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Vidéo composite et moniteur composante

Icône auteur nah, Icône canondrier 25 février 2017, Icône commentaire Aucun commentaire
Mots clés Icône catégorie geekeries, Jeux, classé dans Icône catégorie Geekeries, Vidéo

Vidéo composite dans une entrée YPbPr sur un moniteur, ça marche ou pas ? Je dirais : ça dépend.

Photo de mon moniteur PC, affichant l'écran titre du jeu Bomberman 94, en noir et blanc

Vidéo composite

Le signal vidéo composite permet de transmettre via un seul fil (enfin, un fil de signal et un fil de masse) un ensemble de signaux :

  • la luminance + synchronisation ;
  • la chrominance.

Luminance

La luminance représente l'information sur la lumière. Admettons que la plage aille de 0% à 100%, 0% est noir (pas de lumière), et 100% est blanc (lumière au maximum). Toute valeur intermédiaire est un niveau de gris.

Avant l'arrivée de la télévision en couleur, seul le signal de luminance était transmis.

La synchronisation (verticale) est transmise en même temps.

Chrominance

La chrominance représente l'information sur la couleur, plus exactement une combinaison entre la teinte et la saturation.

Comment représenter les couleurs ? Pour cela, il y a trois normes, incompatibles les unes les autres :

  • NTSC (USA/Japon) (sous-porteuse à 3.579545 MHz ± 10 Hz) ;
  • PAL (Europe, sauf la France, la Russie et certains pays de l'Est) (sous-porteuse à 4.43361875 MHz ± 5 Hz) ;
  • SECAM (France, Russie, et certains pays de l'Est) (les couleurs sont en alternance, sur un signal FM).

Je n'entrerai pas dans les détails sur ces normes, ici, cela n'a peu d'intérêt pour cet article

Pour information :

  • NTSC : National Television Standards Committee (ou Not The Smartest Choice, à cause de la fréquence de 29,97 trames par secondes au lieu de 30) ;
  • PAL : Phase Alteration Line
  • SECAM : Système Électronique Pour Couleur Avec Mémoire

Connectique

On utilise une prise RCA jaune, ou une péritel (SCART, Euro-AV), entre les appareils (console de jeu -> TV par exemple).

Décomposition d'une image en image Y, Pb et Pr

By Evan-Amos - Own work, Public Domain, Link

Limitations

À cause des perturbations entre les deux signaux, on est limité à une résolution de 480i en NTSC et 576i en PAL et en SECAM.

Vidéo composante

Contrairement au composite, la vidéo à composantes séparées transmet les informations sur trois fils :

  • luminance + synchronisation ;
  • différence entre le bleu et la luminance ;
  • différence entre le rouge et la luminance.

À noter : YPbPr et YUV (PAL) sont des manières de représenter les couleurs (espaces de couleurs). YCbCr est pour le numérique tandis que YPbPr est pour l'analogique.

Luminance

Voir luminance sous composite, c'est presque la même chose.

Bleu et Rouge ?

Il n'y a donc pas de vert ?

Y Représente la luminance.

Pour calculer l'intensité du bleu, on soustrait la valeur B de Y. Pour calculer l'intensité du rouge, on soustrait la valeur R de Y.

Pb = B - Y
Pr = B - Y

Admettons que la différence varie entre 0 et 100%.

On regarde d'abord Pb.

Si Pb = 100%, alors le bleu est au maximum. Et Si Pb = 0%, le bleu est au minimum, on est d'accord. Mais si le bleu est au minimum, on affiche quoi ?

On pourrait répondre « ben, du noir, non ? », et bien non.

Les valeurs de noir et de blanc sont déjà véhiculés par Y, on ne va pas répéter cette information.

Si Pb = 0%, on a du vert.

Pour Pr, c'est exactement pareil.

Pourquoi utiliser cette méthode pour encoder l'information ? C'est uniquement pour réduire la quantité d'information à tranmettre.

On s'est aperçu que l'œil humain était plus sensible à la variation de lumière qu'à la variation de couleur. On a donc estimé que si les informations de couleur étaient légèrement dégradées, cela ne poserait quasiment pas de problème.

Note : Les calculs sont volontairement simplifiés, en réalité, c'est un peu plus compliqué. Pour ceux qui n'auraient pas peur, la lecture de cette page est recommandée :
http://poynton.com/notes/colour_and_gamma/ColorFAQ.html

Connectique

On utilise généralement trois prises RCA, une verte, une bleue et une rouge, la transmission via une péritel est très rare, la transmission des informations n'étant pas normalisé.

À noter, sur un cordon composante avec 5 fils, les deux fils supplémentaires (rouge et blanc ou rouge et noir) sont destinés à l'audio. Ils sont la plupart du temps regroupés à part, avec une étiquette « audio ». Ne pas confondre la prise rouge Pr avec la prise rouge de l'audio.

Décomposition d'une image en image Y, Pb et Pr

By Evan-Amos - Own work, Public Domain, Link

Limitations

Du fait que les signaux soient séparés, il y a moins de brouillage. La résolution maximale est 1080i.

Exemple de séparation YUV

Décomposition d'une image en image Y, Pb et Pr

Source de l'image : http://www.equasys.de/colorformat.html

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RGB/RVB

Je parlerai rapidement du RVB.

Les signaux RVB (Rouge Vert Bleu) ou RGB (Red Green Blue) trasmettent directement la quantité de rouge, de vert et de bleu à utiliser. La lumière est la somme de ces trois couleurs (synthèse additive). Un fil supplémentaire (et séparé) transmet la synchronisation.

À noter : le VGA est également du RVB, mais avec deux fils de synchronisation : un pour la synchro horizontale et un pour la synchro verticale.

Exemple :

R : 0%, V : 0%, B : 0% => noir
R : 100%, V : 100%, B : 100% => blanc
R : 100%, V : 0%, B : 0% => rouge
R : 0%, V : 100%, B : 0% => vert
R : 0%, V : 0%, B : 100% => bleu

Les autres couleurs s'obtiennent en faisant varier la quantité de rouge, de vert et de bleu.

Connectique

Le RVB a surtout été utilisé en Europe, au niveau domestique, et partout ailleurs au niveau professionnel.

En Europe, la prise Péritel a été concue (en partie) pour transporter ces signaux.

Photo d'une prise péritel

By Jonas Bergsten - Own work, Public Domain, Link

Dans le monde professionnel, on utilise plutôt des connecteurs de type BNC.

Photo d'un connecteur BNC

By Jonas Bergsten - Own work, Public Domain, Link

Dans le monde de l'informatique, on utilise la prise VGA

Photo d'une prise VGA

By Evan-Amos - Own work, Public Domain, Link

Limitations

Je pense que c'est plus ou moins similaire au VGA.

Exemple de séparation RVB

Décomposition d'une image en images rouge, verte et bleue.

Source de l'image : http://www.equasys.de/colorformat.html

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Composite compatible Composante ?

Au niveau connectique

Si c'est du RCA, la réponse est OUI

Au niveau électrique

Côté composite :

  • La synchro est à 0,285 V.
  • La référence au noir est à 0,339 V.
  • La référence au blanc est à 1 V

Côté composante :

De mémoire, la référence au blanc est entre 0,7 et 1 V, je ne sais plus exactement, et impossible de retrouver ces valeurs sur Internet >.<. Pareil pour la synchro et la référence au noir.

La théorie, c'est bien beau, maintenant

On teste

J'ai sorti ma PC Engine (JAP), sorti l'Interface Unit (IFU), branché la sortie vidéo composite de l'IFU sur mon moniteur Asus (qui est doté d'une entrée Composante), ai allumé le tout, et ai basculé sur l'entrée composante (sur le moniteur).

Rien n'a explosé., tant mieux.

Ce que je constate :

Souvent, l'image saute, comme si le moniteur n'arrivait pas à synchroniser l'image, notamment sur l'interface TED, ou au lancement de Magical Chase (le logo Quest saute), alors qu'en jeu, souvent, ça passe sans problème.

J'ai essayé plusieurs jeux, certains sont absolument injouables (comme Galaga'88, l'image saute en permanence pendant le jeu), d'autres s'en sortent pas trop mal.

Test en vidéo

Désolé pour la qualité audio absolument épouvantable (micro de l'appareil photo, bruit de fond, souffle…)

Pour redémarrer un jeu (reset), il faut appuyer sur RUN+SELECT (en appuyant sur RUN, ça met le jeu en pause)

En conclusion

Mon avis est mitigé. Certes, cela fonctionne, mais ce n'est pas extra.

La console sort un signal en 240p (reconnu comme du 480i sur le moniteur).

Du fait que les couleurs sont véhiculées sur les deux autres prises qui ne sont pas branchées, le signal est affiché en noir et blanc.

Pour le problème de perte de l'image (clignotement), je pense que cela vient de mon moniteur PC, le 480i étant le minimum qui peut être utilisé. Si la console sort du 239p, le signal sera en partie reconnu (synchro), et pas reconnu (c'est pas synchro).

En fonction des jeux, ça peut être une solution de dépannage, mais je ne sais pas si la légère différence au niveau électrique ne risquerait pas d'user prématurément l'électronique du moniteur.

L'utilisation d'un upscaler Composite -> VGA (ou HDMI) serait plus judicieuse.

Note : j'ai déjà branché une PS2 et une Wii sur ce moniteur, en YPbPr, sans aucun problème (enfin, signal en 576i ou 480i/480p), l'image était en couleur.

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