Anschlüsse: HDMI, DisplayPort, USB-C und Thunderbolt

Ein Bild ist eine Datenrate

Jede Sekunde schickt der Computer dem Monitor die Farbe jedes Pixels jedes Bildes. Die unkomprimierte Rate ist ein einfaches Produkt:

Datenrate = (Pixel pro Bild + Austastlücke) × Bilder pro Sekunde × Bit pro Pixel

Die Austastlücke (Blanking) ist eine kurze Pause zwischen den Zeilen und zwischen den Bildern, ein Erbe der Kathodenstrahlröhren, das in heutigen Timings auf wenige Prozent geschrumpft ist. Bit pro Pixel sind es 24 bei 8 Bit Farbtiefe und 30 bei 10 Bit.

Ein 4K-Bild mit 60 Hz in 8 Bit verlangt demnach etwa 12,5 Gbit/s. Heben Sie die Rate auf 144 Hz und die Farbtiefe auf 10 Bit, erreicht der Bedarf 39 Gbit/s, das Dreifache.

Was jede Verbindung überträgt

Eine Verbindung ist durch ihre Bruttodatenrate bestimmt und durch den Anteil, der nach Abzug der Leitungskodierung für das Bild bleibt, die Nutzdatenrate.

HDMI

HDMI 2.0 (18 Gbit/s, Nutzdatenrate 14,4) überträgt 4K mit 60 Hz oder 1440p mit 144 Hz, in 8 Bit. Es ist der Anschluss der meisten Büromonitore, älterer Grafikkarten und vieler Dockingstationen.

HDMI 2.1 (bis zu 48 Gbit/s, Nutzdatenrate 42,7) überträgt 4K mit 120 Hz und mit 144 Hz in 10 Bit ohne Kompression und bringt die variable Bildwiederholrate mit. Vorsicht: Die Bezeichnung „2.1“ garantiert nicht die volle Datenrate. Der Standard erlaubt Anschlüsse, die auf 24 oder 40 Gbit/s begrenzt sind, und manche als HDMI 2.1 gekennzeichneten Monitore nehmen nicht mehr an als ein HDMI-2.0-Signal. Suchen Sie nach der Angabe in Gbit/s oder nach der ausdrücklichen Nennung von 4K mit 120 Hz.

DisplayPort

DisplayPort 1.2 (21,6 Gbit/s, Nutzdatenrate 17,3) überträgt 4K mit 60 Hz und 1440p mit 165 Hz.

DisplayPort 1.4 (32,4 Gbit/s, Nutzdatenrate 25,9) ist an aktuellen Monitoren und Grafikkarten am weitesten verbreitet. Es überträgt 4K mit 120 Hz in 8 Bit, 1440p mit 240 Hz und mit DSC-Kompression weit mehr.

DisplayPort 2.1 definiert drei Geschwindigkeitsstufen, UHBR10, UHBR13.5 und UHBR20 (40, 54 und 80 Gbit/s). Auf der höchsten passiert 4K mit 240 Hz in 10 Bit unkomprimiert. Auch hier kann ein „2.1“-Anschluss auf die niedrigste Stufe begrenzt sein: Lesen Sie die UHBR-Angabe.

DisplayPort erlaubt außerdem, mehrere Monitore an einem Ausgang hintereinanderzuschalten (MST, Daisy-Chain), jeden am vorherigen. Windows und Linux unterstützen das; macOS erweitert den Schreibtisch nicht über MST und zeigt auf allen verketteten Bildschirmen dasselbe Bild.

DSC: Kompression, die man nicht sieht

Display Stream Compression senkt die Datenrate um einen Faktor von bis zu drei, mit einem Verlust, den die VESA als visuell verlustfrei einstuft und den kontrollierte Tests bestätigen: Beobachter unterscheiden das komprimierte Bild nicht vom Original. Erst DSC ermöglicht 4K mit 144 oder 240 Hz über DisplayPort 1.4 oder 5K- und 6K-Bildschirme an einem einzigen Kabel.

Es muss an beiden Enden unterstützt werden, von der Grafikkarte und vom Monitor. Seine einzigen nennenswerten Nebenwirkungen sind praktischer Art: Manche Kombinationen aus DSC, mehreren Bildschirmen und variabler Bildwiederholrate werden von bestimmten Grafiktreibern abgelehnt. Für einen einzelnen Monitor können Sie es bedenkenlos nutzen.

USB-C: ein Stecker, mehrere Wirklichkeiten

Der ovale USB-C-Stecker kann Daten, Bild und Strom zugleich übertragen, sodass sich ein Notebook mit einem einzigen Kabel an Monitor, Tastatur, Netzwerk und Ladegerät anschließen lässt. Doch der Stecker garantiert nichts: Jede Funktion ist optional.

Das Bild läuft über den DisplayPort Alt Mode: Der USB-C-Anschluss leiht seine Hochgeschwindigkeitsadern einem DisplayPort-Signal. Sind alle vier Adernpaare dem Bild zugeteilt, hat die Verbindung die volle Kapazität von DisplayPort; die USB-Daten fallen dann auf das alte USB-2.0-Tempo zurück. Mit zwei Paaren für das Bild und zweien für schnelles USB, der üblichen Einstellung von Monitoren mit eingebautem Hub, halbiert sich die Videokapazität: genug für 4K mit 60 Hz bei DisplayPort 1.4, begrenzt auf 4K mit 30 Hz bei DisplayPort 1.2. Ein 4K-Monitor, der über USB-C bei 30 Hz festhängt, hat fast immer diese Ursache; eine Einstellung im Monitormenü („USB-C-Priorisierung“, „hohe Auflösung“) schaltet zwischen den beiden Modi um.

Der Strom folgt dem Standard Power Delivery. Ein Monitor gibt an, wie viel Watt er dem Notebook liefern kann: 65 W passen zu dünnen Notebooks, 90 bis 100 W zu den meisten Geräten mit 14 bis 16 Zoll, und einige neuere Monitore erreichen 140 W. Ein Notebook, das mehr verlangt, als der Monitor liefert, lädt langsam oder entlädt sich unter Last.

Thunderbolt 3 und 4 sowie USB4 nutzen denselben Stecker mit einer garantierten Kapazität von 40 Gbit/s, die sich Bild und Daten teilen: zwei 4K-Bildschirme mit 60 Hz oder ein 5K- oder 6K-Bildschirm, dazu schnelle Peripherie. Thunderbolt 5 verdoppelt die Rate auf 80 Gbit/s und kann für Displays bis 120 gehen. Ein Thunderbolt-Monitor funktioniert an einem einfachen USB-C-Anschluss mit eingeschränkten Funktionen; umgekehrt klappt es immer.

Bevor Sie sich auf ein einziges Kabel verlassen, prüfen Sie drei Dinge: ob der USB-C-Anschluss des Computers ein Bildsignal ausgibt (ein DisplayPort-Logo, ein Blitz oder das Datenblatt), ob der Monitor genug Strom liefert und ob das Kabel für Bildübertragung und für die Wattzahl ausgelegt ist. Das Kabel, das dem Monitor beiliegt, ist es immer.

Kabel

Auch ein Kabel hat eine Obergrenze, und es ist der übliche Schuldige, wenn ein Bildschirm flackert, für eine Sekunde schwarz wird oder eine Bildwiederholrate verweigert.

• HDMI: „Premium High Speed“ für 18 Gbit/s, „Ultra High Speed“ für 48 Gbit/s. Das Zertifizierungsetikett trägt ein Hologramm und einen QR-Code.
• DisplayPort: Kabel mit „DP8K“-Zertifikat übertragen DisplayPort 1.4 mit voller Datenrate; „DP40“ und „DP80“ entsprechen den Geschwindigkeitsstufen von DisplayPort 2.1.
• USB-C: Bildübertragung über lange Strecken verlangt aktive oder Thunderbolt-zertifizierte Kabel. Ein passives Kabel für Video mit voller Datenrate ist bei 40 Gbit/s selten länger als 1 m, bei niedrigeren Raten 2 m. Ladekabel, die Smartphones beiliegen, übertragen oft weder Bild noch schnelle Daten.

Halten Sie Kabel so kurz, wie der Aufbau es zulässt: 2 m sind für alles unbedenklich, 3 m verlangen bei hohen Datenraten bereits zertifizierte Qualität.

Nützliche Extras am Monitor

• Ein USB-Hub für Tastatur, Maus und Webcam, sodass ein Kabel zum Notebook alles verbindet.
• Ein KVM-Switch, der diese Peripherie zusammen mit dem Videoeingang von einem Computer zum anderen umschaltet: wertvoll, wenn sich ein Dienstnotebook und ein privater Rechner den Bildschirm teilen.
• Ein Ethernet-Anschluss, der den Monitor zur vollständigen Dockingstation macht.
• Picture-by-Picture, das zwei Eingänge nebeneinander anzeigt, vor allem bei Ultrawide-Monitoren.

Die Kette prüfen

Das Bild, das Sie erhalten, ist das beste, das alle Glieder zulassen: der Ausgang des Computers, eine etwaige Dockingstation oder ein Adapter, das Kabel, der Eingang des Monitors. Um eine Begrenzung zu finden, öffnen Sie die Anzeigeeinstellungen des Systems und lesen Sie das aktive Signal ab: Auflösung, Bildwiederholrate, Farbtiefe. Endet die angebotene Rate bei 60 Hz an einem Monitor mit 144 Hz oder bei 30 Hz an einem 4K-Bildschirm, liegt ein Glied unter den anderen. Testen Sie mit dem mitgelieferten Kabel, direkt am Computer eingesteckt, am DisplayPort-Eingang: Das ist die Konfiguration mit den wenigsten Unbekannten.

Der Monitor-Finder nennt zu jeder Empfehlung die schwächste Verbindung, die sie bei der vorgeschlagenen Bildwiederholrate unkomprimiert überträgt.