Sprzęt | Artefakty w NTSC na Atari 8-bit

Artefakty w NTSC na Atari 8-bitDzisiaj nasz współpracownik Sikor wytłumaczy wszystkim chętnym – techniczne zawiłości w różnicach pomiędzy systemami nadawania obrazu NTSC i PAL. I jaki ma to wpływ na kolory w atarowskich grach? Powiem szczerze, że Sikor zaskoczył mnie swego czasu komentarzem na naszej stronie, w którym wytłumaczył mi fakt, że gra uważana przeze mnie od lat za czarno-białą – tak naprawdę jest kolorowa! Hmmm, człowiek całe życie się uczy… Wiecie, ja nie jestem specem od technikaliów, tylko od gier – więc oddaje głos naszemu szanownemu współpracownikowi, który na Atarynie zjadł zęby. Musicie wiedzieć, że jest on także autorem wielu małych dem i gier na Atari XL/XE, a w przeszłości wydawał nawet komercyjne tytuły pod banderą Sikor Soft. (Borsuk).


Artefakty w NTSC na Atari 8-bit,

czyli podaruj sobie odrobinę koloru…

Pewnego razu Borsuk popełnił artykuł… Nie pierwszy zresztą i pewnie nie ostatni, ale jakby kto pytał to TEN. Wspomina w nim o „czarno białej” grze Tower Topler na Atari (atarowska wersja gry Nebulus). Zarzuciłem mu humorystycznie nieprawdę i obiecałem, że wcześniej czy później postaram się napisać o co mi w tym wszystkim chodzi – a chodzi oczywiście o pienią… różnicę między PAL a NTSC. Ale do rzeczy, obiecałem, że nie będę się zagłębiał w szczegóły techniczne, chociaż o podstawy muszę zahaczyć. Ogólnie dzisiejszy artykuł będzie oparty o Atari XL/XE, zrzuty ekranowe będą robione na altirrze 2.81 (stara wersja, ale mi wystarcza) – ponieważ ten emulator na tyle dobrze emuluje artefakty, że pozwala bezproblemowo odtworzyć rzeczywisty obraz. We wstępie zacznę jednak od Atari 2600, a uwagi o grafice „monochromatycznej” (zwanej inaczej HiResem) są właściwie adekwatne do wszystkich komputerów z epoki podłączanych pod telewizory w danym systemie.

Ekran 1 – Tower Toppler bez artefaktów, wersja PAL, czyli tak, jak najczęściej ją widywaliśmy w Polsce.

Na początek – jak jest zbudowany obraz telewizyjny? A właściwie, jak jest wyświetlany? Pamiętajmy, że opieramy się tu o monitory CRT – kwestia powstawania sprzętu. Otóż, każdy obraz składa się właściwie z dwu półobrazów. Najpierw wyświetlane są linie parzyste, następnie nieparzyste (lub na odwrót – nie pomnę teraz, ale nie jest to aż tak ważne). Każdy obraz ma określoną rozdzielczość – oraz, co ważniejsze – ilość linii. W PAL jest to standardowo 625 linii (z czego do 574 widocznych), w NTSC – do 480 linii widocznych (czyli w PAL obraz jest… większy).  Obraz PAL jest też nieco szerszy od swego odpowiednika, ale w tej chwili nie jest to aż tak ważne.

Ekran 2 – Tower Toppler z artefaktami PAL, tylko na niektórych telewizorach, ale się zdarzało. Czasem więcej niebieskiego było.

Kolejną ważną cechą systemów PAL i NTSC jest standardowa częstotliwość odświeżania, która dla PAL wynosi 50Hz (25 półobrazów), zaś dla NTSC jest to 60Hz (30 półobrazów). Co to oznacza dla śmiertelników grających na retro sprzęcie? Tylko tyle, że w NTSC wszystko dzieje się szybciej, a są tego konsekwencje, jakie – to za chwilkę. Teraz ważna kwestia – każdy piksel składa się z trzech składowych, system telewizyjny budując obraz „bombarduje” każdy punkt monitora wiązką elektronów o odpowiednim ładunku, dzięki czemu otrzymujemy piksel (punkt) o odpowiedniej barwie… I tu jest pies pogrzebany.

Ekran 3 – Tower Toppler, artefakty PAL w systemie NTSC (po wymianie ANTICA na PAL-owską wersję w komputerach z NTSC, 60Hz – proszę zwrócić uwagę na szczegóły grafiki).

Wróćmy do naszej konsoli Atari Video Computer System, zwanej w skrócie i zgodnie z późniejszą nazwą – Atari 2600. Jest to pierwsza komercyjna konsola z wymiennymi cartridge-ami, a druga w historii takich cartridgy w ogóle, która odniosła komercyjny sukces. Wcześniej gry pod telewizor miały jedną lub maksymalnie kilka wbudowanych na stałe gier. Wprowadziła ona wiele standardów, ale jej wielką zaletą na ówczesne czasy była też… paleta kolorów. Posłużę się opisem z Wikipediipamiętajmy, że konsola powstała w Stanach Zjednoczonych, czyli dla systemu NTSC. Uwzględniając to konstruktorzy stworzyli dla niej imponującą paletę 128 kolorów, które mogły być ówcześnie używane w tym systemie przez sprzęt komputerowy (1977 rok!).

atari 2600

Sukces Atari 2600 spowodował, że paleta kolorów stała się standardem w konsolach i komputerach.

Sukces konsoli przeniósł się do Europy, a tam mieliśmy… PAL. Gry w NTSC wyglądały nieco… dziwnie. Co powiecie na River Raid z różową rzeką na przykład? Postanowiono dostosować układ wizyjny i stworzono jego PAL-owską wersję. Jednak różnice spowodowane głównie w odświeżaniu i innej szerokości linii skaningowej spowodowały znaczną zmianę palety – kolory obcięto do 104… Dostępne indeksy co prawda pozwalają na użycie większej ilości kolorów (128 – kompatybilność wsteczna z NTSC), ale… są to powielane odcienie szarości. Na pocieszenie należy dodać fakt, że dla systemu SECAM (właściwie MeSECAM, stosowanego we Francji) paleta kolorów skurczyła się do… ośmiu. Wracając do PAL i NTSC – nie udało się niestety zachować kolejności kolorów, więc gry pisane dla NTSC i PAL różnią się kolorystycznie, ale na pocieszenie dodam, że działają…

Ekran 4 – Tower Toppler w NTSC z artefaktami w NTSC 60Hz, tak tą grę widziało prawie 100% populacji w USA grającej na Atari.

Dobra, tyle tytułem przydługiego wstępu. Wróćmy do naszego tematu, czyli grach czarno-białych (wróć, jednokolorowych) i naszych systemów. Tutaj oczywiście paleta NTSC i PAL też nie jest tożsama – warto prześledzić na przykładzie Atari XL/XE, gdzie nastąpiło „przesunięcie” kolorów, ale… gry jednokolorowe, w większości przypadków czarno-białe nie powinny mieć problemów przecież? Nic bardziej mylnego! Niedoskonałości sprzętu ówczesnych lat potrafią zadziwić do dziś. Wszystkie dalsze przykłady opiszę na podstawie gier z Atari, ale dotyczą także wszelkich innych komputerów i konsol z epoki podłączanych pod systemy TV. Budowa linii skaningowej i tworzenie półobrazów powodują zawsze pewne niedoskonałości, przekłamania, tuż na granicy grafik. Dzięki temu na styku odpowiednich pikseli powstają dodatkowe efekty kolorystyczne, zwane z języka angielskiego „artifacting”, a zwyczajowo w języku polskim artefaktami. Co dzięki temu otrzymujemy jest opisane w dalszej części artykułu. W zależności od systemu telewizyjnego i szybkości zmian są one mniej lub bardziej powtarzalne. I tu jest clue wszystkiego – okazało się, że w systemie NTSC powtarzalność jest prawie idealna i zostawiając pewne „dziury” w grafice mamy system powtarzalnych „dodatkowych kolorów”. Proszę spojrzeć na ekrany 1-5 (rozmieszczone we wpisie) i wspomnianą grę Tower Toppler.

Ekran 5 – Tower Toppler z artefaktami NTSC w komputerze PAL 50Hz (po wymianie ANTICA na NTSC).

Jak widać grając w tę grę w Polsce jesteśmy skazani na ubogie dwa kolory, choć w USA jest ich nieco… więcej. Na ekranach widzicie także dwie dziwne kombinacje: artefakty PAL w NTSC oraz artefakty NTSC w PAL. Pominąłem celowo kombinację PAL-60 i NTSC-50, bo są dość rzadko spotykane i niewiele wnoszą do tematu artykułu. Jeśli uświadomimy sobie, że bardzo wiele gier z epoki widzieliśmy w niewłaściwy sposób – to dopiero wtedy widać potęgę ówczesnych programistów. Do rzeczy – taka niedoskonałość obrazu dawała szerokie pole do popisu programistom i grafikom. W umiejętny sposób posługując się grafiką i dziurami w pikselach – za zerową opłatą gracze dostawali kolorowe gry w HiResie (tryb Atari 320×192 pikseli), w innych komputerach ilość pikseli mogła być inna, ale przy dwu kolorach zawsze działało to w ten sposób. Wadą oczywiście są mniej czytelne fonty, ale kto by się takimi pierdołami przejmował.

Co ciekawe – uruchamiając część produkcji europejskich na komputerach w USA też czasem dostawaliśmy ciekawe efekty, choć kolorystycznie nie zawsze to było to, czego oczekiwali gracze. Przykładem może być nasz rodzimy KULT (ekrany 6-7). W sumie przy tym tytule – to ciekawe, czy nie sprawdziły by się okulary 3D… ;-).

Ekran 6 – KULT w wersji PAL

Ekran 7 – KULT w wersji NTSC

Wracając do rynku z komputerami NTSC – powstało tam wiele narzędzi do „automatycznego” tworzenia tego typu grafiki, a na szczególną uwagę zasługuje zestaw niedocenianego u nas Pinball Construction Set i gry stworzone w tym programie, zawsze uważane u nas za gry monochromatyczne, a które w USA były od początku… kolorowe.  Za przykład niech posłuży klasyk: Night Mission (ekrany 8-9).

Ekran 8 – Night Mission w PAL

Ekran 9 – Night Mission w wersji NTSC

Oczywiście przykładów można by mnożyć, czasem powstawały nawet małe dzieła sztuki. Ba, niekiedy czołówka w PAL wręcz zniechęcała do gry, choć ta mogła być niezła. Po latach, odkrywając niektóre tytuły warto by się zastanowić, czy jednak nie włączyć go w NTSC. Prosty przykład: Nightraiders (ekrany 10-11), gdzie tytuł w PAL wydawał się niedoróbką, a w NTSC jest już miodny.

Ekran 10 – wersja PAL, wydawać by się mogło: kto to rysował?

Ekran 11 – wersja NTSC, więc… jednak to jest to!

Myślę, że tym artykułem nie wyczerpałem tematu, proszę o komentarze pod nim. W razie czego obiecuję do niego wrócić, być może przedstawić jakąś galerię, a może ktoś inny spróbuje dać swoją? Cóż mogę dopisać? Włącz system NTSC i podaruj sobie odrobinę koloru! – będzie chyba kwintesencją tego artykułu.

Autor: Paweł „Sikor” Sikorski

Inne artykuły:

RetroKieszeń #8 | Final Fantasy Adventure Gra co prawda będzie o czym innym, ale będąc bezczelem przyciągnę Wasz wzrok chwytliwym tytułem:  F I N A L   F A N T A S Y. Zaciekawieni? Super, to j...
Magiel | Czy to jeszcze retro, czy już emulator? Witam po raz kolejny. Po ostatnich ekscesach Borsuka zastanawiam się, czy na potrzeby magla nie wynajmować jakiejś altany na ogródkach, bo mi kanapę...
Moje Top 10 gier na NESa Moje życie, jako gracz, zaczęło się od otrzymania w wieku około 6-7 lat rodzimego Pegasusa. Lata później przygodę z kolekcjonowaniem również rozpoczął...