte größe, den input-lag, welcher beschreibt, welche "verzögerung der monitor erzeugt" wann das bild dargestellt wird (optimalerweise natürlich 0ms, aber es gibt extreme monitore mit ~ 30 ms).
Stuhl schrieb:
Zusammengfasst: welchen Bildschirm kann ich für solche Experimente nutzen, der praktisch 0 Verzögerung liefert und sowohl sehr hohe Refresh Rate also auch Response time (im 1-2 ms Breich) hat?
admin:stuhl
Zum Vergrößern anklicken....
vorschlag: die gute alte röhre. wenn es neuer/tft sein muss der lg l227wt, denn der bietet nahezu keine nachteile gegenüber einem alten röhrenmonitor.

ps: mehr als 60 hz bei einem tft bringen nahezu null, da die elektronik intern bei bestimmt allen monitoren auf 60 hz herunterregelt und die überschüssigen bildern ignoriert.
 
was man nicht vergessen sollten: viele tfts genehmigen sich zusätzlich 1-5fps verarbeitungszeit für overdrive und ähnliche späße (Stichwort "input lag").

DAS sollte gerade bei wissenschaftlichen Untersuchungen beachtet werden. Es gibt nur wenige TFTs die tatsächlich "verzögerungsfrei" arbeiten.

Hier ein quasi verzögerungsfreier TFT:
http://www.prad.de/new/monitore/test/2007/test-iiyama-e2201w-teil11.html#Reaktionsverhalten

prad ist eine gute Anlaufstelle, da diese bei ihren Monitortests immer das Input Lag messen. Generell gilt: "Grafikermonitore" mit IPS oder PVA Panel (also die teuren Monitore) schneiden in Sachen Input Lag deutlich schlechter ab als billige Monitore mit TN-Panel.
 
Zuletzt bearbeitet:
Ohne Fehlerrechnung und eine öftere Versuchswiederholung wird man hier mit Flachbildschirmen nicht glücklich werden bzw nicht die gewünschten Ergebnisse erzielen.

Wenn man den Fehler der Darstellung bei einem einmaligen Versuch auf 5 ms minimieren wollte, so bräuchte man einen Flachbildschirm mit mindestens 200 hz. Zusätzlich kommt noch die Reaktionszeit hinzu; welche bei aktuellen Modellen alleine schon wesentlich größer als die gewünschte Messgenauigkeit ist.
Somit gibt es kein Flachbildschirmmodell, welch den Anspruch erfüllen könnte.


Zusätzlich muss man bedenken, dass Flachbildschirme auch noch ein Inputlag von ~10-20 ms haben, was als systematischer Fehler zusätzlich das Messergebnis verfälscht.
 
OK, ich sehe also mit den TFT's wird das nichts. Welchen CRT sollte ich denn dann nehmen??

wie ich sehe gibt es diese messgrößen:

repsone time:
refresh-rate
input-lag:

was ist mit "rise" and "fall" die verantwortlich für blurring effekte sind? sind die im Input lag mit drinn?



lG
admin_stuhl
 
Dazu brauchen wir höchste Messgenauigkeit bis zu 5ms oder besser. TFT screens haben normalerweise ja ca. 15-30ms repsonse time und die refresh rate liegt bei 60Hz.


Wie wäre es damit, an einem Teil des Bildschirms, z.B. irgendwo in der Ecke einen Sensor anzubringen, der die Zeitmessung triggert?
Irgendwas Kommerzielles oder Fotodiode mit Farbfilter usw.
Das Bild was die Messung starten soll bekommt an dem Messpunkt dann eine bestimmte Farbe und fertig.
Bedenkt auch, dass nicht-echtzeitbetriebssysteme wie z.B. Windows keine Reaktionszeiten garantieren können.

Gruß,
David
 
An soetwas habe ich auch schon gedacht als ich den Thread gelesen habe.
Wie wäre es mit einer Art selbstgebauter Shuterbrille, wo zuerst sichergestellt wird, dass das Bild auf dem TFT angezeigt ist, und erst danach die Brille geöffnet wird ?
Hierbei hätte man keinerleiProbleme mit der Reaktionszeit des Pcs oder des Monitors.
 
prad.de hat in den letzten Wochen eine hochinteressante Artikelserie über die Verzögerungszeiten vom Aufbau des Bildes im PC bis zur vollen Darstellung am Monitor herausgebracht. Das Geschehen vom Speicher der Grafikkarte bis zum dargestellten Bild auf dem Monitor ist recht komplex. Die "Verzögerungszeit" in den Datenblättern der Monitor-Hersteller ist nur ein Teil der Miete. Anhand der Artikel kann man sich erst einmal einige Illusionen zu den Angaben in den Datenblättern abschminken und mögliche systematische Fehler besser abschätzen.

Beim CRT-Monitor wird das Bild ja auch nicht sofort komplett aufgebaut, sondern zeilenweise. "Rechts unten" ist somit je nach Bildwiederholfrequenz auch schon mal 10 Millisekunden später dran als "links oben". Die Nachleuchtzeit der Farbpigmente muss bei Hell/Dunkel-Übergängen ebenfalls berücksichtigt werden (ist obendrein abhängig von der Grundfarbe).

Für die von Stuhl geplanten Messungen muss man einiges Gehirnschmalz investieren und die Anordnung z.B. mit Hilfe von einem oder auch mehreren lichtempfindlichen Sensoren (siehe Beitrag von mdave) validieren. Die Sensoren kann man mit entsprechenden Bildinhalten triggern (Schwarz/Weiß - Wechsel oder umgekehrt). Ganz so aufwändig wie im Artikel von prad.de muss das nicht geraten.

Es könnte sich tatsächlich herausstellen, dass zum Erreichen einer hinreichenden Messgenauigkeit ein lichtempfindlicher Sensor am Bildschirm zwingend erforderlich ist. Dann kann es herzlich egal sein, was im Datenblatt des Monitors steht oder ob ein neuer Bildschirmtreiber Timing-Seiteneffekte bringt.

Seit dem ersten Windows gilt übrigens, dass diese Betriebssysteme keine harte Echtzeitfähigkeit bieten. Auch das will bei der Validierung eines Messverfahrens berücksichtigt sein.
 
Hi,

vielen Dak für Eure Kommentare. Den Aritkel habe ich etwas quergelesen. Sehr interessant. Input werde ich also nicht rauskriegen und muss mit ihm als konstante Störgröße leben.

Trotzdem versteh ich einiges immer noch nicht.

1. Gamer wollen ja TFTs mit 2ms response time. Wenn allerdings die Refreshrate 60Hz ist, dann wird alle 16,x ms das Bild erneuert. Was bringen dann die 2ms Response time? Man ha ja eh mind. 16ms + den unbekannten input lag....

2. Für CRT's: gibt es hier auch eine Response time? D.h. wenn die Zeile erneuert wird, braucht dann die Zeile auch wieder Zeit bis sie erscheint?

3. Ich habe einen CRT von Dell der auf 120Hz refresh rate läuft. Mein Programm DirectRT testet die Wiederholrate und gibt 115Hz an was etwa 7.9ms entspricht. Somit sagt das programm kann ich meine Stimuli nur ganzzahlige Vielfache von 7.9ms präsentieren. Das Programm synchronisiert sich dann mit der Bildwiederholrate. Erste Frage: warum zeigt das Programm nur 115Hz an??? Wo sind die 5 Hz? Zweitens: Was ist mit der response time, rise und fall? sind diese mit in der Refreshrate eingerechnet? Oder sind fall und rise in der Response time? I dont get it!

5. daraus ergibt sich folgende Frage. Mal angenommen ich will einen Stimulus 31,6ms also 4x7.9ms darstellen. Wenn nun zu der Refreshrate noch die response time von 5-10ms dazukäme, dann hätte ich dann ja 4x response time als Störfaktor (oder nicht?)...wobei eigentlich nicht, denn das Bild ändert sich ja nicht, da der Stimulus konstant bleibt. Ich hätte die repsonse time also nur zweimal,einma zu beginn und einmal am Ende...

4. Könnte mir jemand mal einfach und kurz alle Schritte und Variablen bei einem CRT und TFT erklären die alles auf die Bilddarstellung einwirken? Ich möchte das mal begreifen. Ich probiers mal:

FÜR CRT
(1) Input lag: unbekannt
(2) repsonse time: ...ms (rise und fall...?)
(3) refresh-rate: 120Hz = 8,333ms
(4) Verzögerung beim Zeilenaufbau von oben nach unten: ...ms


FÜR TFT
(1) Input lag: unbekannt
(2) repsonse time: ...ms (rise und fall...?)
(3) refresh-rate: 60Hz = 16,666ms
(4) Verzögerung beim Zeilenaufbau von oben nach unten: ...ms

Vielen Dank ud Grüße
Stuhl
 
Zuletzt bearbeitet:
Zu 1.
Die niedrige Responsetime führt dazu, dass das Bild bei hektischen Bewegungen noch scharf bleibt.
Einfacher Test: Man nehme ein Fenster mit Schrift und man bewege es etwas. Auf einem jedem TFT wird die Schrift bei diesen Bewegungen schon bei einer relativ niedrigen Geschwindigkeit unlesbar, während sie bei einem CRT noch wesentlich länger lesbar bleibt.

Zu 2.
Die Responsetime ist bei den "modernen" CRT irrelevant, da das Grundprinzip der Darstellung anders als bei einem TFT ist. Bei einem TFT leuchten Pixel permanent während bei CRTS die Pixel jeweils nur für einen kurzen Augenblick leuchten, wobei das Auge in beiden Fällen die die Helligkeit über einen Zeitraum "integriert" bevor es das Bild ans Gehirn weiter liefert. Bei TFTs führt die Reaktionszeit nun dazu, dass ein Pixel bei einem bewegten Bild, einen Teil der Zeit nicht die Farbe haben, die sie eigentlich haben sollten. Erfolgt nun über das Bild die "Integration" so nimmt das Auge die Abweichung wahr.
Bei CRTs gibt es jedoch immer nur kurze helle Lichtblitze, deren dauer wesentlich kürzer als die Refreshrate ist, bei den einzelnen Pixeln, während sie einen großteil der Zeit schwarz sind. Integriert das Auge nun über eine Zeit, so ergibt sich eine Helligkeit, welche der gewünschten Helligkeit des Bilds entspricht.
(Ich hoffe du kannst meine Erklärung hierfür in etwa verstehen, denn mir fällt es leider etwas schwer das ganze in Worte zu fassen.)

Zu 3.
Wie bereits erwähnt ist die responsetime von der Refreshrate voneinander unabhängig. Weshalb das Programm dir es falsch anzeigt, weiss ich nicht. Eventuell überprüfen ob auch die Maximale Refresharte in Windows eingestellt ist.

Zu 5.
Bei einer Darstellung vor Schwarzen Hintergrund hast du beim Erscheinen der Darstellung die Responsetime Rise als Fehlerquelle drinnen und beim Verschwinden der Darstellung die Responsetime Fall als Fehler drinnen. Hierbei muss man jedoch noch berücksichtigen, dass die Responsetime angibt, wie lange es dauert bis ein Pixel von komplett weiss nach komplett Schwarz gewechselt hat bzw umgekehrt. Wenn man dem Probanten keine Weissen bzw Schwarzen Bilder zeigt, so ist die Responsetime im diesem Fall geringer.
Zusätzlich sollte man noch berücksichtigen, dass der Probant schon eine Reaktion einleitet, bevor das Bild seine maximale Helligkeit erreicht hat.
 
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