Vidéo HDMI par rapport aux composants Which Quel est le meilleur?

Alors que les connexions par câble HDMI sont de plus en plus utilisées, on nous demande souvent: quel est le meilleur, HDMI ou vidéo composante? La réponse, en l’occurrence, n’est pas coupée et séchée.

Tout d’abord, une remarque: tout ce qui est dit ici est aussi applicable à DVI qu’à HDMI; DVI apparaît sur de moins en moins d’appareils électroniques grand public tout le temps, donc n’est pas aussi souvent interrogé, mais DVI et HDMI sont essentiellement les mêmes l’un que l’autre, en termes de qualité d’image. Les principales différences sont que HDMI transporte l’audio ainsi que la vidéo et utilise un type de connecteur différent, mais les deux utilisent le même schéma d’encodage, et c’est pourquoi une source DVI peut être connectée à un moniteur HDMI, ou vice versa, avec un câble DVI / HDMI, sans boîtier de convertisseur intermédiaire.

Le résultat de cet article – au cas où vous ne seriez pas enclin à lire tous les détails – est qu’il est très difficile de prédire si une connexion HDMI produira une image meilleure ou pire qu’une connexion vidéo composante analogique. Il y aura souvent des différences significatives entre les signaux numériques et analogiques, mais ces différences ne sont pas inhérentes au type de connexion et dépendent plutôt des caractéristiques de l’appareil source (par exemple, votre lecteur DVD) et de l’appareil d’affichage (par exemple, votre téléviseur). La raison pour laquelle cela est, cependant, nécessite un peu plus de discussion.

Que sont les vidéos HDMI et composants?

HDMI et Component Video sont tous deux des normes vidéo qui prennent en charge une variété de résolutions, mais qui transmettent le signal de la source à l’écran de manière très différente. La principale différence importante est qu’un câble HDMI délivre le signal dans un format numérique, de la même manière qu’un fichier est livré d’un ordinateur à un autre le long d’un réseau, tandis que la vidéo composante est un format analogique, délivrant le signal non pas sous la forme d’un flux binaire, mais sous la forme d’un ensemble de tensions variables en continu représentant (bien qu’indirectement, comme nous le verrons dans un instant) les composantes rouge, verte et bleue du signal.

Le câble HDMI et le câble vidéo composant délivrent tous deux des signaux sous la forme de trois composants de couleur discrets, ainsi que des informations de synchronisation qui permettent à l’écran de déterminer quand une nouvelle ligne ou une nouvelle trame commence. Le câble HDMI les délivre le long de trois canaux de données dans un format appelé T.M.D.S., qui signifie “Signalisation différentielle minimisée par transition.” Gros mots à part, le T.M.D.S. le format implique essentiellement un canal bleu auquel une synchronisation horizontale et verticale est ajoutée, et des canaux verts et rouges séparés (bien que HDMI puisse également être configuré pour utiliser l’espace de couleurs “différence de couleur” – voir ci-dessous).

La vidéo composante est livrée, de la même manière, avec les informations de couleur réparties de trois manières. Cependant, la vidéo composante utilise un signal de type “différence de couleur”, qui se compose de Luminance (le canal “Y” ou “vert”, représentant la luminosité totale de l’image), de Luminance Rouge Moins (le canal “Pr” ou “Rouge”) et de Luminance Bleue Moins (le canal “Pb” ou “Bleu”). Les impulsions de synchronisation horizontales et verticales sont délivrées sur le canal Y. L’écran calcule les valeurs du rouge, du vert et du bleu à partir des signaux Y, Pb et Pr.

Les deux types de signaux sont donc fondamentalement assez similaires; ils décomposent l’image de manière similaire et fournissent le même type d’informations à l’écran, bien que sous des formes différentes. La façon dont ils diffèrent, comme nous le verrons, dépendra dans une large mesure des caractéristiques particulières de la source et des dispositifs d’affichage, et peut également dépendre du câblage.

Le Numérique N’Est-Il Pas Simplement Meilleur?

Il est souvent supposé par les écrivains à ce sujet que “le numérique est meilleur.”On suppose que le transfert de signaux numériques est sans erreur, tandis que les signaux analogiques sont toujours sujets à une certaine dégradation et à une perte d’informations. Il y a un élément de vérité dans cet argument, mais il a tendance à aller à l’encontre des considérations du monde réel. Premièrement, il n’y a aucune raison pour que toute dégradation perceptible d’un signal vidéo composant analogique se produise même sur des distances assez importantes; les longueurs maximales dans les installations de cinéma maison ne représentent pas un défi pour le câblage analogique construit selon des normes professionnelles, et nous avons eu des clients qui exécutent des vidéos composantes analogiques sur plus de 200 pieds sans problème, sans même avoir besoin d’un amplificateur. Deuxièmement, il est erroné de supposer que la gestion du signal numérique est toujours sans erreur. Les signaux HDMI ne sont pas sujets à une correction d’erreur; une fois les informations perdues, elles sont perdues pour de bon. Ce n’est normalement pas une considération avec un câble HDMI bien fait sur de courtes distances, mais peut facilement devenir un facteur à distance.

Alors, Qu’Est-Ce Qui Détermine La Qualité De L’Image?

La vidéo ne se traduit pas seulement directement du matériel source vers les écrans, pour diverses raisons. La plupart des écrans ne fonctionnent pas aux résolutions natives du matériel source commun, donc lorsque vous visualisez du matériel en 480p, 720p, 1080i ou 1080p, il y a nécessairement une mise à l’échelle en cours. Pendant ce temps, les signaux représentant les couleurs doivent être rendus avec précision, ce qui dépend du niveau de noir et du “delta”, la relation entre le niveau du signal et le niveau de couleur réel tel que rendu. Les formats de signal d’origine ne correspondent pas bien au matériel d’affichage; par exemple, les enregistrements DVD ont 480 lignes, mais des pixels non carrés, et ils ont une couleur enregistrée au format de différence de couleur, tandis que HDMI fonctionne normalement dans l’espace colorimétrique RVB. De nombreux écrans ne correspondent pas très bien à une résolution de sortie commune; au lieu de 720 lignes ou 1080, ils auront souvent 768, ou 1024, ou un autre nombre de lignes. Tout cela signifie qu’il y a une mise à l’échelle pour continuer le long de la chaîne de signaux.

L’argument souvent avancé pour le format de signal HDMI est l’argument “numérique pur” – qu’en prenant un enregistrement numérique, tel qu’un DVD ou un signal satellite numérique, et en le rendant directement sous forme numérique sous forme de signal HDMI, puis en délivrant ce signal numérique directement à l’écran, il existe une sorte de chaîne de signaux parfaite sans perte ni altération d’informations. Si l’affichage lui-même est un affichage numérique natif (par exemple un écran LCD ou Plasma), l’argument est le suivant: le signal ne doit jamais subir de conversion numérique-analogique et est donc moins modifié en cours de route.

Cela pourrait être vrai, n’eût été le fait que les signaux numériques sont codés de différentes manières et doivent être convertis, et que ces signaux doivent être mis à l’échelle et traités pour être affichés. Par conséquent, il y a toujours des conversions en cours, et ces conversions ne sont pas toujours faciles à vivre. La conversion “numérique à numérique” n’est pas plus une garantie de qualité du signal que la conversion “numérique à analogique” et, dans la pratique, peut être nettement pire. Que ce soit le meilleur ou le pire dépendra des circuits impliqués– et c’est quelque chose qui n’est généralement pas pratique à comprendre sur papier. En règle générale, avec un équipement grand public, on ne sait tout simplement pas comment les signaux sont traités, et on ne sait pas comment ce traitement varie selon l’entrée. Les entrées analogiques et numériques doivent être mises à l’échelle via des circuits séparés, ou l’une doit être convertie en l’autre pour utiliser le même détartreur. Comment ça se fait ? En général, vous ne trouverez aucune réponse à cela dans votre manuel d’instructions, et même si vous le faisiez, il serait difficile de juger quel est le meilleur détartreur sans visualiser la sortie vidéo réelle. Il est juste de dire, en général, que même dans les équipements grand public très haut de gamme, la qualité des circuits de traitement du signal et de mise à l’échelle est assez variable.

De plus, il n’est pas rare de constater que les caractéristiques d’affichage des différentes entrées ont été configurées différemment. Le niveau de noir, par exemple, peut varier considérablement des entrées numériques aux entrées analogiques, et en fonction de la sophistication de vos options de configuration sur votre écran, cela peut ou non être une chose facile à recalibrer. Nous avons souvent constaté des différences spectaculaires et indubitables de qualité d’image entre HDMI et vidéo composante – favorisant parfois l’un, parfois l’autre – sur les paramètres d’étalonnage par défaut des sources et des écrans.

Le rôle de la qualité du câble et de la connexion

La qualité du câble, en général, ne devrait pas être un facteur significatif dans la comparaison vidéo HDMI par rapport aux composants, tant que les câbles en question sont de haute qualité. Il existe cependant des façons dont les problèmes de qualité des câbles peuvent entrer en jeu.

La vidéo composante analogique est un type de signal extrêmement robuste; nous avons fait fonctionner nos clients avec des composants analogiques, sans besoin d’amplificateurs, de relais ou d’autres équipements spéciaux, sur plus de 200 pieds sans aucun problème de qualité du signal. Cependant, à de grandes longueurs, la qualité du câble peut être une considération– en particulier, l’impédance doit être strictement contrôlée à une tolérance serrée (idéalement, 75 +/- 1.5 ohms) pour éviter les problèmes de réflexion du signal pouvant provoquer des images fantômes ou des sonneries.

HDMI, malheureusement, n’est pas si robuste. Le problème ici est le même que la vertu du composant analogique: un contrôle serré de l’impédance. Lorsque l’industrie de la vidéo professionnelle est passée aux signaux numériques, elle a opté pour une norme – SDI, vidéo numérique série – qui a été conçue pour être exécutée dans des câbles coaxiaux, où l’impédance peut être contrôlée très étroitement, et par conséquent, les signaux HD non compressés et complets peuvent être exécutés sur des centaines de pieds sans perte d’informations en SDI. Pour des raisons connues uniquement des concepteurs de la norme HDMI, ce principe de conception très sonore a été ignoré; au lieu d’un câble coaxial, les signaux HDMI sont équilibrés, via un câble HDMI à paire torsadée. Les meilleurs câbles à paires torsadées contrôlent l’impédance à environ +/- 10%. Lorsqu’un signal numérique traverse un câble, les bords des bits (représentés par des transitions soudaines de tension) s’arrondissent et l’arrondi augmente considérablement avec la distance. Pendant ce temps, un mauvais contrôle de l’impédance entraîne des réflexions de signal – des parties du signal rebondissent de l’extrémité d’affichage de la ligne, se propagent vers le bas du câble et reviennent, interférant avec les informations ultérieures dans le même flux binaire. À un moment donné, les données deviennent irrécupérables, et sans correction d’erreur disponible, il n’y a aucun moyen de restaurer les informations perdues.

Les connexions par câble HDMI sont pour cette raison soumises au phénomène de “falaise numérique”. Jusqu’à une certaine longueur, un câble HDMI fonctionnera très bien; l’arrondi et les réflexions ne compromettront pas la capacité du périphérique d’affichage à reconstruire le flux binaire d’origine, et aucune information ne sera perdue. Au fur et à mesure que nous rallongeons le câble, la difficulté de reconstruire le flux binaire augmente. À un moment donné, des erreurs de bits irrécupérables commencent à se produire; ceux-ci sont familièrement décrits dans la communauté du cinéma maison comme des “étincelles”, car les erreurs de bits se manifestent par des abandons de pixels qui font briller l’image. Si nous rallongeons le câble un peu plus longtemps, tant d’informations sont perdues que l’écran devient incapable de reconstituer suffisamment d’informations pour même restituer une image; le flux binaire est tombé de la falaise numérique, ce qu’on appelle en raison de la brusque défaillance. Une conception de câble qui fonctionne parfaitement à 20 pieds peut devenir “brillante” à 25 et cesser de fonctionner entièrement à 30.

En pratique, il est très difficile de dire quand un signal HDMI échouera. Des câbles HDMI bien faits peuvent être assez fiables jusqu’à 50 pieds environ avec la plupart des appareils, et nous avons exécuté HDMI à des résolutions haute définition allant jusqu’à 150 pieds dans un câble à paire soudée Belden sans erreurs de bits. Mais parce que la capacité de reconstituer le flux binaire varie en fonction de la qualité des circuits dans les périphériques source et d’affichage, il n’est pas rare qu’un câble fonctionne correctement à 30, 40 ou 50 pieds sur une combinaison source / affichage, et ne fonctionne pas du tout sur une autre. Pendant ce temps, les exigences sur l’interface HDMI augmentent. Il y a quelques années, personne n’avait besoin de faire fonctionner plus que le 1080i via un câble; maintenant, le 1080p est courant; et bientôt, les appareils de “couleur profonde” pourraient devenir répandus sur le marché. Chacun de ces développements entraîne une forte augmentation correspondante du débit binaire poussé à travers le câble HDMI, et les câbles qui ont fonctionné une fois cesseront de fonctionner – non pas parce que le câble a changé, mais parce que le signal qui le traverse a changé.

Le résultat: Cela dépend

Alors, quel est le meilleur, HDMI ou composant? La réponse – insatisfaisante, peut-être, mais vraie – est que cela dépend. Cela dépend de votre source et de vos périphériques d’affichage, et il n’y a pas de bon moyen, en principe, de dire à l’avance si la connexion numérique ou analogique rendra une meilleure image. Vous pouvez même constater, par exemple, que votre lecteur DVD a une meilleure apparence grâce à sa sortie HDMI, tandis que votre boîtier satellite ou câble a une meilleure apparence grâce à sa sortie composante, sur le même écran. Dans ce cas, il n’y a pas de véritable substitut pour simplement le brancher et l’essayer dans les deux sens.

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