La certification des câbles HDMI

La certification des câbles HDMI

Téléviseurs Ultra Haute Définition, services de vidéo en ligne, lecteurs Blu-ray UHD 4K, consoles de jeux vidéo de nouvelle génération, amplis home-cinéma multicanaux, packs d’enceintes home-cinéma et de nombreux autres appareils audio-vidéo sont aujourd’hui bien implantés dans nos salons. Sophistiqués et performants, ils nous permettent de vivre des expériences audio-vidéo particulièrement immersives. Cependant, la mise en œuvre de ces appareils peut se révéler parfois déroutante, notamment en ce qui concerne leur interconnexion en HDMI.

Câble HDMI Monster Gold Advanced

Les promesses de la liaison HDMI

Le passage au tout numérique d’un bout à l’autre de la chaîne avec l’adoption de la connectique HDMI est supposé simplifier les liaisons entre différents produits et améliorer la qualité d’image et de son.

De prime abord, la simplification concernant la connexion est bien là : une interface unique permet ainsi de relier facilement un lecteur Blu-ray UHD, un décodeur TNT/SAT, un téléviseur UHD-4K et un ampli home-cinéma, véhiculant à la fois l’image en UHD 4K et le son en HD.

Mais à l’usage, la promesse d’une amélioration de la qualité des images n’est malheureusement pas toujours tenue. Pourquoi ?
D’abord parce que la course effrénée à la haute définition et à la 4K a littéralement noyé les utilisateurs sous une abondance de câbles HDMI dont certains ne sont clairement pas assez performants pour exploiter tout le potentiel de l’Ultra Haute Définition 4K.
Ensuite, parce que la multiplication des normes relatives à la liaison HDMI et aux contenus HD et UHD plonge certains utilisateurs dans un abîme de perplexité quand vient l’heure de choisir un câble HDMI adapté à leurs besoins. En effet, si la multiplication par quatre du nombre de pixels par rapport à la définition HD 1080p est ce qui sert le plus souvent à définir la résolution UHD 2160p, d’autres caractéristiques entrent en ligne de compte comme la plage dynamique plus importante (la fameuse technologie HDR) et l’espace colorimétrique plus étendu (échantillonnage et profondeur des couleurs avec la technologie Deep Color et l’espace colorimétrique BT.2020). Ces caractéristiques impactent la qualité de l’image perçue de manière bien plus visible que la seule résolution (la qualité des pixels affichés compte autant, voire plus, que leur quantité). Hors si elles nécessitent bien évidemment un lecteur vidéo et une TV UHD 4K ou un vidéoprojecteur UHD 4K compatibles pour être correctement exploitées, elles demandent également un câble HDMI en mesure de véhiculer sans perte une quantité importante de données à la seconde.

Plusieurs questions se posent alors aux amateurs de home-cinéma qui ont investi dans du matériel UHD 4K performant et souhaitent acquérir des câbles HDMI capables de véhiculer tous les signaux audio et vidéo numériques dans les meilleures conditions :

  • Que choisir parmi tous les câbles HDMI proposés sur le marché ?
  • Comment être sûr qu’un câble HDMI est bien compatible avec l’Ultra Haute Définition (UHD 4K) en plein débit et qu’il prend en charge les standards HDR, HLG et Dolby Vision ainsi que les vidéos bénéficiant d’un espace colorimétrique étendu ?
  • Les vendeurs conseillent souvent des câbles HDMI de marques connues mais très chers. Est-il vraiment nécessaire de dépenser une telle somme pour obtenir des performances satisfaisantes en HD 1080p et en UHD 4K ?
  • Comment s’y retrouver entre les normes des contrôleurs HDMI (HDMI 1.3, HDMI 1.4, HDMI 2.0, HDMI 2.1…) et les certifications des câbles HDMI (standard, High Speed, Premium High Speed, DPL 10.2G, DPL 18G) ?

Pour s’y retrouver dans l’offre pléthorique de câbles HDMI et savoir lequel convient le mieux à tel ou tel usage, on peut alors se référer à deux certifications : celle mise en place par le HDMI Forum, et celle des laboratoires indépendants DPL Labs.

Mais avant d’examiner dans le détail ces certifications, il peut être utile de faire le point sur quelques caractéristiques de la résolution d’image UHD 4K et leurs implications concernant la liaison HDMI.

Pourquoi préférer des câbles HDMI certifiés pour l’UHD 4K ?

Qu’implique la résolution UHD 4K ?

Il est aisé de comprendre qu’une image en résolution 2160p nécessite une bande passante plus élevée qu’une image en résolution 1080p, puisqu'elle est composée de quatre fois plus de pixels. Mais la résolution n'est pas l’unique terme de l’équation. La fréquence d'image (24, 50, 100 images/seconde), la profondeur des couleurs (l'échelle de gradation plus ou moins précise) et l'échantillonnage des couleurs sont également des facteurs importants, nécessitant eux-aussi une large bande passante. Chacune des différentes combinaisons possibles de résolution, de fréquence d'image, de profondeur des couleurs et d'échantillonnage des couleurs nécessite alors une bande passante minimale spécifique. Plus les spécifications de l’image sont élevées, plus la bande passante requise est importante.

Comparatif résolutions TV

Plus la résolution augmente, plus le niveau de détails est important et plus le poids de l'image augmente, nécessitant un câble HDMI acceptant un débit de données plus élevé.

La transmission des images UHD 4K depuis une source (lecteur Blu-ray UHD, box Internet, etc) jusqu’à un téléviseur UHD 4K est donc avant tout une affaire de bande passante. Or dans ce domaine, tous les câbles ne se valent pas et bon nombre d’entre-eux ne sont pas conçus pour offrir une bande passante suffisante. Résultat : une image terne et dénaturée, sans rapport avec les possibilité offertes par l’UHD, voire pas d’image du tout dans le pire des cas !

Profondeur de couleurs et plage dynamique

En plus d’offrir une résolution quatre fois supérieure aux images HD 1080p, les images UHD 4K bénéficient d’une large plage dynamique (HDR - High Dynamic Range) et d’un espace colorimétrique spécifique (Gamut BT.2020 ou Rec.2020). Avec une profondeur de couleur codée sur 10 bits, soit 1024 valeurs de luminosité possible pour chaque composante de couleur de chaque pixel (pour mémoire, un pixel est composé de 3 sous-pixels : un rouge, un vert et un bleu), c’est 1,07 milliard de couleurs qui peuvent être affichées à l’écran. Le gamut BT.2020 couvre ainsi 75% du spectre visible par l’œil humain, alors que l'espace colorimétrique Rec.709 (ou BT-709) qui définit la norme HDTV n'en couvre que 35% (16,7 millions de couleurs affichables).

Vue 3D des espaces colorimétriques BT709 et BT2020

Ce schéma représente les espaces colorimétrique BT.709 (HD TV) et BT.2020 (UHD TV) sur 3 dimensions : les teintes sur les axes horizontaux (x et y), la luminosité/saturation sur l'axe vertical (Y). Cette représentation fait apparaître de manière évidente l'augmentation du volume d'informations colorimétriques des contenus vidéo UHD 4K bénéficiant d'un espace colorimétrique étendu (BT.2020) par rapport à celui des contenus HD actuels (BT.709).

Plus encore que le gain en résolution, l’extension de la plage dynamique et de la profondeur des couleurs fait véritablement la différence en termes de qualité d’image. L’échelonnement des couleurs étant plus progressif, on peut obtenir à l’écran beaucoup plus de nuances intermédiaires entre différentes teintes, sans le phénomène de postérisation qui fait apparaître des bandes de différentes nuances à la place d’un véritable dégradé. En contrepartie, ce surcroît d’informations à transmettre entre la source UHD 4K et la TV UHD 4K ou le vidéoprojecteur UHD 4K nécessite une bande passante accrue.

Standard Color et Deep Color

À gauche, une profondeur de couleurs standard laisse apparaître des bandes dans le dégradé de bleu du ciel ainsi que sur les flancs de la montagne à gauche, sous les branches. Le codage couleur de l'image ne propose pas suffisamment de nuances de teinte pour assurer un affichage fluide et lissé des dégradés.
À droite, la technologie Deep Color garantit une plus grande profondeur des couleurs, donc plus de nuances affichées sur les dégradés. Les transitions entre les différentes teintes de bleu du ciel sont imperceptibles. Le rendu de l'image est bien plus réaliste.

Les certifications du HDMI Forum

Le HDMI Forum est l'organisme officiel à l'origine du standard HDMI. Des centaines de marques de fabricants de matériel audio-vidéo y adhèrent et se conforment aux normes qu’il édicte, ce qui garantit l'interopérabilité des différents appareils connectés entre-eux en HDMI, qu'elle que soit leur marque.

En plus de définir les normes du standard HDMI, le HDMI Forum propose un programme de certification des câbles HDMI en fonction de leurs performances et de leur capacité à véhiculer différents types de flux audio et vidéo (principalement en fonction du débit de données qu'ils permettent) :

Câble HDMI standard

  • Compatible avec les résolutions 720p et 1080i utilisées pour la transmission des programmes TV par TNT, câble et satellite.

Certification HDMI Standard

Câble HDMI standard avec Ethernet

  • Compatible avec les résolutions 720p et 1080i utilisées pour la transmission des programmes TV par TNT, câble et satellite.
  • Présence d’un canal spécifique dédié au transfert de données via un réseau. Cette fonctionnalité n'est opérationnelle que si les deux appareils reliés entre eux intègrent cette possibilité.

Certification HDMI Standard With Ethernet

Câble HDMI High Speed

  • Compatible avec les résolutions HD 1080p et UHD 4K (24/25/30 images/s).
  • Prise en charge de la vidéo 3D.
  • Compatible Deep Color.

Certification HDMI High Speed

Câble HDMI High Speed With Ethernet

  • Compatible avec les résolutions HD 1080p et UHD 4K (24/25/30 images/s).
  • Prise en charge de la vidéo 3D.
  • Compatible Deep Color.
  • Présence d’un canal spécifique dédié au transfert de données via un réseau. Cette fonctionnalité n'est opérationnelle que si les deux appareils reliés entre eux intègrent cette possibilité.

Certification HDMI High Speed With Ethernet

Câble HDMI Premium High Speed

  • Compatible avec les résolutions HD 1080p et UHD 4K y compris en plein débit (60 images/s - 60 fps).
  • Compatible avec les différentes normes HDR (HDR 10, HLG, HDR Dolby Vision).
  • Compatible avec les espaces colorimétriques étendus comme le BT.2020.
  • Compatible avec l'échantillonnage des couleurs jusqu'en 4:4:4.

Câble HDMI Premium High Speed avec Ethernet

  • Compatible avec les résolutions HD 1080p et UHD 4K y compris en plein débit (60 images/s - 60 fps).
  • Compatible avec les différentes normes HDR (HDR 10, HLG, HDR Dolby Vision).
  • Compatible avec les espaces colorimétriques étendus comme le BT.2020.
  • Compatible avec l'échantillonnage des couleurs jusqu'en 4:4:4.
  • Présence d’un canal spécifique dédié au transfert de données via un réseau. Cette fonctionnalité n'est opérationnelle que si les deux appareils reliés entre eux intègrent cette possibilité.

Certification HDMI Premium HIgh Speed

Les certifications DPL Labs

DPL LabsTotalement indépendants des fabricants et du HDMI Forum, les laboratoires DPL Labs proposent eux-aussi une série de tests à la pointe de la technologie pour évaluer les performances UHD 4K d’un câble HDMI avec la plus grande précision possible. Grâce à cet ensemble exhaustif de tests, les ingénieurs des laboratoires DPL Labs soumettent les câbles HDMI à une véritable séance de torture. Seuls les meilleurs câbles HDMI montrant des performances allant au-delà des exigences minimum de DPL Labs obtiennent la certification. C’est la garantie qu’un câble HDMI offrira les meilleures performances possible et pour longtemps.

Les câbles HDMI haut de gamme de certains fabricants ont ainsi été testé avec succès, notamment les câbles HDMI Kordz, les câbles HDMI Nordost et les câbles HDMI Wireworld.

Les câbles HDMI qui passent les tests DPL Labs avec succès sont classés en deux catégories :

Certification HDMI DPL 4K 10.2G

Compatibilité assurée avec les flux vidéo 1080p 50/60p et 4K jusqu'à 50/60p (8 bits), bande passante certifiée jusqu'à 10,2 Gbps :

  • 1080p @ 50/60p, 8/10/12/16 bits, RVB/YCbCr 4:4:4
  • 4K 2160p @ 30p, 8/10/12 bits, YCbCr 4:2:2
  • 4K 2160p @ 30p, 8 bits, RVB/YCbCr 4:4:4
  • 4K 2160p @ 50/60p, 8 bits, YCbCr 4:2:0

Certification HDMI DPL 4K 18G DC

Compatibilité assurée avec les flux vidéo 1080p 50/60p et 4K jusqu'à 50/60p (8/10/12/16 bits), bande passante certifiée jusqu'à 18 Gbps, compatibilité Deep Color :

  • 1080p @ 50/60p, 8/10/12/16 bits, RVB/YCbCr 4:4:4
  • 4K 2160p @ 24/25/30p, 8/10/12 bits, YCbCr 4:2:2
  • 4K 2160p @ 24/25/30p, 8 bits, RVB/YCbCr 4:4:4
  • 4K 2160p @ 50/60p, 8/10/12/16 bits, YCbCr 4:2:0
  • 4K 2160p @ 50/60p, 8/10/12 bits, YCbCr 4:2:2
  • 4K 2160p @ 50/60p, 8 bits, RVB/YCbCr 4:4:4

Tableau des certifications HDMI DPL 4K

Tableau récapitulatif des spécifications des câbles HDMI certifiés DPL 4K 10.2G et DPL 4K 18G DC (Deep Color).


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