合成アーティファクトの色

IBMのカラーグラフィックスアダプタ（CGA）をNTSC方式のテレビを コンポジットモニターとして使用する場合、輝度と色度の分離が不完全で、クロスカラーアーティファクトが発生します。これは特に80桁のテキストで顕著に現れます。

こうした理由から、上記で説明したテキストモードとグラフィックモードはそれぞれ2種類存在します。1つは通常の「カラー」バージョン、もう1つは「モノクロ」バージョンです。「モノクロ」バージョンでは、表示モニターのNTSCカラーデコードが完全にオフになるため、白黒画像になりますが、色のにじみも発生せず、より鮮明な画像が得られます。RGBIモニターでは、320×200グラフィックモードを除き、各モードの2つのバージョンは同一です。320×200グラフィックモードでは、「モノクロ」バージョンで3つ目のパレットが生成されます。

しかし、プログラマーたちはこの欠陥を利点に変えることができると気づきました。高解像度のドットの明確なパターンが均一な単色領域に変化することで、まったく新しい色を表示できるようになったのです。これらの新しい色はクロスカラーアーティファクトの結果であるため、「アーティファクトカラー」と呼ばれることがよくあります。この技術は、標準的な320×200ピクセルの4色表示モードと、640×200ピクセルの黒地にカラー表示モードの両方で使用できました。

初期の取り組みでは、16色で160×200の使用可能な解像度が得られました。^{[ 24 ]} 実際の色は、以下のギャラリーに示すように、ベースパレットと使用される解像度によって異なります。

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  320×200 パレット 0 (左: RGB、右: コンポジットモニター)
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  320×200パレット1（左：RGB、右：コンポジットモニター）
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  640×200（左：RGB、右：コンポジットモニター）
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  CGA 80桁テキスト（左：RGB、右：コンポジットモニター）

その後、愛好家によるデモンストレーションにより、CGAが同時に表示できる色の最大数は1024に増加しました。この技術では、テキストモードの調整によりテキスト行数が4倍になります。次に、Uや‼などの特定のASCII文字を使用して必要なパターンを生成し、その結果、コンポジットモニター上で80×100の実効解像度を持つディザリングされていない画像が得られます。^{[ 25 ]}

TRS -80 カラーコンピュータ（Coco とも呼ばれる）の 2 色 256×192 グラフィックモードでは、NTSC アーティファクトを利用することで 4 色を表示できます。NTSC 信号の制限と、グラフィックチップのクロックとカラーバースト周波数の位相関係により、画面全体に 256 ドットを確実に表示することはできません。最初のカラーセットを使用すると、緑と黒のピクセルが交互に並んだ列は区別がつかず、濁った緑色に見えます。しかし、白と黒のカラーセットに切り替えると、予想されていた濁った灰色ではなく、オレンジまたは青になります。交互に並んだドットの順序を逆にすると、反対の色になります。事実上、256×192 の 2 色モードは、黒、オレンジ、青、白が使用できる 128×192 の 4 色モードになります。ほとんどの CoCo ゲームはこのモードを使用しており、ネイティブの 4 色モードよりも有用な色を生成できます。

グラフィックチップは内部的にクロックの立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジのどちらでも起動できるため、オレンジ色と青色を表すビットパターンは予測できません。ほとんどのCoCoゲームはタイトル画面から始まり、色が正しく表示されるまでリセットボタンを押すようにユーザーに促します。

『レインボー』^{[ 27 ] [ 28 ]}や『HOT CoCo』^{[ 29 ]}誌の読者は、いくつかのコマンドを使ってMotorola 6847グラフィックチップをアーティファクトモードのいずれかにPOKE切り替えることができることを知りました。Extended Color BASICは、128x192の4色モードのいずれかを表示しているかのように動作し続けます。そのため、Extended Color BASICのグラフィックコマンド一式をアーティファクトカラーで使用できます。一部のユーザーは、4×2ピクセルマトリックスを使用して16色のアーティファクトカラーのセットを開発しました。コマンドを使用すると、これらの色もグラフィックコマンドで使用できるようになりますが、色は一度に1本の水平線ずつ描画する必要があります。これらの効果から興味深いアートワークがいくつか作成されました。特に、CoCo Maxアートパッケージがこれらの色をカラーパレットに提供しているためです。^{[ 30 ]}POKE

結果として得られる16色のカラーパレットは以下のとおりです（色はあくまでもイメージであり、実際の色とは多少異なる場合があります）。

CoCo 3はクロックエッジの問題を修正し、常に同じ色になるようにしました。リセット中にキーを押し続けることで、カラーセットを切り替えることができます。このコンピュータでは、グラフィックス割り込みメモリエンハンサー（GIME）F1チップによって提供される新しい128×192の4色モードを使用するようにゲームをパッチすることができ、ハードウェアカラーが必要な値にマッピングされます。

Apple IIのカラー グラフィックスは、NTSC テレビ信号規格の特殊な性質を利用しており、カラー表示を比較的簡単かつ安価に実装することができました。^{[ 31 ]}

Apple II のディスプレイは、NTSC サブキャリア サイクルごとに 2 ピクセルを提供します。カラー バースト基準信号がオンで、コンピュータがカラー ディスプレイに接続されている場合、交互にピクセルのパターンを 1 つ表示することで緑、反対の交互にピクセルのパターンでマゼンタ、隣り合う 2 つのピクセルを配置することで白を表示できます。後に、カラー バースト信号に対してピクセルのオフセットを半ピクセル幅だけ調整することで、青とオレンジが使用できるようになりました。高解像度ディスプレイは、各サブキャリア サイクルにより多くの、より狭いピクセルを圧縮するだけで、より多くの色を提供します。^{[ 32 ]}

粗い低解像度グラフィック表示モードは動作が異なり、ピクセルごとにドットのパターンを出力してより多くの色オプションを提供できます。これらのパターンは文字ジェネレータROMに格納され、コンピュータが低解像度グラフィックモードに切り替わると、テキスト文字のビットパターンと置き換えられます。テキストモードと低解像度グラフィックモードは同じメモリ領域を使用し、同じ回路が両方に使用されます。^{[ 32 ]}

Apple II でアーティファクトカラーを完全に使用した例としては、Dazzle Drawペイント プログラムが挙げられます。モノクロで見ると、画像は白黒の垂直ディザパターンで構成されていますが、^{[ 33 ]} NTSC で見ると色が表示されます。^{[ 34 ] [ 35 ]}

カラーテレビインターフェースアダプタ（CTIA）チップを搭載した初期のアタリ8ビットコンピュータのグラフィックス8モードでは、320×192の解像度で白黒画像が表示されました。

プログラマーは、このモードで隣接する白黒ピクセルの奇数または偶数パターンが、2 つの追加色 (青/茶色またはオリーブ/ピンク) のいずれかを生成することをすぐに発見し^{[ 36 ]} 、 On-Line SystemsのThe Wizard and the Princessなどのソフトウェアは、この副作用を利用して最大解像度で最大 4 色を表示しました。この技術とその技術的な基盤は、De Re Atariの付録 Dに記載されています。^{[ 1 ]}

ロードランナー、フライトシミュレーターII、ウルティマシリーズなどのゲームは、この効果を利用して追加の色を表示した。^{[ 37 ]}

Atari が改良版グラフィック テレビ インターフェース アダプタ(GTIA) を搭載したコンピュータの出荷を開始したとき、ユーザーはそのようなプログラムが正しく色を表示せず、ソフトウェアの更新バージョンが必要であることを発見しました。^{[ 38 ]}実際、アーティファクトの色はAtari 8 ビット製品ライン全体で一貫性がなく、プレイフィールドのデザインを複雑にしましたが、このグラフィック モードを使用するごく少数のタイトルにのみ影響しました。これらの色の違いは、Altirra ベースのエミュレータ内でシミュレートできます。

RFまたはコンポジット出力を備えたすべてのモデルがテレビに接続されてこの現象を示しましたが、オリジナルのAtari 800や、クロマ/ルマサポートを内蔵した後のXEシリーズなどのモデルは、 Commodore 1701などのクロマ/ルマ入力を備えたコンピューターモニターに接続した場合にも、アーティファクトのない画像を表示しました 。

アタリ社のみが知る、何らかの未公表の理由により、 800XLのモニタージャックのクロマピンは有効化されていなかったが、このサポートを組み込むためのいくつかの改造方法が公開されている。

第一世代のMSXコンピュータゲームの多くは、水平方向のぼかしとディザリングを使用して、125色の同時カラーパレットを生成しました。コナミ、ハル研究所、ポニーカなどの企業は、この技術を定期的に使用しました。ソニーのグラフィックマスターラボ^{[ 39 ]}ペイントプログラムでは、これらの125色をユーザーが作成した絵に使用することができました。

Atari STのような家庭用コンピュータも、コンポジットTV接続を活用するために、ディザリング技術を用いたグラフィック処理が施されている。

メガドライブ/ジェネシスは、多くのゲームで垂直ディザパターンのコンポジットビデオ水平ぼかしを利用して透明効果をシミュレートしています。^{[ 13 ] [ 22 ] [ 23 ]}ウィリアム・キア（エターナルチャンピオンズのアーティスト）は、そのゲームのグラフィックに手動でディザリングを行ったと述べており、ほとんどのゲームが同様の方法でディザリングしていた可能性が高いです。^{[ 40 ]}この効果は非常に広く使用されていたため、メガSGのような現代のハードウェアクローンでもシミュレートできます。^{[ 41 ]}

コンポジットビデオで接続されたコモドール Amiga は、水平方向のぼやけが目立ち、特にカラー ピクセルに影響し、ディザリングされた遷移を滑らかにしていました。^{[ 42 ]}この技術はほとんどのタイトルで使用されていました。ピクセル アーティストの Henk Nieborg は、1992 年の Amiga ゲームLionheartで追加の色を作成するためにディザリングを使用したと述べています。^{[ 40 ]}この技術は、英国のソフトウェア ハウスThe Bitmap Brothersでも頻繁に使用されていました。^{[ 40 ]}特別なHold-And-Modify は、水平方向のぼやけを最大限に活用して、 「高色」のテレビのような画像を表示するのに特に適しています。

Apple II は 、PAL および SECAM 地域で使用できる 50 Hz の信号を出力するように改造できます。ただし、ディスプレイに直接接続すると、白黒画像になります。「Eurocolor」拡張カードは、基本的に NTSC アーティファクトをデコードして、PAL または SECAM に再エンコードします。^{[ 43 ]}

Atari 8 ビットマシンは、PAL アーティファクトを利用してモノクロモードでアーティファクトカラー (赤、黄、紫、緑) を生成することができます。^{[ 8 ]} Atari 800XL Pinball Construction Set用のDas Uboatというピンボールテーブルは、 PAL テレビで見るとアーティファクトカラーが表示されます。^{[ 44 ] [ 45 ]}別の例としてRunaround IIがあります。^{[ 46 ] [ 47 ]}

PAL版のCommodore 64では、モニターやテレビの遅延線が連続する画面ラインの色相を平均化するが明るさは平均化しないため、同じ明るさの2色を表示する画面ラインを交互に表示することで7つの非標準色を作成できます。^{[ 48 ] [ 49 ] [ 50 ] [ 51 ]}これは、1993年にApex Computer ProductionsからリリースされたゲームMayhem in Monsterland ^{[ 52 ]}やParallaxian ^{[ 53 ]}で使用されています。

PAL方式を採用している国のTRS-80カラーコンピュータのユーザーは、単色の赤と青の代わりに、緑と紫の縞模様しか見ることができません。

ZX Spectrumの解像度はアーティファクトカラーの生成を可能にするほど高いが、その効果は市販期間中には検証されなかった。2013年の自作ゲーム「Chromatrons Attack」はこの効果を示している。^{[ 9 ] [ 54 ]}