Modos gràfics del ZX Spectrum
En comparació a uns atres ordenadors de 8 bits de la seua época, com poden ser el Commodore 64 o el MSX, es considera al Sinclair ZX Spectrum com un ordenador en més llimitacions gràfiques, això per la falta d'un chip gràfic específic. No obstant, a lo llarc de la seua vida comercial s'han desenrollat vàries tècniques per a compensar esta falta de potència gràfica.
Paleta de color
El ZX Spectrum usa una variació de la de paleta RGBI de 4 bits. Açò dona com a resultat que cada u dels colors de la paleta de 3 bits tinga una variant bàsica i una en lluentor, en l'excepció del negre. La mitat en lluentor de la paleta es genera utilisant els nivells de voltage màxim de la pantalla de vídeo per a cada u dels tres components de color R / G / B que cada color utilisa. La mitat bàsica de la paleta es mostra simplement reduint estos voltages.
En la codificació ZX Spectrum, els components de color estan en orde GRB (del bit més significatiu a lo manco significatiu) en lloc de l'orde RGB més comú. L'orde GRB té la ventaja de que els números de color s'ordenen per mig de l'increment de la luminancia, de modo que si es visualisa en blanc i negre la seqüència ordenada 0-7 formaria un gradient de negre a blanc. Concretament, el blau té un pes binari d'1, el roig té un pes de 2 i el vert té un pes de 4. Com en qualsevol número binari, estos pesos se sumen per a produir un sol número decimal que coincidix en el color mostrat, l'efecte es pot vore en la taula a continuació (preste especial atenció a la columna "valor binari").
Per a qualsevol valor de n de 0 a 7, es poden usar els següents comandos per a configurar o alterar els colors de la pantalla:
- BORDER n, el color de la zona circumdant fora del mapa de bits principal.
- PAPEL n, el color de fondo (valor de bit de píxel de 0) per a que la cela de color s'altere.
- INK n, el color de primer pla (valor de bit de píxel d'1) per a que la cela de color s'altere.
Ademés, el comando BRIGHT pot usar-se per a canviar l'ajust de l'indicador "lluentor" dels comandos PAPER i INK (l'I en RGBI), donant-los accés a tota la paleta de 15 colors. Els ajusts de "0" i "1" activen i desactiven el modo lluminós (respectivament). Ya que solament s'utilisa un bit dins d'un octet d'atribut de color per a seleccionar la lluentor tanta per als colors de primer pla com de fondo en una cela de color, no és possible seleccionar els modos de color lluïxc i bàsic en la mateixa cela de color. El comando BORDER no utilisa un indicador de lluentor, per lo tant, solament s'admeten els huit colors bàsics.
Contant des del menor al bit més significatiu, un byte d'atribut dedica tres bits per al color de primer pla, tres bits per al color de fondo, un bit per a l'indicador de lluentor i un bit per a l'efecte de parpadeo(flash)(lo que provoca que canvien els colors de primer pla i fondo periòdicament).
| Número de color | Valor binari | BRILLO 0(RGB) | BRILLO 1(RGB) | Nom del color |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 000 | # | # | negre |
| 1 | 001 | #0000D7 | #0000FF | blau |
| 2 | 010 | #D70000 | #FF0000 | roig |
| 3 | 011 | #D700D7 | #FF00FF | magenta |
| 4 | 100 | #00D700 | #00FF00 | vert |
| 5 | 101 | #00D7D7 | #00FFFF | cian |
| 6 | 110 | #D7D700 | #FFFF00 | groc |
| 7 | 111 | #D7D7D7 | #FFFFFF | blanc |
Els colors simulats com RGB no tenen lluentor al 85% de voltage (0.55v) i si tenen lluentor al 100% (0.65v).[1] La visualisació en una pantalla PAL estaria subjecta a la correcció gamma i per això els valors sense lluentor semblarien més clars. Cada model de ZX Spectrum va usar tensions diferents per als colors, per lo que els valors ací mostrats són només indicatius.
Tramat
Esta paleta de colors tan escassa ha instat als artistes gràfics (https://zxart.ee/ per eixemple) a recórrer a diverses tècniques de tramat; El més simple dels quals ampra patrons ordenats, com es mostra en el gràfic de la dreta. El tramat també funciona molt be en la conexió de vídeo compost a una televisió PAL analògica, generant una mescla de colors junt en llínees horisontals de píxels.
Modo estàndar
Implementació del hardware
El ZX Spectrum original té una resolució de pantalla de 256 × 192 píxels. L'informació de color se superpon a açò com una cuadrícula de 8 × 8 regions de píxels coneguts com a blocs d'atribut; Dins de cada bloc d'atribut, solament es poden utilisar dos colors d'una paleta de 8 (negre, blau, roig, magenta, vert, cian, groc i blanc). Per un atre costat, el bloc d'atribut complet pot ser designat com "lluentor", donant com resultat un total de 15 colors possibles (tant el negre lluent com el negre obscur són del mateix color # 000000). En molts programes, esta llimitació era evident com una colisió en els atributs.
- Detalls:
- Pixel: 256 × 192
- Atributs: 32 × 24
- Colors: 15
Resolució real sobre les conexions de vídeo compost
Per les llimitacions de la conexió de vídeo compost a un televisor PAL analògic, els píxels adjacents es veen borrosos en horisontal (vore artefactes de color en vídeo compost). La resolució resultant depenia de la calitat del televisor i de les combinacions de colors utilisades per cada image en particular, pero en la majoria dels casos era similar a 128x192. Este efecte es va utilisar per a aumentar el número de colors visualisats en la pantalla per casi tots els dissenyadors gràfics, utilisant tècniques de tramat. D'esta forma s'aplegava a uns 64 colors aparents. Alguns emuladors actuals proporcionen algun tipo de processament de desenfoque que intenta simular este efecte.
- Detalls:
- Pixel: 128 × 192
- Atributs: 32 × 24
- Colors: 64 (usant tramat)
Televisors i monitors monocroms
Per mig d'un monitor monocrom o TV en blanc i negre (o reduint l'ajust de color d'un televisor de color), és possible aprofitar les diferències d'intensitat sobre el ranc de color de el ZX SPECTRUM per a generar una image en escala de grises de 15 tons a 256 × 192 resolució.
- Detalls:
- Píxels: 256 × 192
- Atributs: 32 × 24
- Colors: 15 grisos
Hicolor (atributs 8*1)
Implementació per hardware
Varis clons de Spectrum de tercers, incloent vàries de les màquines de Timex i al Pentagon, soporten un modo de pantalla en el que els blocs d'atribut són de 8 × 1 píxels en lloc dels habituals 8 × 8. Una pantalla en este modo ocupa 12 KB RAM. En el cas del Timex, este modo s'activa per mig del comando OUT 255,2. Ademés, este modo de pantalla pot generar-se per mig de l'us del hardware DMA(accés directe a memòria) del sistema de discs MB-02 (la tècnica es coneix com Multitech) i també està disponible com a Modo 2 en el SAM Coupé.
- Detalls:
- Píxels: 256 × 192
- Atributs: 32 × 192
- Colors: 15
Implementació per software
Atributs "8x1"
En atres models de Spectrum, este efecte pot replicar-se recorrent al fet de que la ULA torna a llegir l'informació d'atribut en cada fila de píxels en generar l'eixida de vídeo; És possible escriure un nou valor en la posició rellevant de la memòria entre llínees successives, i aixina provocar que es mostre un parell de colors diferent. No obstant, el processador de el ZX SPECTRUM no és lo suficientment ràpit per a escriure en una fila sancera de bytes d'atributs en una llínea d'escanege, per lo que els atributs 8 × 1 solament es poden obtindre en unes 18 columnes. Esta tècnica és coneguda com Hicolour, Multicolor, FLI o Rainbow Processor .[2]
- Detalls:
- Píxels: 256 × 192
- Atributs: 32 × 192 (llimitat a un àrea de 18x192)
- Colors: 15
Atributs "8x2"
Una variació d'este método consistix en canviar la fila completa d'atributs a lo llarc de dos llínees d'escanege, donant com resultat blocs d'atribut de 8 × 2 píxels en tot l'ample de la pantalla. En esta situació, la pantalla d'ombra del Spectrum 128K (vore més alvance) s'utilisa comunament com un back-buffer per a garantisar que el canvi de color succeïxca simultàneament en tots els bytes d'atributs.
- Detalls:
- Píxels: 256 × 192
- Atributs: 32 × 96
- Colors: 15
Atributs "4x1"
Un cas especial consistix en alternar entre els dos colors disponibles per cela d'atribut per cada 4 píxels, permetent que cada regió 4 × 1 siga tractada com un píxel independentment coloreable (encara que la llimitació d'un nivell de lluentor per cela 8 × 1 seguixca vigent).
- Detalls:
- Píxels: 64 × 192
- Atributs: 64 × 192
- Colors: 15
ULAplus
ULAplus és compatible en l'estàndart de pantalla de ZX Spectrum, si s'utilisa solament per a modificar els 16 colors bàsics. No obstant, qualsevol software que utilise els 64 colors complets activarà els atributs "flash" del Spectrum original.
- Detalls:
- Pixel: 256 x 192
- Atributs: 32x24
- Colors: 64 (de 256)
- Màquina: ZX Spectrum SE, Chloe 280SE, ZX-UNO, Sinclair Vega.
Modos entrellaçats / commutats
Alternant entre dos pantalles en cada interrupció de fotograma( a 50 Hz), teòricament és possible simular una duplicació de la resolució de visualisació vertical de 192 a 384 llínees.
Els clons Timex i el ZX Spectrum 128K implementen un àrea de pantalla "ombra" que pot ser commutada per mig de l'us d'un comando OUT, i açò s'utilisa a sovint per a canviar ràpidament entre dos imàgens per a este propòsit (encara que açò es conseguix solament per mig de la còpia d'un bloc, no de tota la pantalla).
Quan es veu en una pantalla de televisió CRT (l'estàndart en el moment), el parpadeo és menys notable que en un monitor modern. L'image està enllaçada 
(advertència: l'image vinculada parpadea molt ràpidament, lo que podria potencialment causar convulsions en persones en epilèpsia fotosensible).
De fet, la tècnica no conseguix una visualisació entrellaçada real, ya que el Spectrum carix de la capacitat de sincronisar en el hardware de pantalla a un nivell tan baix. Més be, l'efecte és similar al antialias, en certs píxels que apareixen a mija intensitat.[2]
- Detalls:
- Píxels: 256 × 384
- Atributs: 32 × 24
- Colors: 15
GigaScreen
Els atributs (colors) d'una image s'alternen a 50 Hz en la pantalla, aprofitant el modo de codificació del sistema PAL per al mesclat. D'esta manera, la paleta s'incrementa a aproximadament 36 colors.[3] Per a les màquines com el Pentagon, està disponible una modificació de hardware que combina directament dos àrees de pantalla alternes en la senyal de vídeo, eliminant aixina el parpadeo associat en este método. Ademés, les tècniques Gigascreen i Hicolor poden amprar-se conjuntament per a produir imàgens en colors més rics; Este format s'ha denominat DithVIDE i BZither, abdós noms es referixen als métodos de tramat amprats en convertir imàgens de color verdader al format.
- Detalls:
- Píxels: 256 × 192
- Atributs: 32 × 24
- Colors: 36
3 colors / Multicroma / RGB-3 / Intercroma
Tres imàgens separades, que comprenen una capa roja, verda i blava, es mostren en la pantalla ràpidament, un darrere l'atre, basant-se en la persistència de visió per a fusionar les tres capes en una image d'un sol color. El resultat és una image de 8 colors a on cada píxel pot ser coloreat independentment.[4]
Este efecte se simula en una atra image vinculada (advertència: l'image enllaçada canvia de color molt ràpidament, lo que podria potencialment causar convulsions en persones en epilèpsia fotosensible); El parpadeo és menys perceptible quan es veu en una pantalla de televisió.
- Detalls:
- Píxels: 256 × 192
- Atributs: 256 × 192
- Colors: 8
Emulat
256 × 192, 256 colors, " Modo de color 256", sense atributs
Els emuladors SPEC256 , EmuZWin , És.pectrum i ZX-Poly tenen un modo de pantalla 256 × 192 píxels a on cada píxel pot tindre un d'entre 256 colors. Açò es conseguix estenent el tamany de paraula de el Z80 emulat de 8 bits a 64, fent disponibles huit bits de senyes per a cada píxel; La pantalla ocupa aixina 48 kB de memòria. Este modo solament existix en l'emulador i el software gràfic deu ser modificat per a utilisar-ho.
Software aixina editable des de emuZwin i ZX-Poly.
- Detalls:
- Píxels: 256 × 192
- Atributs: 256 × 192
- Colors: 256
Màquines compatibles
Màquines posteriors compatibles en ZX Spectrum oferien modos de video adicionals. Estos es basen en el modo estàndar 256x192 pero són incompatibles en el Spectrum original.[2]
512 × 192 monocrom
Este modo es va utilisar principalment per a mostrar pantalla de text de 64 × 24 o 80 × 24 columnes i solament els ordenadors Timex Sinclair 2068 i alguns clons russos poden mostrar-ho. Hi ha dos editors gràfics per a este modo i és compatible en BASIC64 i algunes implementacions del CP/M. També ocupa 12 kB (12 KiB) RAM.
- Detalls:
- Píxels: 512 × 192
- Atributs: cap
- Colors: 2 (de 16)
- Màquina: Timex Sinclair
512 × 192x4
- Detalls:
- Píxels: 512 × 192
- Atributs: 512 × 192
- Colors: 4 (de 128) per llínea
- Màquina: Sam Coupé
Layer/capa 2 (256*192*256)
- Detalls:
- Píxels: 256 × 192
- Atributs: 256 × 192
- Colors: 256
- Màquina: ZX Spectrum Next[5]
256 x 192 x 16
- Detalls:
- Píxels: 256 × 192
- Atributs: 256 × 192
- Colors: 16 (de 128) per llínea
- Màquina: Sam Coupé
384x304x16
- Detalls:
- Píxels: 384 x 304
- Atributs: 48 × 38
- Colors: 16
- Màquina: Pentagon
512x384x2
- Detalls:
- Píxels: 512x384
- Colors: monocrom
- Màquina: Pentagon, Timex Sinclair 2068
16c
- Detalls:
- Pixel: 256 x 192
- Atributs: 256x192
- Colors: 16
- Màquina: ATM Turbo, Pentagon
HAM256
- Detalls:
- Pixel: 256 x 192
- Atributs: 32x192
- Colors: 32 per llínea (de 256)
- Màquina: ZX Spectrum SE, Chloe 280SE, ZX-UNO (Sinclair Vega no ho soporta perque l'emulació no permet el canvi de paleta durant la generació de l'image, solament durant el retrazo vertical)
Radastan
Modo a 128*96 en píxels de tamany doble. Cada píxel té un color. Els píxels s'almagasenen en un búffer com a cadenes de 4 bits(cada byte contindria 2 pixel). Este búffer té un tamany de 6144 bytes, ocupant la mateixa memòria ram que una image a 256*192.[6]
- Detalls:
- Pixel: 128x96
- Atributs: cada píxel té un color propi
- Colors: 16 (d'entre 256)
- Màquina: ZX-U
Referències
- ↑ «http://www.zxdesign.info/ddrivedesign.shtml».
- ↑ 2,0 2,1 2,2 «http://8bit.yarek.pl/tool/zx.extra/index.html». Archivat des d'el original, el 15 de juny de 2006. Consultat el 17 de març de 2017.
- ↑ «http://gfxzone.planet-d.net/articles/zx_spectrum_graphics-article_01.html».
- ↑ «http://zxprism.blogspot.pt/2014/07/16-colour-colour-clash-free-planar-mode.html».
- ↑ «eixemple de scroll del modo layer 2».
- ↑ «eixemple del modo Radastan».
Referències
- Este artícul conté una traducció derivada de «Modos gráficos del ZX Spectrum» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.