De (on)zin van dure HDMI-kabels

De (on)zin van dure HDMI-kabels

HDMI-kabels transporteren digitale data in de vorm van ééntjes en nulletjes van een bronapparaat (bijvoorbeeld Blu-ray-speler) naar een ontvanger (bijvoorbeeld je TV). Om te garanderen dat de informatie die je Blu-ray-speler uitstuurt correct door je TV wordt ontvangen  vindt er een controle plaats in je TV.

Deze controle vindt plaats doordat het bronapparaat, vereenvoudigd voorgesteld, de data tweemaal verstuurt over verschillende kabels binnen de HDMI-kabel. Indien de TV een verschil constateert tussen beide stromen, filtert de TV de foutieve informatie uit de datastromen en corrigeert als zodanig enige fout in de dataoverdracht. Deze foutcorrectie bij HDMI-kabels wordt aangeduid met de term Transition Minimized Differential Signaling, afgekort TMDS (zie: Wiki-pagina TMDS).

TMDS werkt zo goed dat het zelfs grote datastromen betrouwbaar overbrengt van het ene apparaat naar het andere. Kenmerkend voor TMDS is dat als er iets fout gaat in de datatransport het ook meteen heel erg fout gaat. Of je krijgt alles doorgestuurd en het is perfect of het is niet goed en je krijgt niets. Indien je een beeld te zien krijgt dat correct wordt weergegeven en er geen drop-outs zijn in beeld of geluid dan heeft je TV alles ontvangen, bit voor bit, wat je Blu-ray-speler heeft verzonden. Is er iets mis met de kabel dan krijg je direct duidelijk zichtbare fouten (artefact) in het beeld maar in de meeste gevallen krijg je helemaal geen beeld of geluid: je HDMI-kabel is dan simpelweg kapot.

Toch zit er een verschil in HDMI-kabels van vijf euro uit een dumpzaak en een 500 euro HDMI-kabel uit een speciaalzaak:

  • De dure kabel heeft vaak een betere bouw, de stekkers zijn beter gemonteerd en de kans dat je helemaal geen beeld of geluid krijgt is daardoor iets kleiner dan bij een vijf euro kabel.
  • Dure kabels zijn gecertificeerd door het HDMI-consortium en mogen daardoor het logo van HDMI op de verpakking afdrukken. Voor certificering wordt ongeveer €5000,- in rekening gebracht en moet bij elke modificatie aan de kabel opnieuw plaatsvinden. Maar bij een oplage van 5000 stuks verklaart dat €1,- prijsverschil.

Met de aanschaf van een dure HDMI-kabel verkrijgt je echter geen beter beeld of geluid want ook een hele goedkope, werkende HDMI-kabel garandeert je dat elke databit van je Blu-Ray ‘onvervormd’ aankomt in je TV.
Ook verkrijg je geen extra features. Alle HDMI-kabels die momenteel op de markt zijn, zowel de hele goedkope als de hele dure zijn van het type ‘High Speed’ en deze kabels ondersteunen allemaal 4K-beeld, 3D-weergave, Audio Return Channel (ARC), de nieuwste audioformaten, ondersteuning van specifieke colorspace of 240Hz-beeld. De oude ‘Standaard-type’ ondersteund slechts resoluties tot maximaal 1080i-beeld. Om toekomstbestendig te zijn is het raadzaam uitsluitend nog High-Speed-kabels aan te schaffen.

Toch hoor je overal berichten dat mensen grote verschillen waarnemen in beeld en geluid tussen goedkope en dure kabels. Contrast en kleurweergave van de TV neemt sterk toe bij dure HDMI-kabels en het geluid verbetert hoorbaar bij dure audio-installaties die verbonden zijn met dure HDMI-kabels. De kwaliteit van beeld en geluid laat zich blijkbaar niet vertalen in kille transmissiecijfers van bits en bytes.
Beeld- en geluidsverbetering door dure HDMI-kabels kan dan op twee manieren verklaart worden:

  • De door het HDMI-consortium beloofde verliesvrije transport tussen Blu-Ray-speler en TV is in de praktijk alleen verliesvrij bij dure HDMI-kabels. Alleen bij dure kabels is 100%-transport gegarandeerd. Bij het transport van data over goedkope kabels gaat er uiteindelijk informatie verloren wat zichtbaar is in het beeld en hoorbaar over een geluidsinstallatie.
  • Het beloofde verliesvrije transport over HDMI vindt wel plaats, zowel over goedkope als over dure HDMI, maar tijdens het transport over een dure HDMI-kabel vindt een kwaliteitsverbetering plaats.

Controle op verliesvrije transport

Om een antwoord te krijgen op de vraag of ook goedkope HDMI-kabels verliesvrije transport van data kunnen garanderen zijn er de afgelopen jaren meerdere experimenten uitgevoerd om de dataoverdracht te meten.
Globaal komen de tests neer op de volgende onderzoeksetting:

  • Als uitvoerapparaat wordt een Blu-Ray-speler gebruikt die verbonden is met een HDMI-kabel met een PC. De PC is voorzien van een True-HD-videokaart.
  • Op de Blu-Ray-speler wordt op enig moment, meestal op een frames waarin veel contract wordt weergegeven, het beeld stil gezet.
  • Het beeld wordt door de PC vastgelegd in een screenshot.
  • In het experiment wordt telkens de HDMI-kabel vervangen waarop opnieuw een screenshot wordt vastgelegd.
  • Om de screenshots te vergelijken wordt een MD5 hash van elke screenshot gegenereerd, een soort digitale vingerafdruk. De hash wordt uitgedrukt als een 32-cijferig hexadecimaal getal (bijvoorbeeld: add8f2f6edee97b042fcb629fe2f5e7). Als de MD5-hash van bestanden gelijk is zijn de bestanden voor 100% identiek.

De conclusie van deze onderzoeken is altijd overeenkomstig. De screenshots gegeneerd over verschillende HDMI-kabels, goedkoop of duur, laten geen enkel verschil zien. Ook goedkope HDMI-kabels leveren een verliesvrije transport van data. De gerapporteerde contrasttoename of kleurverzadiging is in een experimentele opstelling dan ook niet aan te tonen.

Waargenomen kwaliteitsverbetering

In 2013 publiceerde het computerblad PCM (zie: Artikel) een uitgebreide koopwijzer voor HDMI-kabels. De resultaten waren niet gebaseerd op experimentele tests maar op waarnemingen van de auteur van het artikel en een collega. De goedkoopste kabel uit de test (€9,95) gaf slechts vale kleuren op de TV een slechte detaillering van het beeld, een laag contrast en het geluid werd omschreven als ‘korrelig, fel en vervelend‘. De duurste kabel uit de test, de Audioquest Coffee 1,5 meter van €595,- scoorde veel beter: uitstekende kleuren,
erg indrukwekkend detail, uitstekend contrast en het geluid was zelf nog iets beter dan de Vodka, het goedkope broertje van de Coffee (prijs €369,-).
De auteur legde sterk de nadruk op het effect van jitter op de beeld- en geluidskwaliteit. Een citaat:

Jitter kan namelijk ook ontstaan door slechte overgangscontacten, inferieure afscherming van de kabel, slechte afscherming van interne aders – vergeet niet dat over hdmi zowel audio als video verstuurd wordt!- en natuurlijk slechte kwaliteit van het koper, zilver of welk ander metaal de fabrikant heeft gebruikt. Nu moet het wel behoorlijk dramatisch gesteld zijn, wil er enorme jitter in een kabel ontstaan, maar soms is een beetje jitter voldoende voor onrust.
Overigens heeft het hdmi-consortium wel een standaard gezet waaraan kabels moeten voldoen. Zo mag een hdmi-kabel maar één fout per miljard verzonden bits hebben. Dat lijkt weinig, maar dat komt neer op ongeveer één fout per seconde video of audio. Bovendien heeft een bitfout lang niet altijd iets te maken met jitter. Jitter leidt tot conversiefouten, maar heeft weinig te maken met datatransport!

Volgens veel bronnen veroorzaakt jitter (misschien beter bekend onder de aanduiding ‘wow en flutter‘) het verschil in waargenomen geluid bij verschillende HDMI-kabels. Echter, jitter wordt veroorzaakt door onregelmatige conversies tussen analoge en digitale signalen (het kloksignaal) en speelt zich uitsluitend af binnen afspeelapparatuur. Als data verliesvrij wordt overgezet kan daarin nooit de oorzaak liggen van jitter.
Het artikel meldde niet hoe maximaal één fout bitje per seconde de dramatisch slechte score van de goedkope kabel kan verklaren. Een fout bitje, als het al optreedt wordt deze door foutcorrectie hersteld, heeft maximaal een uiterst minimaal, niet waarneembaar effect, op een enkele pixel in het beeld. Bedenk dat een full-HD beeld bestaat uit 1920×1080 pixels bestaat.
Op het forum van het computerblad werd dan ook felle kritiek geleverd op het artikel (en op de kwaliteit van het gehele blad). Desondanks ben ik er van overtuigd dat de auteurs van het artikel verschillen ‘waargenomen’ hebben.

De menselijke waarnemening

De menselijke waarneming vindt plaats in vier fasen:

Stimulatie -> Transductie -> Sensatie -> Perceptie

Voordat stimulatie verandert in perceptie, moet het verschillende transformaties ondergaan. Eerst worden de fysieke stimuli (bijvoorbeeld lichtgolven die worden uitgezonden door de TV) omgevormd (transduced) door het oog. Tijdens dit proces van transductie wordt de informatie over de golflengte en de lichtsterkte omgezet in neurale impulsen. Vervolgens worden de neurale impulsen naar de sensorische cortex van de hersen geleid, waar ze worden verwerkt tot sensaties van kleur, helderheid, vorm en beweging. De sensatie van het TV-beeld is voor iedereen, mits geen beschadiging aan oog of hersenen, gelijk. Er van uitgaande dat het ontvangende signaal identiek is aan het versturende signaal, zoals hierboven is aangetoond, zullen zowel de personen die verschillen waarnemen tussen HDMI-kabels als degene die geen verschil waarnemen dezelfde sensatie van het beeld ondergaan.
Subjectieve waarneming vindt pas plaats bij de overzetting van de sensatie naar de perceptie. Het proces van de perceptie zorgt voor een interpretatie van deze sensaties door ze te verbinden met herinneringen, verwachtingen, emoties en motieven die in andere delen van de hersenen zijn opgeslagen.

Er speelt dus blijkbaar ook een herinnering mee aan analoge, duurdere kabels die daadwerkelijk een beter beeld leverden. En daaruit voortkomend een verwachting dat duurdere kabels beter presteren. De mens negeert nu eenmaal informatie die niet bij de eigen opvattingen aansluit en zoekt in plaats daarvan informatie waar hij of zij het wel mee eens bent. Door deze zogenaamde confirmation bias kan bijvoorbeeld worden verklaard waarom mensen in astrologie blijven geloven.

Maar niet alleen het verwachtingspatroon verklaart een afwijkende perceptie, ook de mening van de ‘expert’, vaak de verkoper van TV-toestellen die hoge marges zien op HDMI-bekabeling kan de perceptie kleuren. Daarnaast worden dure kabels aangeboden op audiobeurzen en demonstraties waarbij veel bezoekers de perceptie laten bepalen door herinnering of verwachting. Als meerdere bezoekers kwaliteitsverbetering waarnemen wordt onbewust de eigen waarneming ook be‎nvloed. De druk om je aan de groep aan te passen, wordt mooi ge‎llustreerd in een beroemd experiment uit de jaren ’50 van de vorige eeuw naar conformiteit in groepen (uitgevoerd door Solomon Asch). Het experiment toont aan dat sociale druk er voor kan zorgen dat een persoon dingen zegt die overduidelijk niet correct zijn.

Er zijn dus twee redenen waardoor de proefpersonen gingen conformeren:

  • Groepsdruk: Het kost veel moeite om als enige in de groep een alternatief antwoord te geven, je zet je daarmee af tegen de heersende mening in de groep.
  • Twijfel aan eigen waarneming: Ik denk of zie iets anders, maar als de hele groep het nu zo ziet, misschien zit ik dan wel fout.

Zie ook:

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *