光子到光子延遲

光子到光子延遲（英語：Photon-to-Photon Latency，縮寫為PTP Latency），又稱PTP延遲，是擴展現實領域中所用的一種度量指標，用于衡量擴展現實設備透視的速度。其定義為現實事件發生，到擴展現實設備通過透視，將事件顯示在顯示屏上所需的時間。光子到光子延遲通常用於評價擴展現實設備的視頻透視顯示（VST）能力。

定義

XR設備的光子到光子延遲定義示意圖

所指為現實事件發生與擴展現實設備顯示屏上顯示此事件的時間差：

$\Delta T=T1-T0$

其中

T0為現實事件發生的時間點。

T1為擴展現實設備通過視頻透視，在顯示屏上顯示此事件的時間點。

視頻透視的光子到光子延時特徵

理想狀態下視頻透視的光子到光子延時分布

對於理想的XR設備，其輸入信號、鏈路傳輸、最終顯示過程為理想情況，沒有任何不穩定因素，此時光子到光子延時應為一平穩的分布。

考慮到視頻透視技術通過XR設備的攝像頭來捕獲外界環境，Camera每幀具有特定的曝光時長和幀時長。此時，PTP延時具有以下特徵：PTPlatency和測試事件在Camera一幀時長中的發生位置（可以用相位來表示）有關。

即對於間隔一定時間發生的事件event1和event2，若Camera在同一幀曝光下捕獲測試事件，則會在同一個時刻（T_readout）被系統傳輸到後鏈路，並最終在t_end時刻被同時點亮，二者PTP延時存在差別 Δt = t2 - t1。

現實事件發生後camera曝光並出圖的時序圖和機理

所以，不同的相位下，PTP延時特徵表現為隨機的散點結果，其隨機的範圍為一幀（對於camera為90幀的XR設備來說，其PTP延時波動範圍為1/90s = 11.11ms）。

XR設備採用視頻透視獲取隨機發生的現實事件的光子到光子延時

光子到光子延遲測試方法

不同測試頻率下，PTP延時拍頻測試結果（f beat =0.005HZ）

不同測試頻率下，PTP延時拍頻測試結果（f beat =0.01HZ）

為了嚴格測試出系統的最大、最小和平均延遲，必須控制測試事件在Camera的一幀時長中，以一種掃描的形式，從前往後進行採樣。

這個掃描的形式，我們可以用拍頻的原理來實現：即控制測試事件的發生頻率與被測設備（Device Under Test，簡稱DUT）的Camera幀率之間有輕微的差異，使得每次測試事件在Camera的一幀時長中的發生位置——可以用相位表示——逐漸發生往前或者往後的移動。最後得到如下的拍頻測試結果，並且拍頻的頻率滿足公式（對應下圖兩個數據中不同的拍頻周期）：

$f_{\text{beat }}=\left|f_{\text{test }}-f_{DUT}\right|$

PTP延時的測試結果，應該包含最小值、最大值和平均值。

各種擴展現實設備的光子到光子延遲

蘋果宣稱其Apple Vision Pro的光子到光子延遲在12 毫秒內