如何在 Psychopy 中与视觉刺激完全同步地将代码发送到并行端口

Question

我是python和psychopy的新手，但是我在编程和设计实验（使用Matlab和EPrime）方面拥有丰富的经验。我正在运行一个RSVP（快速视觉连续演示）实验，每X毫秒显示一次不同的视觉刺激（X是一个实验变量，可以从100毫秒到1000毫秒）。由于这是一个生理实验，我需要在刺激开始时通过并行端口发送触发器。我使用示波器和光电传感器测试触发器和视觉开始之间的同步。但是，当我在 win.flip（） 之前或之后发送触发器时，即使使用 window waitBlanking=False 参数，我仍然会在刺激的开始和代码的开始之间得到差异。

附上我的代码：

    im=[]
    for pic in picnames:               
        im.append(visual.ImageStim(myWin,image=pic,pos=[0,0],autoLog=True))
    myWin.flip() # to get to the next vertical blank
    while tm < and t < len(codes):                
        im[tm].draw()                                             
        parallel.setData(codes[t]) # before
        myWin.flip()                
        #parallel.setData(codes[t]) # after
        ttime.append(myClock.getTime())
        core.wait(0.01)
        parallel.setData(0)                
        dur=(myClock.getTime()-ttime[t])*1000                
        while dur < stimDur-frameDurAvg+1:
           dur=(myClock.getTime()-ttime[t])*1000
        t=t+1
        tm=tm+1            
        myWin.flip()

如何将刺激开始与触发同步？我不确定这是否是显卡问题（我使用的是带有板载英特尔显卡的 LCD ACER 屏幕）。非常感谢，
沙尼

Answer 1

win.flip()等待下一次显示器更新。这意味着win.flip()之后的下一行几乎完全在监视器开始绘制帧时执行。这是您要发送触发器的位置。win.flip()之前的线路可能早了几乎一帧，例如在 60Hz 显示器上为 16.7 毫秒，因此您的触发器会过早到达。

有两种几乎相同的方法可以做到这一点。让我们从最明确的开始：

for i in range(10):
    win.flip()
    # On the first flip
    if i == 0:
        parallel.setData(255)
        core.wait(0.01)
        parallel.setData(0)

。因此，信号是在图像被推送到显示器后发送的。

稍微更精确的计时方法将为您节省 0.01 毫秒（加上减去一个数量级）。在脚本早期的某个地方定义

def sendTrigger(code): 
    parallel.setData(code)
    core.wait(0.01)
    parallel.setData(0)

然后做

win.callOnFlip(sendTrigger, code=255)
for i in range(10):
    win.flip()

这将在第一次翻转之后调用该函数，在精神病做一些清理之前。因此，该函数本可以调用win.callOnNextFlip，因为它仅在随后的第一次翻转时执行。

同样，与其他因素相比，这种时间差异是如此之小，以至于这不是一个性能问题，而是风格偏好的问题。

Answer 2

有一个隐藏的时序变量通常被忽略 - 监视器输入滞后，我认为这就是延迟的原因。简而言之，即使在从显卡获得输入后，显示器也需要一些时间来显示图像。此延迟与刷新率（屏幕切换缓冲区的次数）或监视器的响应时间无关。

在我的显示器中，当我使用 callOnFlip（） 发送触发器时，我发现延迟为 23 毫秒。我如何更正它是：floor（23/16.667） = 1,23%16.667 = 6.333。所以我在第二帧上调用 callOnFlip，等待 6.3 毫秒并触发端口。这行得通。我还没有尝试过 WaitBlanking=True，它从显卡等待消隐开始，因为这给了我更多的时间来准备下一个缓冲区。但是，我认为即使使用WaitBlanking=True，效果也会存在。（测试后更多！

最好苏达

Answer 3

至少有一个例程可用于将触发延迟规范化为屏幕刷新率。我刚刚用光电传感器单元对其进行了测试，从触发和刺激显示之间的平均延迟 13 毫秒（sd = 3.5 ms）变为 4.8 毫秒的平均延迟（sd = 3.1 ms）。

程序如下：

1. 计算两个显示器之间的平均持续时间。假设您的屏幕刷新率为 85.05（这是我的情况）。这意味着两次刷新之间的平均持续时间为 1000/85.05 = 11.76 毫秒。
2. 在你调用 win.flip（） 之后，在发送触发器之前等待这个平均延迟：core.wait（0.01176）。

这并不能确保所有延迟现在都等于零，因为您无法掌握 win.flip（） 命令与屏幕当前状态之间的同步，但它会将延迟集中在零附近。至少，它对我有用。

因此，代码可以更新如下：

    refr_rate = 85.05
    mean_delay_ms = (1000 / refr_rate)
    mean_delay_sec = mean_delay_ms / 1000  # Psychopy needs timing values in seconds
    def send_trigger(port, value):
        core.wait(mean_delay_sec)
        parallel.setData(value)
        core.wait(0.001)
        parallel.setData(0)
    [...]
    stimulus.draw()
    win.flip()
    send_trigger(port, value)
    [...]