Krönika

Tekniken och jag

En gång i mitten av det glada 90-talet så skaffade jag mig ett chippat Playstation. Min TV hade ingen scart-ingång så jag kopplade likt mina övriga konsoler via RF, annan namn för antennsladd. En lånad skiva av ett amerikanskt Die Hard Trilogy sattes i och vi satte oss spänt i soffan, några minuter senare tittade vi på en svartvit titelskärm och förstod ingenting. Jag satte mig vid datorn, ringde upp en modempool med mitt 28.8-modem och började söka på AltaVista, fast besluten att lösa färgmysteriet. Här någonstans föddes mitt intresse för tekniken som driver vår elektronik, ett intresse som i omgångar varit större än själva användandet av den.

Först lite TV-historia:

TV-formatens utbredning över världen

TV-formatens utbredning över världen

I USA används NTSC (National Television System Committe, men ibland elakt kallat Never The Same Color) och ett elnät som surrar på 60Hz. Större delen av Europa (förutom fransmännen som såklart ska vara annorlunda med sitt SECAM) använder PAL (Phase Alternating Line) och vårt elnät går i 50Hz. När Europa på 50-talet skulle introducera färg-TVn så ansåg man att NTSC var för dåligt med färgförvrängningar och problem under svaga sändningsförhållanden. Man tog helt enkelt och utvecklade ett bättre system med fler linjer på skärmen (576 kontra 480) och bättre färgåtergivning.

Sonic där originalet är till vänster och den hoptryckta PAL-versionen till höger

Sonic där originalet är till vänster och den hoptryckta PAL-versionen till höger

Hastigheten på växelströmmen i våra uttag var direkt länkad till uppdateringshastigheten på skärmen, det vill säga hur ofta en ny bild visas, så material behövde konverteras när de skickades över Atlanten. En film inspelad i 24 bilder per sekund behövde i USA konverteras till 30 (hälften av elnätet), detta görs genom “3-2 pulldown” där man enkelt uttryckt visar vissa bilder flera gånger. Filmer som skulle visas i Europa snabbades helt enkelt upp till 25 bilder per sekund. Det innebär alltså att våra filmer går 4% snabbare och ofta har en ljusare ton då hastigheten ändrats (detta korrigeras dock ibland).

Drwily2PAL
NTSC

TV-spel där timing i processorn trimmats till 60Hz får också problem när de spelas i Europa. Antingen körs de helt enkelt rakt av (16,67% långsammare) eller så behöver man skriva om spelet för att drivas på 50Hz timing. Under lång tid var tyvärr det första alternativet vanligast vilket gör att musiken vi minns från vår barndom idag låter för snabb när vi hör de amerikanska versionerna. Ett annat problem var att upplösningen i höjdled var högre här, vilket gjorde att många spel blev hoptryckta med kanter ovan och under. Även här krävdes det att man skrev om spelet för att det skulle visas rätt, vilket ofta förbisågs.

Tillbaka till mitt svartvita Playstation. Min TV klarade helt enkelt inte av att visa NTSC-färger, för att lösa detta behövde jag ett färgsystem som både konsol och TV kunde förstå. Jag behövde en RGB-scart.

Dags för en dos kabelteknik:

Vi har redan pratat om de olika systemen för att återge bild och elnätets inverkan på hastigheten, men hur man skickar signalen är minst lika viktigt. Under Nintendos glansdagar så kopplade man oftast som sagt via antennkabeln. Det innebär att både ljud och bild på väldigt många frekvenser ryms i samma kabel, och tyvärr smälter in i varandra. Resultatet blir att skärpan i bilden försvinner. På sidan av ett NES sitter det en gul och en vit utgång, dit kan man koppla RCA-kablar för att få ut ljud och bild med bättre kvalitet. Bildkabeln kallas komposit och skickar bild genom en egen kabel. Resultatet är klart bättre än RF-kabel men bilden blir fortfarande suddig.

SMB2 där RGB-bilden skickas via en Framemeister

SMB2 där RGB-bilden skickas via en Framemeister

Bild är inte så enkelt som man kan tro, den består av flera delkomponenter som alla är störningskänsliga. Varje pixel på skärmen där du läser detta kan återge rött, grönt och blått och det vanligaste är att varje färg har en skala mellan 0 och 255, vilket ger 16,7 miljoner färger. Förutom detta behöver man skicka en synksignal så skärmen vet var varje pixel ska visas. Det bästa är alltså att skicka allt det här i separata kablar, vilket är precis vad en RGB-scart gör. Det finns även andra varianter som S-video (färg och ljusstyrka skickas i två separata kablar) och komponent (färg skickas över två kablar och synk i en) men RGB är klart överlägsen. De flesta konsoler klarar av att skicka ut RGB-signal och det räcker med rätt kabel eller en enkel fix. Två populära konsoler som dock behöver större ingrepp är NES och N64 vilka kräver att bildprocessorn delvis byts ut. Andra vanliga modifikationer är regionsfrihet med 50/60Hz stöd. I moderna tider skickas dock signal digitalt via HDMI, vilket löser alla problem. Det är dock inget man kan bygga in utan att introducera nya problem som fördröjningar.

Åter till mitt Playstation som nu, tack vare en RGB-scart, visade färg på min TV. Allt var frid och fröjd och jag lånade en mängd rollspel av min importtokiga kompis. Tio år senare gjorde platt-TVn sitt intåg och plötsligt såg inte mina gamla spel så bra ut längre. Att spela Megaman blev plötsligt som att styra en blå klump som slirar runt på is.

Mer TV-snack:

Jämförelse av vanliga upplösningar

Jämförelse av vanliga upplösningar

Bild från ett äldre spel skickas i en upplösning på cirka 720×576 i Europa. Den bilden ska sen visas på en modern skärm som har 1920×1080 pixlar, vilket självklart ställer till problem.  När den får en bild som är för liten för skärmen så måste TVn skala upp och kompensera på olika smarta sätt. En TV är i grunden gjord för att återskapa verkligheten på ett snyggt sätt och lägger på filter för att mjuka upp skarpa kanter vid en förstoring, något vi oftast inte vill ha på våra retrospel.

Du har säkert sett flashiga loggor på TV-apparater som Natutal Motion och liknande, det är en funktion som försöker visa 25 bilder per sekund i 100Hz eller mer. För att göra det behöver den räkna ut hur de bildrutor som inte finns ser ut, något som fungerar helt okej på vanlig film eller TV (många klagar dock på att det ser billigt ut, som en såpa) men för TV-spel blir det oftast inte alls bra. Det här går dock oftast att avaktivera i TVn och Game mode är verkligen att rekommendera när det finns då det stänger av de flesta av funktionerna.

mätning av verklig responstid på en TV, stor skillnad från den som tillverkarna anger

Mätning av verklig responstid på en TV, stor skillnad från den som tillverkarna anger

Ett annat problem är responsen, tiden det tar mellan knapptryck och resultat på skärmen. På gamla tjock-TVs så var den i princip 0 men med all bildhantering (sätt på Game mode!) plus förhållandevis långsamma LCD-kristaller resulterar det ofta i en fördröjning på uppåt 100 millisekunder. Tänk här att en bildruta i ett 60Hz-spel visas i 16,7ms vilket innebär att du får en fördröjning på uppåt 6 bildrutor, vilket är katastrofalt i reflextunga spel. Om en TV tar emot samma upplösning som den har på sin panel behöver mycket av jobbet inte göras och responstiden går ner, problemet här är att äldre konsoler inte kan skicka ut HD-signaler. (Responstiden som brukar stå i specifikationerna till en TV eller skärm är inte det jag menar, den visar bara hur snabbt panelen kan växla färg, en databas med riktiga mätningar kan man hitta HÄR).

Den japanska skönheten, Framemeister!

Den japanska skönheten, Framemeister!

Så hur löser man då att spela äldre konsoler med bra bild och rapp responstid på en modern TV? Svaret är en extern uppskalare, en låda vars enda jobb är att behandla bildsignalen och skala upp den till något moderna skärmar gillar. Givetvis gäller att ju bättre signal du skickar in desto bättre blir resultatet och ju snabbare TV du har desto mindre fördröjning märker du av. Uppskalaren som blivit den mest populära i dessa kretsar är XRGB-mini, även kallad Framemeister, som ger ett fantastiskt resultat med 20ms fördröjning. My Life In Gaming har en väldigt bra videoserie där de guidar i RGB- och uppskalardjungeln för den som vill lära sig mer.

I dag spelar jag enbart på RGB-modifierade konsoler kopplade via en Framemeister på en monitor med under 10ms responstid. Det ser fantastiskt ut men jag frågar mig själv ibland om jag verkligen spelar mycket nog för att försvara tiden och pengarna jag lagt på det. För mig har dock teknik ett egenvärde och den är inte bara ett nödvändigt ont för att saker ska fungera. Det är något som driver mig att utvecklas och har hjälpt mig enormt i mitt jobb, sen har det också skapat den ni idag känner som Tobbefix.

En mängd information i texten ovan har utelämnats för att inte göra den för tung. Jag har egentligen bara skrapat på ytan, men har du några frågor så tveka inte att ställa dem i kommentarerna.

Kommentarer

  1. Emil "Sacrufuce" Söderman skriver:

    Tja!
    Inte säker på vad jag vill säga, men kände att jag ville kommentera bara för att det är kul att se en annan typ av krönikor här på Svampriket, omväxling förnöjer eller nåt sådant.

    Just dom RCA portarna på NES fängslade mig väldigt mycket på den tiden, vad var det där för dold hemlighet som gav mig bättre bild? Varför var dom så hemliga och hur kunde det hela fungera?
    Det vaknade nog lite intresse där och har en eller ett par backar hemma hos morsan med kontakter, övergångar och kablar. Det var på något sätt mycket jobbigare men också lite roligare förr. Nu är det lite väl enkelt med en HDMI kabel och både bild och ljud är löst.

    Dock funkar ju faktiskt HDMI som det ska, kommer ihåg när man kopplade sin tjock TV till datorn och det var lite av en chansning varje gång om datorn skulle hitta TVn. Så egentligen ska vi nog vara glada att vi slipper mycket av det där nu för tiden.

    Höll på mycket med Videokameror och redigering också på den tiden, där kan man snacka om att få tillgång till en hel värld av nya och intressanta problem. För en en hel del problem var det… 🙂

    Jaja, det var det om det tack för fin text!

    • Tobias Andersson skriver:

      På tal om hemligheter på NES så var jag otroligt nyfiken på vad som doldes under plastluckan på undersidan, samma sak på SNES 🙂

      Ja att koppla datorn till TVn var ett rejält krångel och det bästa grafikkorten kunde skicka ut på den tiden var Svideo. Jag läste på lite och insåg att VGA och RGB är samma signal förutom att VGA har två kablar för synk, hittade sen en guide och lödde en VGA till scart-kabel som gav mig knivskarp bild på mina DivX-filmer jag hämtat på DC 🙂

  2. Miss Nekiya skriver:

    Jävlar vilken text!
    Jag som anser mig ha ett fullständigt obefintligt teknik-intresse inser nu att jodå, ett litet intresse har alltid spirat utan att jag varit särskilt medveten om det. Det här var grymt intressant läsning 🙂

  3. ZettoByte skriver:

    Mycket intressant att läsa! Är själv ingen hejare på sånt här så när jag köpte mig ett Super Famicom när jag var i Japan och sen kom hem och skulle koppla upp det på en plattskärm så var det ett himla massa trassel.
    Så skulle inte ha något emot att läsa en artikelserie om hur man lättast går till väga för att få optimal bild på olika konsoler.

  4. grillchirre skriver:

    Hmmm mycket intressant läsning. Sitter just nu med component+scartadapter till både Gamecube och PS2…och gissa vad, det ser utsmetat och för djävligt ut.
    Har beställt RGBscart (tyvärr icke original då den numer kostar 1000-lappar) till gamecube och composite till PS2. Hoppas det blir en märkbar skillnad :p

    • Tobias Andersson skriver:

      Du har blandat ihop komponent och komposit, men du tänker rätt 🙂
      Har du en NTSC-Gamecube så kan komponent vara intressant då du kan skicka ut Progressive Scan på de spel som stödjer det (Metroid Prime och RE4 tex). På PAL-Gamecube så kan du skicka PAL60-signal på vissa spel, hålle inne B på kontrollen när du bootar upp så får du en fråga om du vill aktivera det (samma för att aktivera Progressive Scan på NTSC).
      På PS2 finns det extremt få spel som stödjer Progressive Scan (God of War tex) så komponent har ingen direkt fördel så jag kör RGB-scart där 🙂

      • grillchirre skriver:

        Ah jag gjorde visst det 🙂

        Fick i alla fall sladdarna idag och jag får inte de att fungera, på nån av maskinerna :/

        RGB till Gamecube, där går det inte att plugga in i kuben, kollar man kontakten så ser nya nästan likadan ut som den gamla. Den nya kontakten har fler “piggar” så det blir ett knastrande ljud när jag försöker plugga in den i analoga porten, vågar inte pressa på grund av ljudet. Trodde att RGB skulle vara digitalt förresten, har en sån port och vill minnas att Nintendos officiella RGBscart är digital.

        PS2an, där funkar allt att koppla men jag får inte fram bild eller ljud. Jag har ändrat i PS2 inställningarna från RGB till component men inget händer, TVn (har testat på två stycken) hittar ingen signal. Har läst runt lite och vissa påstår att vissa chipmodningar kan innebära att component valet har blivit inaktiverat. Vet inte hur sannolikt detta är.

        Har alltså försäkrat mig att:

        *Inställning i PS2 är korrekt
        *Våldat in sladdarna så inge glapp
        *Kollat noga att jag inte förväxlat de röda sladdarna

        Har jag missat nåt tro?

        • Tobias Andersson skriver:

          RGB är inte digitalt så det är den analoga utgången du ska använda. Den digitala utgången används till komponent-kablar (det sitter en digital till analog-konverter i en sån kabel vilket är anledningen till att de är dyra).

          Låter som du gjort allt rätt vad gäller PS2, jag har aldrig haft några problem efter jag ställt in utsignal i menyn. Vissa modchip har en “green screen fix” som kan ställa till problem med komponent men ibland kan man stäng av det. Vilket chip har du?

          • grillchirre skriver:

            Jag har tyvärr ingen koll på vilket chip som är installerat. Det var PSX-care som gjorde det nån gång mellan 2001-2003. Nåt slags Multi-X.

            Hur kan man stänga av “green screen fix”?

          • Tobias Andersson skriver:

            En del chip har en meny man kan komma till genom att hålla inne vissa knappar när du bootar upp, andra med en skiva du bränner och kör.

  5. Zacabeb skriver:

    Kul att det finns en scaler anpassad för just spelkonsoller (med ett bra kamfilter dessutom vad det verkar). Synd å andra sidan att den är så dyr.

  6. Magnus skriver:

    Spännande men svårt att förstå. Känner igen det här med att fastna i själva teknikfrågan för att kunna spela för att när det sen är löst så vill man inte spela mer.

    Funderar även på det här med skalning mellan olika länders system. Var det så att spelen var snyggare och renare på de format de skapats för, dvs hade japanerna den bästa och skarpaste bilden? Eller hade de någon annan teknikdel som begränsade dem?

  7. BooliBoo skriver:

    Kul med lite omväxling på krönikor och bra skrivet Tobbe.

    Jag tycker det ändå är konstigt att det går dåligt för Sonys tv avdelning då deras ofta ligger i toppen på lågt input lag vilket vi gamers iaf strävar efter och vi är ju ändå en del som spelar.

    • Tobias Andersson skriver:

      Du har helt rätt i att Sony har bra koll när det gäller input lag men tyvärr är det bara entusiasterna som faktiskt har koll på det här. Förhoppningsvis har den här krönikan gjort någon mer medveten om det här och jag önskar att det värdet blev standard att visa upp i en skärms specifikation.

  8. Ottebrand skriver:

    Mer teknik åt folket.
    Såna här artiklar får du fortsätta med!

  9. Tommy Hamplin skriver:

    Bra och intressant artikel!

  10. Daniel skriver:

    Trevligt med en videospelsartikel på svenska. Bra skrivet till 99.9%. Måste dock reservera mig för att RGB otvetydigt skulle vara bästa signal. Vad jag förstår har component högre analog bandbredd vilket betyder minskad signalförlust och ökad visningskvalitet i andra änden dvs analoga outputten. Med högre bandbredd är den även specad för högre upplösningar (2160@60i vs 576@60i) och kabelarean är ju grövre än de separerade RGB-bild-lakritskablarna i en 21-pins scart. Kabelarean kan teoretiskt även påverka positivt i längre kablar vilket är till components fördel. Analog bildkvalitet handlar ju om bandbredd och minska sin signalförlust till målet.

    Jag har personligen aldrig upplevt RGB bättre än component när jag kopplat under åren. Och då jämför jag med samma interlaced källa. (component har utöver det progressiv bildmöjlighet) Skillnaden ökar möjligen eftersom det brukar vara halvrisig kvalitet på slentrian lakrits-RGB-scart-kablar medan separata component-bild-kablar kan ha bättre bygg-kvalitet. Skillnaden i bild finns där dock. Både i teorin och i praktiken.

    Att sedan RGB må vara det mest praktiska valet för videospelen är en annan sak.

    // MVH.

    • Tobias Andersson skriver:

      kul och påläst svar 🙂 Du har rätt i att YPbPr (komponent) har flera fördelar som upplösning, progressiv bild och kabeltjocklek (ett problem med Scart snarare än RGB). I min erfarenhet så får jag i princip likvärdig bild när jag testar på en konsol som stödjer båda, tex PS2, men brukar välja YPbPr för att få progressiv bild på de spel som stödjer det. Rent tekniskt är dock RGB bättre än YPbPr då den har separata kablar för varje färg kontra YPbPr som skickar färginfo i två kablar och sen räknar baklänges för att få fram den tredje, det blir alltså större separation. I princip kan man säga att YPbPr skapas vid källan genom att konvertera RGB444 till YUV422. YUV komprimeras mycket bättre och lämpar sig således bättre för sändningar medan RGB är “rent” och används historiskt i datorer.

      Anledningen till att RGB trycks så hårt inom gamingkretsar, även bland amerikanska retrospelare, är att 15 KHz RGBs är färgsystemet internt i maskinerna, det är alltså den bästa möjliga bild man kan få ut. Vill man ha komponentvideo så måste man konvertera till YUV och vi vet ju att konverteringar aldrig är bra.

      • Daniel skriver:

        Ja. Jag har märkt att component har liten annorlunda tint. Inte mycket men lite grann. Kanske är något i RGB-konverteringen som gör det (som du beskriver). Dock känns det overkill att spel måste nödvändigtvis ha exakt rätta nyanser/färger. Det kan ju se ut hur som helst eftersom det gestaltar fantasi. Brukar garva över dom som demar sina nya kalibrerade TVs med animerat. Hur i all världens namn skall man kunna uppskatta prestandan på det? 🙂

        När jag tänker på det – synd inte TV-branschen var lite förutseende och följde data-branschens standardiserade kablar för RGB en gång i tiden så man hade sluppit konvertering. RGBHV hade funkat utmärkt + analogt ljud tills dess att dvi kom. Jag har själv aldrig förstått varför man haft så tajta regler kring accepterade signal-format i kombination med proprietära kablar typ scart-standard. Varför inte t.ex. använda redan existerande kapabel RGBHV-kabel och skicka TV-signal från enhet som TV förstår? På köpet kanske vi även hade fått monitorer som klarade TV-standard ur kartongen.

        • Tobias Andersson skriver:

          Ja det vore helt fantastiskt om det varit RGBHV överallt 🙂 Problemet ligger nog i att det är för mycket data för att sända i luften tyvärr. För ett tag sen, före HDMI fanns, så byggde jag en VGA till RGB-scartkabel som jag körde från datorn till tjocktvn. Fick tvinga signalen till 15KHz genom mjukvara men jävlar vilket lyft i bild från de inbyggda svideo- och kompositutgångarna. Men ja det är lite overkill att färgkalibrera efter ett spel men rena ogrumliga pixlar är guld värt 🙂

Skriv en kommentar