Формирователь монохромного видеовыхода ОРИОНА

Если вывод делается на монохромный дисплей, то в схеме видеовыхода используется ЦАП формирующий градации серости в соответствии с цветом. При этом оптимальными оказываются два варианта весовых коэффициентов. В первом варианте резисторы не рассчитываются по науке, а подбираются так, чтобы оптимально выглядели наиболее ходовые сочетания цветов в играх и в системных программах (например нортоне).

Во втором варианте используются научно определённые коэффициенты для каждого цвета и картинка преобразуется также как в профессиональных видео адаптерах и монохромных VGA-мониторах. Были такие, они стоили всего $85, в то время как цветные стоили $200, я много лет пользовался монохромным VGA-монитором. В нём последний режим был 12H (640*480 16 цветов), но когда стал пользоваться Windows, то сумел перестроить его на режим 800*600 и так он проработал ещё пару лет.

А ещё важно, что кодировка цветов ОРИОНА один к одному заимствована из CGA адаптера IBM PC. А при этом не получается плавного нарастания яркости при смене кода цвета от 0 до 15. Для монохромной картинки цвета надо перекодировать по таблице яркостей.

Таким образом для монохромного дисплея надо писать отдельные программы, в которых коды цвета изначально считаются яркостями. Точнее, достаточно в начале программ вставлять табличку задающую цвета разных областей. Для цветного дисплея д.быть одна кодировка (соответствующая общепринятой раскраске), а для монохромного другая. Естественно ничего такого не делалось, а все программы рассчитывались под цветной дисплей. Потому для ОРИОНА правильнее подбирать веса монохромного видеовыхода по наилучшему отображению имеющихся программ, а не по кем-то когда-то применённым или придуманным стандартам.

Для преобразования в яркость по науке используются вот такие весовые коэффициенты.

Iy =  0.59*Ig + 0.3*Ir + 0.11*Ib

На мой взгляд, для ОРИОНА нет особого смысла гоняться за наукой, т.к только 4-х цветный видео-режим ОРИОНА позволяет формировать на экране картинку оцифрованной фотографии. Но тут всего 3 градации серости (четвёртый цвет - чернота) и речь вообще не идёт о преобразовании из цвета в сигнал монохромной яркости. Для монохромного режима с тремя градациями яркости должны создаваться свои картинки сформированные именно под такое железо.

Были в 1997 году одни энтузиасты ОРИОНА (называющие себя "Lucksian key" из Омска), которые используя плату синхронизации от телевизора разработали несложную схему оцифровывателя видео в четырёхцветный режим включённый как монохромный с тремя градациями яркости. Но они ошиблись и сдуру использовали стандартные коэффициенты для стандартного преобразования RGB в градации серости. Потому у них и получалась ерунда при оцифровке (уродливые картинки).

А надо было диапазон яркости разбить на 3 равноотстоящих по яркости значения и соответственно подобрать резисторы. Причём у телевизора вероятно нелинейная зависимость яркости свечения луча в зависимости от напряжения сигнала. Т.о вероятно для каждого дисплея выходные напряжения для каждого "яркостного" кода надо подбирать индивидуально по лучшему виду фотографии.

В любом случае правильно иметь два разных ЦАП-а в видеовыходе, один для 16-ти цветного режима, второй для 4-х цветного режима. Для монохрома в 16-ти цветном режиме один ЦАП (с 15-ю градациями яркости), а для монохрома из четырёх-цветного режима другой ЦАП с всего тремя градациями яркости (зато своя яркость на каждую точку). Кстати, в ИРИШЕ только 4-х цветный режим и такой проблемы нет.

Я думаю, что видеовозможности ОРИОНА и ИРИШИ позволяют отобразить монохромную фотографию, с качеством не хуже оффсетной печати (где все точки одной яркости, потому визуальная яркость формируется плотностью точек). Для получения фотографии надо сначала цветную фотографию правильно конвертировать в монохромную, а затем конвертировать её в особый формат с тремя градациями яркости. Такая картинка на экране ОРИОНА с соответствующими весовыми коэффициентами в ЦАП будет выглядеть похоже на фотографию.

А для ИРИШИ в силу мизерности числа цветов (всего 4) вероятно выгоднее считать всех пользователей дальтониками воспринимающими только градации серости и системные программы изначально делать не на 4 цвета, а на 4 яркости, т.е считать, что вывод в ИРИШЕ идёт только на монохромный экран. Всё равно всего 4 цвета, означают, что можно задать цвет на весь экран (на это тратится два цвета) и ещё можно в двух участках экрана закрасить фон в два других цвета.

К тому же набор цветов в палитрах неудобный, и такой цвет в системных программах не особо полезен. Достаточно иметь возможность задать цвет на открытое окно и иметь цвет фона для маркировки участка текста (в текстовом редакторе).

А вот игры можно делать уже для цвета, т.к там не буквы, а фигурки и их можно закрашивать мозаикой.

Как видно из вышеприведённой формулы, наука требует, чтобы максимально весомый вклад в яркость делал зеленый цвет, а максимальный почему-то голубой. Насчёт зелёного вроде понятно, к нему мы не особо чувствительны, ведь обезъяны обитали среди зелёной растительности и она не должна была отвлекать внимание. Но логично, чтобы красный, к которому как к цвету пожара, глаз человека наиболее чувствителен, имел минимальный вес, а не синий.

Все разработчики ЦАП-ов для ОРИОНА похоже разбирались в науке и выбирали резистор для канала G в резистивном сумматоре минимальным. А т.к в режиме монохром ОРИОН выдаёт сигнал как раз по G-каналу, то в режиме монохрома яркость сигнала получается высокой, что визуально неприятно, Т.е если настроить яркость по цветной картинке, то в монохроме плохо и наоборот. Потому самой первой моей доработкой ОРИОНА в начале 1991 года стала простенькая схемка выравнивателя яркости в монохроме. Эта схемка, кстати, есть на этом форуме в конце вот этого поста. Суть её в том, что когда в монохроме сигнал D52/13 станет нулём, то, когда сигнал G=1, доп.транзистор будет окрываться и через диод понижать уровень сигнала G, понижая яркость символов на экране.