Почему изображение на веб-камере отстает от «оригинала»?

Это неизбежно. Данные с матрицы достаточно глубоко обрабатываются -- дебайеризуются, подавляются шумы, увеличивается резкость, затем происходит сжатие, на что требуется время -- вычислительная сложность всех этих операций достаточно велика. Кроме того, для сжатия требуется работать не с одним текущим кадром, а с несколькими смежными. Наконец, передача через USB порт требует буферизации, чтобы обеспечить непрерывную передачу без пропуска кадров. Таким образом, задержка в несколько десятых секунды неизбежна.