Varför är bilden inte i synk med ljudet? Svaren och lösningarna finns. Hemmabioskolan förklarar detta med latens och "input lag".
Av Thomas Ytterberg
Vi har alla sett det och märkt av det. Bilden hänger inte ihop med ljudet och läpparna rör sig inte som orden kommer. Plötsligt försvinner illusionen av en annan verklighet och hela filmen rasar. Nu sitter du bara där och tänker på att det är fel.
Fast värst är det kanske för dig som spelar TV-spel och märker att bilden inte riktigt hänger med i dina rörelser. Det blir en fördröjning från att du trycker på knappen till dess att spelet reagerar. Denna fördröjning, denna latens, kallas därför ofta för "input lag".
Separata system för bild och ljud skapar detta problem per definition. Ljudet som går direkt från exempelvis digitalboxen, TV-spelet eller Blu-rayspelaren spelas upp med mycket liten fördröjning av förstärkaren eller ljudlimpan. Bilden kommer att fördröjas i TV:n och därför kommer ljudet före bilden. Detta kan du ordna i alla vettiga förstärkare, bättre Blu-rayspelare och de flesta ljudlimpor genom att manuellt ange hur många millisekunder ljudet ska fördröjas.
Det förekommer också tvärtom, att bilden kommer före ljudet. Då kan du inte göra så mycket för det felet har andra orsaker. Det är till exempel vanligt på TV-sändningar, men kan också bero på videoströmmen eller på skivan du spelar. Då är det den som är fel, inte din utrustning. Du kan förstås klaga och reklamera men synk mellan ljud och bild kan du glömma.
Därför dröjer bilden
Grundproblemet med moderna bildvisare är att det alltid finns en viss fördröjning. Med ett traditionellt bildrör och tjock-TV på den helt analoga tiden var det bildsignalen som styrde hur starkt bildröret skulle lysa. En signalpuls på 0,7 volt och elektronkanonen tände upp. Det fanns i princip ingen fördröjning alls i det systemet. Med digitalt adresserad bildteknik måste det till ytterligare steg i processen för att signalen ska kunna omvandlas till ljus:
• Omskalning av signalen till bildvisarens pixelmatris, till exempel en 720p-signal med 1280×720 pixlar som ska visas på en Ultra HD-matris med 3840×2160 pixlar.
• Bildbehandling. Allt ska stämmas av mot alla inställningar för färg, kontrast, ljusstyrka, gamma och så vidare. Det vill säga allt som påverkar hur bilden blir i slutändan.
• Ytterligare bildprocessning som skärpefilter och så kallade "bildförbättrare" som ska tugga igenom bilden på olika sätt. Kan vara sådant som dynamisk kontrast, ytterligare skärpefilter, kantförstärkning och alla sorters brusfilter. Kan ofta ha fåniga tillnamnnamn som "perfekt" eller "förbättrad".
• Interpolering av bildrutor, den i särklass största skurken när det gäller bildfördröjning. Interpoleringen är det som gör att bilden flyter så mjukt på nya apparater, och det tar mycket tid att beräkna fram nya och fejkade bildrutor.
Interpolering är storskurken
En normal TV-sändning eller film är 24 eller 25 bilder i sekunden. Genom att med olika komplicerade metoder beräkna fram fler bildrutor skapas ett intryck av bättre flyt. Avancerad teknik kan titta på fler bildrutor framåt och bakåt och se hur saker och ting ändrar sig mellan bildrutorna.
Interpolering må ge intrycket av att bilden på TV:n flyter bättre, men det går inte att trolla fram helt perfekta bildrutor ur tomma luften. Därför uppstår det också fel i bilden. Typiskt är aura-effekter runt skådespelare som rör sig och att det kan se lite brutet eller smetigt ut. De här kretsarna är heller inte tiptopteknik, utan det blir ofta fel och elektroniken orkar helt enkelt inte att beräkna alla rörelser. Då kan bilden hoppa till och ironiskt nog rycker mer.
Hur mycket är för mycket?
Fördröjningen, latensen, mäts i millisekunder, ms och är alltså tusendelar av en sekund. Exakt hur mycket som stör är individuellt, särskilt när det handlar om spel. Tiden en bildruta ligger framme är avgörande. Alltså antalet bildrutor per sekund eller fps (frames per second) skvallrar om när det blir problem.
• 24 fps ger 41,7 ms
• 25 fps ger 40 ms
• 30 fps ger 33,3 ms
• 50 fps ger 20 ms
• 60 fps ger 16,7 ms
Notera att så gott som varenda film på Blu-ray är 24 fps. DVD och TV-sändningar är 25 fps, med en del undantag som är i 50 fps. En del konserter och dokumentärer på Blu-ray är 30 fps. TV-spel brukar ofta renderas i 30 fps och moderna spelkonsoler kan med en del speltitlar fungerar i 60 fps.
En tumregel är att det krävs två bildrutors fördröjning för att det ska bli störande och man märker att ljud- och bild inte är i synk. Då är det lätt att räkna bakåt att kring 80 millisekunder börjar det störa för film- och TV-tittande.
Med TV-spel kan även lägre latens märkas som att spel upplevs som segare och mer svårstyrda. Eller om vi vänder på det. Från att du trycker knappen på spelkontrollen kommer det vid 80 millisekunders latens dröja nästan fem bildrutor innan det du gör syns på TV:n. Det kommer att påverka allt från skjuta-kuta-spel hela vägen till mindre våldsamma rally- och formel1-spel. Allt som kräver snabb reaktion och koordination påverkas.
Detta är lösningarna
Med HDMI version 1.3 löste man detta delvis genom att TV:n kan tala om för förstärkaren hur lång fördröjning som ska användas. Så automatisk läppsynk blir ofta just automatisk. Men det kan fortfarande bli fel. Här är metoderna för att lösa problemet när detta sker:
• Testskivor som DVE, Digital Video Essentials och Disney WOW har testmönster för att ordna upp detta. Dessa består av roterande visare som med ljus och ljud ser till att du har synken någorlunda rätt för filmtittande. Du justerar i din förstärkare eller din Blu-rayspelare hur mycket ljudet ska fördröjas för att matcha bilden. Testmönster finns även på Youtube: www.youtube.com/watch?v=cGgf_dbDMsw
• Spelläget på en TV och en del projektorer stänger av mycket av den tunga och många gånger onödiga bildprocessningen. Detta kan påverka latensen positivt. Dilemmat med spel är att det inte riktigt hjälper. Med film blir allt bra när ljud och bild hänger ihop. Med spel hjälper det inte att ljud och bild är synkat om det ändå dröjer en stund innan det du gör med handkontrollen syns på skärmen.
Det är så enkelt att vissa TV-apparater och projektorer helt enkelt dröjer bilden för mycket för att du ska kunna spela smärtfritt på dem. Där måste du läsa tester och se vad som gäller för för varje produkt. Något som vi förstås försöker göra så mycket vi kan!
Responstid eller latens?
Extremt få tillverkare specificerar latensen i sina produkter. En tänkbar orsak är att latensen faktiskt är ett faktiskt kvalitetsmått. En TV med hög latens är helt enkelt sämre för spelande. Att då skriva ut den siffran (ja, tillverkarna har full koll på detta!) är verkligen att skriva ut svart på vitt: "sämre för spel" och det gynnar förstås inte försäljningen.
Däremot specificerar många tillverkare en responstid på några millisekunder. Detta är något annat och beskriver hur snabbt bildelementen, oftast LCD-kristallerna, arbetar för att skapa ljus. Responstiden kan i viss mån skvallra en del om potentiellt eftersläp i bilden, särskilt på datorskärmar. Men uppgiften är egentligen ointressant för TV-apparater. Eftersläp på en TV beror inte på responstider utan skapas av brusfilter och släpen finns redan i en dålig TV-sändning.
Publicerad i HemmaBio 8/2015