Un écran cathodique monochrome sur un Mac moderne… et une réussite

J’avais parlé de mon écran monochrome (un 12 pouces de l’époque des Macintosh LC) il y a un moment, mais je n’avais pas réussi à obtenir une image depuis un Mac moderne. Assez régulièrement, je me posais la question, et j’ai tenté divers adaptateurs, avant – finalement – de comprendre le problème et de me fabriquer l’adaptateur nécessaire.

Dans mon précédent post, je pensais que l’écran nécessitait une sortie avec une synchronisation sur le vert (Sync On Green), mais c’est plus compliqué que ça. L’écran d’Apple demande une synchronisation composite. Je m’explique.

Spoil : ça marche

Pour schématiser, un écran cathodique nécessite deux signaux de synchronisation. La première valeur pour la partie verticale, la seconde pour la partie horizontale. La transmission des signaux varie en fonction des moniteurs, mais en VGA – la norme des PC, apparue en 1987 -, les signaux sont séparés. Il y a donc une broche qui transmet la synchronisation verticale, et une seconde qui transmet la synchronisation horizontale. Ensuite, sur certains écrans (notamment ceux des ordinateurs Sun ou SGI, mais aussi avec quelques ordinateurs Apple comme le Macintosh IIsi), il y a la technique Sync On Green. Dans ce cas là, les deux signaux sont combinés et transmis sur la broche du vert. Le Sync On Green pose deux soucis, en fonction de ce que vous voulez faire. Premièrement, l’ordinateur envoie un signal de ce type (SGI, Mac II, etc.), il faut un écran qui accepte ce signal. Ce n’est pas généralisé, mais même en LCD, il en existe (j’ai un Dell U2410 pour ça). Deuxièmement, l’écran n’accepte que du Sync On Green (rare). Dans ce cas là, il faut un ordinateur qui envoie le signal (encore plus rare) ou un adaptateur qui le génère. Mais je reviens à mon écran Apple : il n’utilise pas une synchronisation séparée ni une synchronisation sur le vert, mais du Composite Sync. Avec cette technique, les deux signaux sont combinés, mais sur une broche dédiée. Le problème, c’est que le VGA ne prend pas en charge cette technique.

En pratique, ça fonctionne sur les Mac équipés d’une sortie DE-15 (avant le Power Mac G3 Blanc Bleu), et pour une bonne raison : la prise propose une broche pour la synchronisation composite, et deux broches pour la synchronisation séparée. Dans la majorité des cas, le Mac génère donc le signal, et l’écran fonctionne. D’ailleurs, pour compliquer les choses, les appareils avec une sortie vidéo analogique peuvent aussi proposer deux autres possibilités : la synchronisation sur composite et la synchronisation sur luma, mais je m’égare.

Mon problème étant identifié, comment le régler ? Ce n’est pas évident. J’ai d’abord cherché un adaptateur capable de générer la synchronisation composite, mais c’est hors de prix, sans être certain que ça fonctionne. J’ai tenté des adaptateurs pour Mac qui peuvent normalement générer les différents synchronisations, mais sans succès parce qu’ils le font dans l’autre sens : ils prennent un signal DE-15 (la prise Apple, qui transmet généralement une synchronisation composite) pour générer un signal VGA (HD15) avec une synchronisation séparée. Les différentes options servent donc essentiellement avec des moniteurs dotés d’une entrée VGA.

Le montage

Petit schéma basique

Finalement, j’ai trouvé une solution : un petit montage simple (un transistor à quelques centimes, deux résistances) pour combiner « manuellement » les deux signaux. En pratique, il faut donc combiner les deux signaux de synchronisation qui viennent de la sortie VGA, et relier les signaux vidéo vert ainsi que les différentes masse. Pourquoi le vert ? Parce que l’écran d’Apple reçoit son signal monochrome sur cette broche. Depuis un ordinateur moderne, il affichera donc en nuances de vert en réalité, mais ce n’est pas réellement un souci. Dans certains cas, il faudra aussi relier le signal du rouge, qui sert parfois à détecter la présence d’un moniteur (ou mettre une résistance). Sans cette petite astuce, l’ordinateur risque de ne pas détecter la présence du moniteur. J’ai donc dû récupérer un breakout VGA et un DE-15 (avec un adaptateur pour inverser les broches), ainsi que des composants que j’avais dans une boîte, soit nettement moins que les plus de 200 $ demandés dans certains cas.

Un problème de fréquence

Maintenant, le second problème, parce que sinon ce serait trop simple. Bon, en réalité, je l’ai réglé avant, mais c’est plus logique de le mettre après. Les écrans modernes, quand ils ont encore du VGA, sont « Multi Sync », c’est-à-dire qu’ils peuvent fonctionner avec différentes fréquences horizontales et verticales. En clair, on peut travailler avec une définition élevée à 60 Hz, mais aussi avec une définition faible. Du temps de l’écran que j’utilise, c’était différent : il utilise des fréquences fixes et ne peut afficher qu’une seule définition (640 x 480) avec une seule fréquence de rafraichissement (66,67 Hz, la norme dans les Mac). Pour compliquer les choses, d’ailleurs, il existe des écrans avec une fréquence fixe (souvent l’horizontale) et une fréquence verticale variable, mais ce n’est pas le sujet. En pratique, les fréquences fixes et le taux de rafraichissement atypique impliquent qu’un Mac ne peut pas afficher une image par défaut, parce que macOS ne propose tout simplement pas le 66,67 Hz. La solution ? L’excellent SwitchResX de Stéphane Madrau. Il va permettre de créer les réglages nécessaires pour que l’écran accepte d’afficher une image. Je vous mets les paramètres dans la capture, ce sont les valeurs standards qui peuvent aussi servir pour capturer la sortie d’un Mac.

Les réglages des adaptateurs

Les informations dans SwitchResX

macOS ne propose pas le 66,67 Hz

Avec SwitchResX, ça passe au vide

Les infos système affichent les bonnes valeurs

Maintenant que l’écran reçoit une synchronisation et un signal, est-ce que ça fonctionne ? Oui. L’image est propre, contrastée, et bien cadrée, ce qui semble un peu étonnant vu l’âge de l’écran. Pourtant, c’est assez logique, au moins pour la géométrie : un moniteur à fréquences fixes peut être réglé en usine vu que la définition ne changera jamais. Le piqué est assez bon, et le fait qu’on soit en face d’un écran vert en réalité ne pose pas vraiment de soucis. Forcément, macOS s’affiche difficilement dans un moniteur en 640 x 480 et ce n’est évidemment pas utilisable au quotidien, mais pour regarder des films en noir & blanc (comme l’excellente édition Black & Chrome de Mad Max : Fury Road), c’est assez sympathique.

macOS Catalina

Mad Max : Fury Road

Dernier point, mes photos et mes vidéos. On voit très bien le balayage, et c’est lié essentiellement au fait que l’écran utilise une fréquence de rafraichissement atypique (66,67 Hz). C’est donc un peu compliqué de synchroniser de la vidéo ou même un appareil photo pour éviter le balayage. C’est possible, et certains appareils photo proposent même de fixer manuellement une valeur pour éviter ça, mais avec un iPhone ou un appareil photo basique, comme moi, c’est (beaucoup) moins évident. Pour vraiment terminer, je suppose qu’il doit être possible d’intégrer directement le montage dans un petit adaptateur avec des switchs, mais je n’en ai pas trouvé (même si ça existe visiblement, comme le 0248-CSA sur cette page). Si quelqu’un doué en électronique se décide à en fabriquer un, je suis client…