IBM CGA グラフィック カード | |
| 発売日 | 1981年 |
|---|---|
| 建築 | モトローラ 6845、ATI CW16800 |
| カード | |
| エントリーレベル | IBM カラー グラフィックス アダプター、ATi グラフィックス ソリューション Rev 3、ATi カラー エミュレーション カード、Tseng Labs ColorPAK、 |
| ミッドレンジ | ATi グラフィックス ソリューション プラス、ATi グラフィックス ソリューション プラス SP、ATi グラフィックス ソリューション SR、Number Nine グラフィックス システム |
| ハイエンド | ATi Small Wonder グラフィックス ソリューション、Tseng Labs EVA/480 |
| 愛好家 | ゲームポート付きATi Small Wonderグラフィックスソリューション |
| 歴史 | |
| 後継 | |
カラーグラフィックスアダプタ(CGA)は、もともとカラー/グラフィックスアダプタまたはIBMカラー/グラフィックスモニタアダプタとも呼ばれ、1981年に導入され、[1] IBM PC用のIBM初のカラーグラフィックスカードであり、事実上のコンピュータディスプレイ標準を確立しました。
ハードウェア設計
オリジナルのIBM CGAグラフィックカードは、モトローラ6845ディスプレイコントローラをベースに構築され、 [2] 16 キロバイトのビデオメモリが内蔵され、いくつかのグラフィックおよびテキストモードを備えていました。どのモードでも最高のディスプレイ解像度は640×200で、サポートされる最高の色深度は4ビット(16色)でした。
CGA カードは、 IBM 5153カラー ディスプレイなどの4 ビットデジタル ( TTL ) RGBIインターフェイスを使用するダイレクト ドライブCRT モニター、またはRCA コネクタを介してNTSC互換のテレビやコンポジット ビデオモニターに接続できます。[3] RCA コネクタはベースバンド ビデオのみを提供するため、CGA カードをコンポジット ビデオ入力のないテレビに接続するには、別のRF 変調器が必要でした。[1]
IBMはCGAで使用するために5153パーソナルコンピュータカラーディスプレイを製造しましたが、これはリリース時には入手できず[4]、1983年3月までリリースされませんでした。[5]
IBM独自のカラーディスプレイは利用できなかったが、顧客はコンポジット出力(必要に応じてRF変調器を使用)を使用するか、RGBI形式とスキャンレートをサポートするサードパーティ製モニターでダイレクトドライブ出力を使用することができた。サードパーティ製ディスプレイの中には強度入力がないものもあり、利用できる色の数は8色に減っていた。[4]また、多くのディスプレイには暗い黄色を茶色として表示するIBM独自の回路がなく、茶色を使用するソフトウェアは正しく表示されなかった。
出力機能
CGAはいくつかのビデオモードを提供した。[6] [7]
グラフィックモード:
- 160 × 100 16色、16色パレットから選択、80 × 25テキストの特定の構成を使用
- これはピクセルあたり 4 ビットを使用し、合計メモリ使用量は (160 * 100 * 4) / 8 = 8 キロバイトになります。
- 320 × 200、4 色、3 つの固定パレットから選択、高強度と低強度のバリエーション、色 1 は 16 色パレットから選択。
- これはピクセルあたり 2 ビットを使用し、合計メモリ使用量は (320 * 200 * 2) / 8 = 16 キロバイトになります。
- 640 × 200、2 色 (1 つは黒、もう 1 つは 16 色パレットから選択)。
- これはピクセルあたり 1 ビットを使用し、合計メモリ使用量は (640 * 200) / 8 = 16 キロバイトになります。
一部のソフトウェアでは、複合モニターに接続したときに アーティファクト カラーを利用することで、より高い色深度を実現しました。
テキストモード:
- 40 × 25、8 × 8 ピクセルフォント(有効解像度 320 × 200)
- 80 × 25、8 × 8 ピクセルフォント(有効解像度 640 × 200)
IBMはCGAが家庭用テレビと互換性を持つことを意図していた。40×25テキストと320×200グラフィックモードはテレビで使用可能であり、80×25テキストと640×200グラフィックモードはモニター用である。[2]
- CGA グラフィック モードの比較
-
320 × 200 4色パレット0
-
320 × 200 4色パレット 0 低強度
-
320 × 200 4色パレット1
-
320 × 200 4色パレット 1 低強度
-
320 × 200 4色パレット3
-
320 × 200 4色パレット3低強度
-
640 × 200 2色
-
160 × 100 16色
-
合成アーティファクトカラー(640 × 200 モノクロから)
-
合成アーティファクトカラー(320 × 200 パレット 1 から)
-
合成アーティファクトカラー(320 × 200 パレット 0 から)
- CGA ソフトウェア イメージ
-
初期の MS-DOS ゲーム「 Alley Cat 」の典型的な 320 × 200 CGA グラフィックスの例
-
PCPaintの 320 × 200 の 3 番目のパレットの低輝度は、典型的な低解像度のインターフェイスを示しています。CGA パレットの制限を克服するためにディザリングを使用していることに注意してください。
-
640 × 200 モノクロのSimCity。グレートーンをシミュレートするためのディザリングと、フォントを変形させる非正方形ピクセル比の使用に注目してください。
-
160×100 16色モードでパクパク
-
Fractint は320 × 200 パレット 1 を使用してマンデルブロ集合をレンダリングしました
カラーパレット
CGA は4 ビット RGBI 16 色域を使用しますが、使用されているグラフィック モードによっては、すべての色が常に使用できるわけではありません。中解像度モードと高解像度モードでは、色は低いビット深度で保存され、16 色パレット全体から直接選択するのではなく、固定パレット インデックスによって選択されます。
4ビットが使用される場合(低解像度モードまたはカラーレジスタのプログラミング用)、それらはRGBIカラーモデルに従って配置される:[8]
- 下位3ビットは赤、緑、青の色成分を表す
- 4番目の「インテンシファイア」ビットが設定されると、3つの色成分(赤、緑、青)すべての明るさが増加します。[9]
これらの 4 つのカラー ビットは、モニターによって内部的に解釈されるか、NTSC カラーに変換されます (以下を参照)。
RGBIモニター付き
ダイレクトドライブ モニターを使用する場合、4 つのカラー ビットはカードの背面にある DE-9 コネクタに直接出力されます。
モニター内では、4つの信号が解釈され、赤、緑、青のカラーガンを駆動します。上記のRGBIカラーモデルに関しては、モニターはデジタルの4ビットカラー番号を、各ガンごとに0.0から1.0の範囲の7つの異なるアナログ電圧に変換します。[10]
色 6 は特別に扱われます。通常、色 6 は左側に示すように暗い黄色になりますが、より心地よい茶色の色調を実現するために、IBM 5153 カラー ディスプレイ[11]をはじめとするほとんどの RGBI モニターの特別な回路では、色 6 が例外となり、アナログ緑信号の振幅を減らすことで色相が暗い黄色から茶色に変更されます。正確な削減量はモニター モデルによって異なり、オリジナルの IBM 5153 パーソナル コンピューター カラー ディスプレイでは緑信号の振幅が約 3 分の 1 削減されますが[12]、IBM 5154 拡張カラー ディスプレイでは、すべての 4 ビット RGBI 色番号が 6 ビット ECD 色番号に内部変換されます[8]。これは緑信号の振幅が半分になることを意味します。Tandy CM-2、[13]、 CM-4 [14]、および CM-11 [15]モニターには、緑信号の削減量を調整するための「BROWN ADJ.」というラベルの付いたポテンショメーターがあります。
この「茶色を微調整した RGBI」パレットは、はるかに広い色域から色を選択できるEGAやVGAなどの後の PC グラフィックス標準のデフォルト パレットとして保持されましたが、再プログラムされるまではこれらの色がデフォルトになります。
それ以降の CGA エミュレーション モードのビデオ カード/モニターでは、次の式で色を近似します。
赤 := 2/3×( colorNumber & 4)/4 + 1/3×( colorNumber & 8)/8 緑 := 2/3×( colorNumber & 2)/2 + 1/3×( colorNumber & 8)/8 青 := 2/3×( colorNumber & 1)/1 + 1/3×( colorNumber & 8)/8 (色 == 6)の場合 緑 := 緑 * 2/3
標準的なCGAパレットが得られる: [10]
複合カラーモニター/テレビ

コンポジット出力では、これらの4ビットの色番号はCGAのオンボードハードウェアによってNTSC互換信号にエンコードされ、カードのRCA出力ジャックに送られます。コスト上の理由から、これはNTSC規格で要求されているRGBからYIQへのコンバーターではなく、一連のフリップフロップと遅延ラインを使用して行われます。[16] [17]
その結果、色相の純度が失われ、特にシアンと黄色はどちらも緑がかった色合いになり、色6は茶色ではなく濃い黄色に見えます。[18]
複合色生成回路によって生成される色の相対的な輝度はCGAの改訂版によって異なります。1983年までに製造された初期のCGAでは、色1~6と色9~14は同じですが、[19]それ以降のCGAでは抵抗器が追加されたため、輝度が異なります。[20]
標準テキストモード
CGA には 4 つの BIOSテキスト モード(モード 0から3、IBM のドキュメントでは英数字モードまたは A/N モードと呼ばれています) があります。これらのモードでは、画面上の個々のピクセルを直接指定することはできません。代わりに、画面は文字セルのグリッドに分割され、各文字セルにはカードの ROM に含まれる 2 つのビットマップ フォント (「通常」と「細い」) のいずれかで定義された文字が表示されます。フォントは固定されており、ソフトウェアから変更または選択することはできず、ボード自体のジャンパーによってのみ変更できます。
フォントは 1 ビットの色深度のビットマップとして保存され、"1" は文字を表し、"0" は背景を表します。これらの色は、画面上の各文字に対して、16 色の CGA パレットから個別に選択できます。文字セットは、ハードウェア コード ページ 437によって定義されます。
フォント ビットマップ データはカード自体でのみ使用可能で、CPU では読み取ることができません。グラフィック モードでは、BIOS によるテキスト出力は、フォント ROM からビデオ メモリにテキストをビット単位でコピーすることによって動作します。
40 × 25モード
BIOSモード 0と1 はどちらも 40 列 x 25 行のテキスト モードで、各文字は 8 x 8 ドットのパターンです。このモードでの有効な画面解像度は 320 x 200 ピクセル (ピクセルアスペクト比1:1.2) です。カードには、このモードで 8 つの異なるテキスト ページを表示できる十分なビデオ RAM があります。
これら 2 つのモードの違いは複合モニターでのみ確認できます。複合モニターでは、モード 0 ではカラー バーストが無効になり、すべてのテキストがグレースケールで表示されます。モード 1 ではカラー バーストが有効になり、カラーが可能になります。モード 0 とモード 1 は、RGB モニターおよび複合カラー出力をサポートせずに CGA をエミュレートするそれ以降のアダプターでは機能的に同一です。
80 × 25モード
BIOSモード 2および3では、80 列 x 25 行のテキスト モードが選択されます。各文字は 8 x 8 ドット パターンのままですが、より高いスキャン レートで表示されます。このモードの有効画面解像度は 640 x 200 ピクセルです。このモードでは、カードには 4 つの異なるテキスト ページを表示できる十分なビデオ RAM があります。
40 列テキスト モードと同様に、モード 2 では複合信号のカラー バーストが無効になり、モード 3 では有効になります。
テキストモードの色
各文字セルには、前景色と背景色用に 4 ビットが格納されています。ただし、カードのデフォルト設定では、背景色の 4 番目のビットは輝度を設定するのではなく、セルの点滅属性を設定します。このビットが設定されている画面上のすべての文字は定期的に点滅します。つまり、前景色が背景色に変更され、文字が見えなくなります。すべての文字が同時に点滅します。
ハードウェア レジスタを設定することで、点滅機能を無効にし、高輝度の背景色へのアクセスを復元できます。
画面上の点滅する文字はすべて同期して点滅します。点滅属性効果はデフォルトで有効になっており、高輝度背景効果は無効になっています。点滅を無効にすることが、後者の 8 色インデックス (8 ~ 15) を背景色に自由に選択する唯一の方法です。
特に、 MS-DOS に付属していたGW-BASICおよび Microsoft QBASICプログラミング言語は、完全なカラー制御を備えた CGA のすべてのテキスト モードをサポートしていましたが、BASIC 言語を介して CGA を点滅モードから 16 背景色モードに切り替える通常の手段は提供していませんでした。ただし、BASIC 言語の OUT ステートメントを使用してハードウェア レジスタを直接プログラミングすることで、これは可能でした。
標準グラフィックモード
CGA は、160 × 100、320 × 200、640 × 200 の 3 つの解像度でグラフィック モードを提供します。すべてのモードで画面上のすべてのピクセルを直接設定できますが、高レベルのモードでは色深度が 16 色のパレット全体から自由に選択できません。
160 × 100

低解像度の160×100モードでは16色パレットを使用し、80×25文字モード(モード3 )として設定されますが、16KBのメモリ上のメモリマップグラフィックスを使用します。[21]
320 × 200
中解像度 320 × 200 モード (モード 4および5 ) では、各ピクセルは 2 ビットで、4 色パレットから色を選択します。モード 4 ではパレットが 2 つあり、モード 5 ではパレットが 1 つあります。
ハードウェア レジスタをプログラムすることで、いくつかの選択を行うことができます。まず、選択したパレット。次に、強度 (ピクセル単位ではなく、画面全体に対して定義されます)。最後に、色 0 (「背景」色) を 16 色のいずれかに設定できます。
特定の BIOS グラフィック モードによって、使用できるパレットが異なります。BIOS モード 4 では、緑/赤/茶色とシアン/マゼンタ/白の 2 つのパレットが提供されます。
テキスト モード 0 および 2 と同様に、モード 5ではカラー バーストが無効になり、複合モニターでカラーがグレースケールで表示されるようになります。ただし、テキスト モードとは異なり、RGBI モニターに表示されるカラーにも影響し、上記のシアン/赤/白のパレットに変更されます。このパレットは IBM によって文書化されていませんが、一部のソフトウェアで使用されていました。
640 × 200
高解像度 640 × 200 モード (モード 6 ) では、各ピクセルは 1 ビットであり、ハードウェア レジスタをプログラムすることで 16 色パレットから選択できる 2 つの色を提供します。
このモードでは、ビデオ画像は単純なビットマップとして保存され、ピクセルごとに 1 ビットで色が「前景」または「背景」に設定されます。デフォルトでは色は黒と明るい白ですが、前景色は 16 色 CGA パレットの任意のエントリに変更できます。オリジナルの IBM CGA カードでは、背景色を黒から変更することはできません。
このモードでは、デフォルトで複合カラーバースト信号が無効になります。BIOS には、640 × 200 モードでカラーバーストをオンにするオプションが用意されていないため、ユーザーはモード制御レジスタに直接書き込んで有効にする必要があります。
さらなるグラフィックモードと調整
特殊効果を実現するために利用できる公式および非公式の機能が多数存在します。
- 320 × 200 グラフィック モードでは、背景色 (境界色にも影響します) は、モードの初期化時にデフォルトで黒になりますが、CGA パレットの他の 15 色のいずれかに変更できます。これにより、画面を再描画せずに (つまり、ビデオ RAM の内容を変更せずに) 背景色を変更できるため、バリエーションや点滅効果を実現できます。
- テキスト モードでは、境界線の色 (通常の表示領域の外側に表示され、オーバースキャン領域を含む) を、デフォルトの黒から他の 15 色のいずれかに変更できます。
- 精密なタイミングにより、ビデオの出力中に別のパレットに切り替えることができ、スキャンラインごとに6つのパレットのいずれか1つを使用できます。この例としては、California Games [22]が挙げられます。これは、ストックの4.77MHz 8088で実行した場合です。プログラマーが所定の場所でパレットを切り替える方法は、マシンの速度に非常に左右されるため、より高速なコンピュータで実行してもこの効果は得られません。同じことは、Froggerの川と道路を作成するために使用される背景色でも行うことができます。[23]この手法の別の文書化された例としては、 AtarisoftのJungle HuntのPC への移植があります。
- 追加の色はディザリングを使用して近似できます。
- パレット 0 を低強度で使用し、背景色として濃い青を使用すると、 RGB の3 つの原色と茶色が提供されます。
上記の調整のいくつかは組み合わせることもできます。いくつかのゲームでその例が見つかります。[24]
160 × 100 16色モード

技術的には、このモードはグラフィック モードではなく、80 × 25 テキスト モードの調整です。文字セルの高さレジスタは、通常の 8 行ではなく、文字セルごとに 2 行のみを表示するように変更されます。これにより、表示されるテキスト行の数が 25 から 100 に 4 倍になります。これらの「ぎゅっと圧縮された」テキスト文字は完全な文字ではありません。システムは、次の行に移動する前に、上部の 2 行のピクセル (それぞれ 8 行) のみを表示します。
CGA 文字セットの文字 221 は、文字マトリックスの左半分全体を占めるボックスで構成されます。(文字 222 は、右半分全体を占めるボックスで構成されます。)
各文字には異なる前景色と背景色を割り当てることができるため、たとえば左側を青 (前景色)、右側を明るい赤 (背景色) に色付けすることができます。前景色と背景色を入れ替えることで、これを反転することができます。
文字 221 または 222 を使用すると、切り捨てられた各文字セルの半分を個別のピクセルとして扱うことができ、1 行あたり 160 個の水平ピクセルが使用可能になります。したがって、16 色で 160 × 100 ピクセル、アスペクト比 1:1.2 が可能になります。
16色のグラフィック表示を実現するには回りくどい方法ではあるが、これは非常にうまく機能し、IBMの公式ハードウェアマニュアルにもこのモードについて言及されている(ただし説明はない)。[25]このモードは1983年にはゲーム「Moon Bugs 」で使用されていた。[26] [27] [28]
このモードでは、他の文字を使用したり、ASCIIアートと前述の手法を組み合わせたりすることで、より詳細な表現が可能になります。これは、Macrocom, Inc.が2つのゲーム「Icon: Quest for the Ring」(1984年発売)と「The Seven Spirits of Ra」(1987年発売)で試みました。[28] [29] [30]
同じテキスト セルの高さを削減する手法は、40 × 25 テキスト モードでも使用でき、解像度は 80 × 100 になります。
複合出力
RGBIモニターの代わりにコンポジット出力を使用すると、NTSCの輝度と色度の分離が劣るため、ビデオの品質が低下します。 [31]これは特に80列のテキストで問題になります。[32]

このため、テキスト モードとグラフィック モードのそれぞれに、複合カラーバーストを無効にする複製モードがあります。このモードでは、画像が白黒になりますが、色のにじみがなくなり、より鮮明な画像が生成されます。RGBI モニターでは、通常、各モードの 2 つのバージョンは同一ですが、320 × 200 グラフィック モードでは「モノクロ」バージョンで 3 番目のパレットが生成されます。
拡張アーティファクトカラー
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ことを発見しました。高解像度のドットの明確なパターンが、一貫した単色の領域に変換され、まったく新しいアーティファクト カラーを表示できるようになるからです。この手法では、標準の 320 × 200 4 色と 640 × 200 の黒地にカラーのグラフィック モードの両方を使用できます。
内部操作
直接色は、上記の「CGA カラー パレット」で説明した通常の 16 色です。
アーティファクト カラーは、複合モニターの NTSC クロマ デコーダーが輝度情報の一部を誤って色として解釈するために発生します。ピクセルを適切なパターンで慎重に配置することで、プログラマーは、次の図に示すように、640 × 200 モードの純粋な白黒ピクセルから、または320 × 200 モードの直接色とアーティファクト色の組み合わせから、特定のクロスカラーアーティファクトを生成して、必要な新しい色を生み出すことができます。
- CGA 合成アーティファクト カラー生成: RGBI (左) または合成 (右) モニターに表示されるピクセル。
-
640 × 200
-
320 × 200 パレット 0
-
320 × 200 パレット 1
したがって、320 × 200 モードと 640 × 200 モードの選択、2 つのパレットの選択、および 1 つの自由に選択可能な色 (320 × 200 モードの背景と 640 × 200 モードの前景) により、さまざまなアーティファクト カラー セットを使用でき、合計100 色を超える色域を実現できます。

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色にまで増加しました。 [33] [34]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。その後、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、複合モニター上で80×100の有効解像度を持つディザリングされていない画像を生成します。[35]
各ラインの出力中に NTSC カラークロックの 160 サイクルが発生するため、40 列モードでは各ピクセルが 1/2 サイクルを占め、80 列モードでは各ピクセルが 1/4 サイクルを占めます。文字の表示を上位 1 行または 2 行のスキャンラインに制限し、コードページ 437の特定の文字のピクセル配置を利用すると、最大 1024 色を表示できます。[33]この技術はデモ 8088 MPHで使用されました。[34]
入手可能性と注意事項
この技術の 320 × 200 バリアント (上記参照) は、標準 BIOS 対応グラフィック モードが複合カラー モニター上でどのように見えるかを示します。ただし、640 × 200 バリアントでは、CGA のハードウェア レジスタでビット (カラー バーストの無効化) を直接変更する必要があります。そのため、通常は別の「モード」と呼ばれます。
複合カラーアーティファクトは NTSC エンコード/デコード プロセスに完全に依存しているため、RGBI モニターでは利用できません。また、EGA、VGA、または最新のグラフィックス アダプターではエミュレートされません。
最新のゲーム中心の PC エミュレーターDOSBox は、複合モニターのカラーアーティファクトをエミュレートできる CGA モードをサポートしています。640 × 200 複合モードと、より複雑な 320 × 200 バリアントの両方がサポートされています。
解像度と使用方法
合成アーティファクトは、意図的に使用されるか、または不要なアーティファクトとして使用されるかに関係なく、垂直解像度を変更せずに、有効な水平解像度を最大 160 ピクセルに削減します (白地に黒または黒地に白のテキストの場合はさらに削減されます)。結果として得られる「アーティファクト」カラーの合成ビデオ表示は、160 × 200 / 16 色「モード」と呼ばれることもありますが、技術的には標準モードを使用する手法でした。
この複合カラーアーティファクト方式は解像度が低いため、ほとんどゲームでのみ使用されていました。多くの有名タイトルは、複合カラーモニターに最適化されたグラフィックを提供していました。ゲームシリーズで初めて IBM PC に移植されたUltima II は、CGA 複合グラフィックを使用していました。King 's Quest Iも、PC、PCjr、Tandy 1000 で 16 色グラフィックを提供していましたが、タイトル画面では 4 色に制限された通常の CGA グラフィックモードのみを使用する「RGB モード」を提供していました。
- RGBI および複合モニターでの CGA ゲームの例
-
Microsoft Decathlon -上: 合成モードのゲーム、下: RGB モードのゲーム、左: RGB モニター使用、右: 合成モニター使用
-
King's Quest -上: 合成モードのゲーム、下: RGB モードのゲーム、左: RGB モニター使用、右: 合成モニター使用
-
Ultima II -左: RGB モニター付き、右: コンポジット モニター付き
制限、バグ、エラッタ
CGA のビデオ タイミングは、Motorola 6845ビデオ コントローラによって提供されます。この集積回路は、もともと文字ベースの英数字 (テキスト) ディスプレイ専用に設計されており、最大 128 文字行を処理できます。
CGA で 200 スキャンラインのグラフィックス モードを実現するために、MC6845 は画像ごとに 100 文字行、文字行ごとに 2 スキャンラインでプログラムされています。MC6845 によって出力されるビデオ メモリ アドレスは文字行内の各スキャンラインで同一であるため、CGA は MC6845 の「行アドレス」出力 (つまり、文字行内のスキャンライン) を追加のアドレス ビットとして使用して、ビデオ メモリからラスター データを取得する必要があります。[36]
これは、単一のスキャンラインのラスター データのサイズが 2 の累乗でない限り、ラスター データをビデオ メモリに連続して配置できないことを意味します。代わりに、CGA のグラフィックス モードでは、偶数番号のスキャンラインをメモリに連続して保存し、その後にビデオ メモリ位置 8,192 から始まる奇数番号のスキャンラインの 2 番目のブロックを保存します。この配置により、ビデオ メモリを操作するソフトウェアのグラフィックス モードで追加のオーバーヘッドが発生します。
MC6845 ビデオ コントローラはインターレース ビデオのタイミングを提供できますが、CGA の回路は、スキャンが常にプログレッシブになるように同期信号を揃えます。その結果、標準の 15 kHz モニタを使用して垂直解像度を 2 倍の 400 スキャンラインにすることは不可能です。
80 列テキスト モードでは帯域幅が広くなるため、プログラムが画面描画中にビデオ メモリに直接書き込むと、画面にランダムな短い水平線 (「スノー」と呼ばれる) が表示されます。BIOS は、水平リトレース中にのみメモリにアクセスするか、スクロール中に一時的に出力をオフにすることで、この問題を回避します。これにより画面がちらつきますが、IBM はスノーよりもこの方法のほうがましだと判断しました。[2]「スノー」問題は、他のビデオ アダプタやほとんどの CGA クローンでは発生しません。
80 列テキスト モードでは、ピクセル クロック周波数が 2 倍になり、すべての同期信号が適切な期間持続するように 2 倍のクロック サイクル数で出力されます。複合出力のカラー バースト信号回路は例外です。2 倍のクロック レートで同じ数のサイクルを出力するため、生成されるカラー バースト信号はほとんどのモニターでは短すぎて、色が出ないか不安定になります。そのため、IBM のドキュメントでは、80 列テキスト モードは RGBI と白黒複合モニターの「機能」としてのみリストされています。[37]安定した色は、境界線の色を茶色に設定することで実現できます。茶色は、正しいカラー バースト信号と同じ位相を生成し、その代わりとして機能します。
デュアルヘッドサポート
CGAはIBM MDAと同時にリリースされ、実際にはMDAと同じコンピュータにインストールすることができました。PC DOSに含まれるコマンドにより、CGAカードとMDAカード間のディスプレイ出力を切り替えることができました。[38] AutoCADの初期のMS-DOSバージョンなどの一部のプログラムは、両方のディスプレイを同時に使用することをサポートしていました。
ソフトウェアサポート
CGA は 1990 年代まで PC ソフトウェアで広くサポートされていました。このボードをサポートしていたソフトウェアには次のようなものがあります。
- Visi On (初期の GUI、640x200 モノクロ モードを使用)
- Windows 3.0(およびそれ以前のバージョンでは、640x200モノクロモードをサポートしていた[39])
- OS/2 1.1 (およびそれ以前のバージョン)
- グラフィックス環境マネージャー(GEM)
競合するアダプタ
1982年1月のBYTE誌は、CGAの出力を「非常に良好で、既存のマイクロコンピュータのカラーグラフィックスよりわずかに優れている」と評した。 [4] PC Magazine誌はこれに反対し、1983年6月に「IBMのモノクロディスプレイはテキストの表示には非常に美しく、目にも優しいが、単純な文字グラフィックスに限られている。カラー/グラフィックスアダプタに接続されたディスプレイのテキスト品質は、せいぜい中程度の品質で、長時間使用すると目の疲れにつながる」と報じた。 [40]
ネクストジェネレーション誌もCGAについて否定的な見解を示し、「当時(1980年代初頭)でさえ、これらのグラフィックスはひどく、市場に出回っている他のカラーマシンと比べると見劣りする」と述べた。[41]
CGA には複数の競合相手がいました。
- IBMはビジネスやワードプロセッサ用途向けに、CGAと同時にモノクロディスプレイアダプタ(MDA)を提供した。MDAは当初CGAよりもはるかに人気があった。 [42]非常に多くのPCが企業向けに販売されていたため、アプリケーションを実行するには鮮明で高解像度のモノクロテキストの方が望ましかった。
- 1982 年に、IBM 以外のHercules Graphics Card (HGC) が発表されました。これは、PC 用の最初のサードパーティ ビデオ カードです。MDA 互換のテキスト モードに加えて、CGA よりも高い 720×348 ピクセルの解像度を持つモノクロ グラフィック モードを提供しました。
- また、1982 年にはPlantronics Colorplusボードも発表されました。このボードは、標準 CGA ボードの 2 倍のメモリ (16k に対して 32k) を搭載していました。この追加メモリをグラフィック モードで使用して色深度を 2 倍にすることができ、320 × 200 解像度で 16 色、または 640 × 200 解像度で 4 色の 2 つのグラフィック モードが追加されました。
- IBM PCjr (1984) と互換機Tandy 1000 (1985) は、オンボードの「拡張 CGA」ビデオ ハードウェアを備えており、ビデオ RAM を 16 kB 以上に拡張し、320 × 200 解像度で 16 色、640 × 200 解像度で 4 色を可能にしました。Tandy 1000 は PCjr より長く存続したため、ビデオ モードは「Tandy Graphics Adapter」または「TGA」として知られるようになり、1980 年代のゲームで非常に人気がありました。類似していますが、それほど広く使用されていないのがPlantronics Colorplusです。
- 1984 年、IBM はCADアプリケーションなどを対象としたハイエンド グラフィックス ソリューションであるProfessional Graphics Controllerも発表しました。これは CGA とほぼ下位互換性がありました。PGC は 4,000 ドルという価格のため広く普及せず、1987 年に製造中止となりました。
その他の選択肢:
- パラダイスシステムズは1984年にMDAモニター用の最初のCGA互換カードを発表しました。このカードはCGAの16色をモノクロームの色合いで表示しました。パラダイスカードはCGAとハードウェア的に互換性があったため、特別なソフトウェアサポートや追加のドライバーは必要ありませんでした。[43]
- 一部の CGA 互換チップセット ( Olivetti M24 / AT&T 6300、DEC VAXmate、一部のCompaqおよびToshibaポータブル コンピュータなど) のもう 1 つの拡張機能は、垂直解像度が 2 倍になることです。これにより、より高品質な 8 × 16 のテキスト表示と、追加の 640 × 400 グラフィック モードが実現します。
CGA カードは、消費者向け分野では IBM の拡張グラフィックス アダプタ(EGA) カードに引き継がれました。このカードは、CGA のモードのほとんどをサポートし、追加の解像度 (640 × 350) と、テキスト モードとグラフィックス モードの両方で 64 色のうち 16 色をソフトウェアで選択できるパレットを追加します。
仕様
RGBIモニター用DE-9コネクタ

カラー グラフィックス アダプタは、ダイレクト ドライブ ビデオ (RGBI モニタ) 用の標準DE-9 コネクタを使用します。カード上のコネクタはメスで、モニタ ケーブル上のコネクタはオスです。
コンポジットモニターまたはテレビ用のRCAコネクタ
_(15808883229).jpg/500px-Back_panel_of_CGA_Video_Adapter_1501981_(PCB_number_1501982)_(15808883229).jpg)
カラーグラフィックアダプタは、NTSC互換のテレビやコンポジットビデオモニタに接続するために標準のRCAコネクタを使用します。[3]カード上のコネクタはメスで、モニタケーブル上のコネクタはオスです。
参照
- RGBカラーモデル
- グラフィックカード
- グラフィックディスプレイ解像度
- グラフィックス処理ユニット
- ライトペン
- 表示インターフェースのリスト
- 8 ビット コンピュータ ハードウェア パレットのリスト- CGAセクション
- コードページ 437
- 廃業したグラフィックチップおよびカード会社の一覧
参考文献
- ^ ab IBM CGA マニュアル(PDF)。p. 1。
- ^ abc Bradley, David J. (1990年9月). 「IBM PCの誕生」. BYTE . pp. 414–420 . 2016年4月2日閲覧。
- ^ ab A. Kumar (2002). コンピュータハードウェア管理百科事典. Anmol Publications. p. 1050. ISBN 978-81-261-1030-8。[永久リンク切れ ]
- ^ abc Williams, Gregg (1982年1月). 「IBMパーソナルコンピュータの詳細」. BYTE . p. 36. 2013年10月19日閲覧。
- ^ International Business Machines Corporation (1983 年 2 月 4 日)。発表レター番号 183-002 - IBM カラー ディスプレイ、5153。
- ^ IBM CGA マニュアル(PDF)。p. 2。
- ^ レナード、ジム。「CGA 互換性テスター リファレンス ビデオ」 。2020年 10 月 14 日閲覧。
- ^ abc IBM パーソナルコンピュータハードウェアリファレンスライブラリ: IBM 拡張カラーディスプレイ(PDF) . p. 4.
- ^ R=1、G=1、B=0、I=0 で表される茶色は例外です。これらのビット値をそのまま解釈すると、この色は濃い黄色として解決されますが、この4 ビット値 1 つに対してのみ、緑成分の強度が低減されて茶色が生成されます。詳細については、このページを参照してください。茶色に対するこの特別な RGBI 解釈はモニターで実行されます。CGA 用に設計された IBM 5153 モニターではこれを実行しますが、初期のサードパーティ モニターでは実行されませんでした。
- ^ ab 「IBM 5153 の真の CGA パレットとカラー出力」。VileR。2022 年 6 月 11 日。2024 年 5 月 18 日閲覧。
- ^ International Business Machines Corporation (1983): IBM Personal Computer XT テクニカルリファレンスマニュアル、D-42 ~ D-43 ページ。
- ^ 「IBM 5153 のカラー出力をより正確に表現する | Vintage Computer Federation Forums」。Forum.vcfed.org。2021 年 12 月。2022 年 3 月 21 日閲覧。
- ^ Tandy CM-2 カラーモニター サービスマニュアル。p. 48。
- ^ Tandy CM-4 カラーモニター サービスマニュアル。p. 41。
- ^ Sams&Company ComputerFacts テクニカル サービス データ: Magnavox® モデル 7BM613074G - Radio Shack® モデル CM11 モニター。1988 年。11 ページ。
- ^ Dean et al. (1984): デジタルカラー信号からの複合ビデオカラー信号生成。米国特許 #4,442,428
- ^ International Business Machines Corporation (1983): IBM Personal Computer XT テクニカルリファレンスマニュアル、D-40 ページ。
- ^ VileR (2015年4月15日). 「1024色のCGA - 新しいモード:イラスト付きガイド」。2020年10月17日閲覧。
... 初期の(「旧式」)カードの複合出力によってレンダリングされたCGAパレット
- ^ IBM パーソナルコンピュータ(PDF) (テクニカルリファレンス)。IBM パーソナルコンピュータハードウェアリファレンスライブラリ (改訂版)。1983 年 4 月。p. D-50。
- ^ IBM カラー/グラフィックス モニター アダプター(PDF) (テクニカル リファレンス)。IBM オプションおよびアダプター。p. 32。
- ^ IBM カラー/グラフィックス モニター アダプター(PDF) . 6361509. IBM. pp. 9, 20 – IBM パーソナル コンピューター ハードウェア リファレンス ライブラリー経由。
- ^ 「California Games Screenshots for DOS」。MobyGames。2022年8月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ 「フロッガー(1983)スクリーンショット」MobyGames。
- ^ 「サポートされているビデオモード:CGA(調整済み)」。MobyGames。
- ^ 「ibm :: pc :: cards :: Technical Reference Options and Adapters Volume 2 Apr84」。インターネットアーカイブ。1984年4月。50ページ。 2020年1月9日閲覧。
- ^ “Moon Bugs (1983) スクリーンショット”. MobyGames . 2023年1月6日閲覧。
- ^ Windmill Software (1983)、Moon Bugs 、2023年1月6日閲覧
- ^ ab 「1024色のCGA - 新しいモード:図解ガイド」。int10h.org 。 2023年1月6日閲覧。
- ^ 「Icon: Quest for the Ring for DOS (1984)」。MobyGames 。 2023年1月6日閲覧。
- ^ 「The Seven Spirits of Ra for DOS (1987)」。MobyGames 。 2023年1月6日閲覧。
- ^ Analog Devices. 「Luma Trap Port を備えた低コストの RGB から NTSC/PAL へのエンコーダー」(PDF) . p. 14 . 2020-10-18に取得。
輝度信号にクロマ帯域内の周波数成分が含まれていると、基本的な問題が発生します。
- ^ Analog Devices. 「Luma Trap Port を備えた低コストの RGB から NTSC/PAL へのエンコーダー」(PDF) . p. 15 . 2020-10-18に取得。
黒から白への急激な遷移には周波数成分が含まれており、彩度帯域の周波数成分はクロスクロミナンスを生成します。
- ^ ab VileR (2015-04-15). 「8088 MPH: CGA in 1024 Colors - a New Mode: the Illustrated Guide」int10h.org . 2022年10月15日閲覧。
- ^ ab 「CGA での 1K カラー: 実行方法」Reenigne ブログ2015 年 4 月 8 日2018 年 4 月 27 日閲覧。
- ^ 「1024 色の CGA - 新しいモード: 図解ガイド」。このテクニックを説明するデモ「8088 MPH」の作成者によるブログ記事。
- ^ IBM 拡張グラフィックス アダプター(PDF) (テクニカル リファレンス)。IBM オプションおよびアダプター。1984 年 8 月 2 日。p. 41。
- ^ IBM カラー/グラフィックス モニター アダプター(PDF) (テクニカル リファレンス)。IBM オプションおよびアダプター。p. 7。
- ^ 「ビンテージ PC でのデュアルヘッド操作」www.seasip.info 。 2020 年 8 月 16 日閲覧。
- ^ 「CGA ディスプレイ ドライバーを手動でインストールする」。
- ^ Fastie, Will (1983 年 6 月)。「The Graphical PC」。PC Magazine。
- ^ 「The Next Generation 1996 Lexicon A to Z」。Next Generation。第15号。Imagine Media。1996年3月。31ページ。
- ^ Curran, Lawrence J.; Shuford, Richard S. (1983年11月). 「IBMのEstridge」. BYTE . pp. 88–97 . 2016年3月19日閲覧。
- ^ Stark, Craig L. (1984-10-02). 「Paradise Graphics Card: It's Easier Being Green」. PC Magazine . p. 59. 2013年10月25日閲覧。
- 注記
- IBM PC互換CGAビデオリファレンス - 技術的な詳細が含まれています
- CGA モニターのキャリブレーション - IBM 5153 モニターのカラー デコードとキャリブレーションに関する技術情報
- IBM パーソナル コンピュータ ハードウェア ライブラリ: テクニカル リファレンス (改訂版、1983 年)
- この記事はもともと、 Free On-line Dictionary of Computingの資料に基づいています。
外部リンク
- カラーグラフィックアダプタの注記
- CGA グラフィックスを使用したゲーム
- CGAゲームの代表的なスクリーンショット
- CGA の使用に関するユーザーフレンドリーなスレッド
