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Ultra HD à 60 Hz en HDMI (ou presque) avec les cartes graphiques NVIDIA

NVIDIA, avec ses pilotes R340, a activé une fonction intéressante sur ses cartes graphiques de la famille Kepler : la possibilité de travailler en Ultra HD à 60 Hz sur la sortie HDMI. Les cartes ne deviennent pas compatibles HDMI 2.0 par magie, NVIDIA a simplement ajouté la compatibilité avec les entrées « HDMI 2.0 » de certains téléviseurs Ultra HD.

Chroma 4:2:0

Avec l’arrivée des écrans Ultra HD, on a rapidement vu des appareils qui indiquaient une compatibilité HDMI 2.0, alors que les puces n’étaient pas réellement compatibles. En simplifiant, la norme HDMI 2.0 prévoit en théorie une fréquence de 600 MHz pour le TMDS (contre 165 MHz en DVI Single Link et 340 MHz en HDMI 1.4) mais ajoute aussi une nouvelle possibilité : la possibilité d’effectuer le sous-échantillonnage de la chrominance (chroma sampling) en 4:2:0. Et en utilisant ce mode (qui fait partie de la norme 2.0) avec une prise HDMI 1.4, il est possible de travailler en Ultra HD à 60 Hz.

Dans un usage informatique classique, on travaille avec un échantillonnage Y’CbCr 4:4:4 (ou RVB), toutes les informations sur les pixels sont transmises à l’écran. En vidéo, on travaille par contre souvent en mode Y’CbCr 4:2:0, où une partie seulement de la chrominance est utilisée (1/4), le graphique issu de Wikipedia montre bien le fonctionnement.

Image 1 : Ultra HD à 60 Hz en HDMI (ou presque) avec les cartes graphiques NVIDIASous-échantillonnage de la chrominance

Passer en mode Y’CbCr 4:2:0 permet de diminuer la bande passante nécessaire pour une image et donc d’atteindre un taux de rafraîchissement de 60 Hz, contre seulement 30 Hz en RVB, mais ce n’est pas la panacée. Pour de la vidéo, ce n’est pas réellement un problème : la majorité des sources est déjà en 4:2:0 et donc il n’y a aucun impact. Par contre, pour un usage informatique, la qualité peut être dégradée, les technologies de lissage des polices utilisent en effet la chrominance et sont donc moins efficace en mode 4:2:0.

Ce mode est intéressant pour un appareil destiné majoritairement à la vidéo, il permet de profiter des vidéos en Ultra HD à plus de 30 fps (comme certaines expérimentations en HEVC) et évite les soucis de saccade sur les interfaces qui peuvent apparaître avec un écran bloqué à 30 Hz. Par contre, c’est déconseillé pour un usage purement informatique, et le DisplayPort 1.2 est bien plus adapté dans ce cas-là. Rappelons que la majorité des écrans Ultra HD propose une entrée DisplayPort 1.2 et que cette technologie est aussi parfois présente sur des téléviseurs, comme les derniers modèles de Panasonic.

Pour obtenir une image RVB à 60 Hz en HDMI, il faudra donc attendre la sortie de cartes graphiques et d’écrans totalement compatibles HDMI 2.0, et ce n’est pas encore le cas…