Eu não tenho resposta, então eu me experimentei e respondi a minha própria pergunta, caso os outros também estivessem interessados.
Primeiro de tudo: o site Phoronix tem muitas informações sobre o desempenho dos adaptadores gráficos no Linux.
Segundo: o gerenciamento de cores no Gnome 3 (ou Unity no Ubuntu 11.10) só funciona se o driver do adaptador gráfico suportar xRandR versão 1.3 ou superior. Os drivers da NVidia não, portanto, os adaptadores da NVidia não são suportados pelas ferramentas de gerenciamento de cores do Gnome. Existem alternativas (como usar o dispCalGUI como um aplicativo de inicialização), mas elas têm desvantagens. Os cartões AMD Radeon possuem drivers proprietários e de código aberto que suportam o xRandR 1.3. Então eu comprei um cartão HD 6850. Essas placas suportam cabos DisplayPort. Então eu poderia conectar meu monitor de 27 polegadas facilmente.
Terceiro: eu tentei o driver proprietário primeiro porque esperava um melhor desempenho, mas todos os tipos de erros ocorreram. O uso de ALT + TAB para alternar entre aplicativos, por exemplo, levou a problemas estranhos (a barra de menus do Unity desapareceu e os grandes jpeg não foram exibidos pelo visualizador de imagens padrão do Gnome). Então eu voltei para o driver de código aberto padrão do Ubuntu 11.10. Esse driver funciona perfeitamente com todos os tipos de software, e o gerenciamento de cores é suportado.
Então, agora sou um feliz usuário de tela de 27 polegadas. Edição de fotografias com o Corel AfterShot Pro e montagem de panorama com o Hugin. Obrigado Ubuntu! Obrigado a todos os desenvolvedores de código aberto! E graças ao Gnome.