Farbvektormonitor

[Avalox]

Einige Arcade Automaten, später auch die Vectrex Konsole hatten Vektormonitore.

Diese Monitore kannten keine Pixel, keine Subpixel, hatten damit niemals Aliasing Effekte.

Nun kamen allerdings Ende der 70er Jahre, Anfang der 80er Jahre Vektromonitore in Farbe auf den Markt.

Tempest von Atari war z.B. solch ein Automat, oder auch später die Star Wars Automaten.

Hier Videos von Star Wars, in welchen man die Farbfähigkeit des Displays bewunden kann.

http://www.youtube.com/watch?v=JNQPSLHDNXs
http://www.youtube.com/watch?v=jHUToeQykp0&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=oiEX4UiZ7NU&feature=related


Sehr interessant ist auch dieser Film, in welche die Vektorgrafik parallel zum Monitor auch auf einem Oszilloskop angezeigt wird und man von hinten in den geöffneten Automaten sehen kann. Dort ist die Rückseite des Monitors zu erkennen.

http://www.youtube.com/watch?v=_1zI8tmQ-T8


Ich frage mich nun, wie hat Atari dort auf dem Monitor die Farbe erzeugt. Es gibt natürlich keine farbigen Subpixel.

Ich habe nun gelesen, dass zwei unterschiedlich farbige Phosphorschichten übereinander gelegen haben und je nachdem wie stark der Elektronenstrahl war entweder nur eine, oder beide Phosphorschichten angeregt wurden.


Das klingt erstmal gut, erklärt aber nicht die Vielzahl von dargestellten Farben der Atari Monitore. (mindestens Grundfarben, die Mischfarben erster Ordnung(sekundär) und Weiß)
Weiß jemand genau, wie diese Farbvektormonitore in der Farbdarstellung funktioniert haben?

[InsaneDruid]

Die Monitore sind natürlich ganz normale braunsche Röhren. Jede SW Röhre hat "keine Pixel" (da keine Maske).

Der Oszi ist ja auch nur ne braunsche Röhre, bzw. arbeitet ähnlich wie eine.

Werden halt nur nicht in Zeilen angeszeuert, sondern der Elektronenstrahl wird direkt von der Mitte zu den Punkten geführt, verweilt dort kurz, fährt wieder ins Zentrum, sieht man aufm Oszi, und er sagt es auch "retrace lines"

Das Game manipuliert sozusagen direkt die Ablenkeinheiten der braunschen Röhre. Naja und in Farbe dann halt genauso mit mehreren Elektronen strahlen.

[Avalox]

Naja und in Farbe dann halt genauso mit mehreren Elektronen strahlen.

Nicht Naja. Wie der Vektormonitor funktioniert ist mir klar. Aber wie kommt nun die Farbe auf den Schirm? Wie du richtig festgestellt hast gibt es bei dieser Art Monitor keine Maske und auch keine Subpixel. Es geht mir nur um die Farbdarstellung bei der Frage.

[BAGZZlash]

Naja (:smile:), warum soll denn so ein Monitor keine Maske haben? In SW vielleicht nicht, aber für Farbe dann eben schon. Die Dinger sind wirklich ganz normale Braun'sche Röhren. Die Farbe wird genau so erzeugt wie bei den Röhrenmonitoren, die wir kennen. Ob die Maske zeilenweise oder punktuell (http://de.wikipedia.org/wiki/Braunsche_R%C3%B6hre#Verwendung) abgetastet wird, ist dabei egal.

[InsaneDruid]

http://www.vectorvga.com/Downloads/Color%20Vector%20Monitor/Amplifone%2019in%20and%2025in%20Color%20X-Y%20Display%20Service%20Manual.pdf

Darin steht das der Monitor 3 Farbbeams besaß, welche auch in der Konvergenz etc angepasst werden mussten.

Wie genau die Phosphorschicht aussah (ie wie wie Trennung der Farben aussah, damit jeder Strahl nur seine Farbe anregte), steht da leider auch nicht drinn.

[Avalox]

Naja (:smile:), warum soll denn so ein Monitor keine Maske haben? In SW vielleicht nicht, aber für Farbe dann eben schon.

Nein auch der Farbvektormonitor hat keine Maske. Wie auch? Der Elektronenstrahl wird direkt gesteuert und abgelenkt. Er würde über die Farbpunkte aller Farben auf seiner Strecke wanden.
Zudem hätte dann dieser Monitor wieder eine Pixelauflösung, was er aber nicht hat. Auch der Farbmonitor ist völlig frei von Aliasing Effekten.


Ich habe auch gelesen, wie Farbvektormonitore im Prinzip funktionieren.
Dort sind die Phosphorschichten in Lagen übereinander angeordnet, wie ein Sandwitch.

Ein stärkerer Elektronenstrahl regt die nächste Schicht an und damit leuchtet der Strahl in einer anderen Farbe.
Aber offensichtlich kann der Atari Monitor nicht nur in zwei Farben leuchten, sondern in den drei Grundfarben plus mindestens den Sekundärfarben und Weiß. Also scheinbar kann der Monitor gezielt Farben mischen, offensichtlich ohne Maske und ohne Farbpunkte.

Das System wird "Penetron Monitor" (http://en.wikipedia.org/wiki/Penetron) genannt. Aber eben nicht in so vielen Farben.


http://www.vectorvga.com/Downloads/Color%20Vector%20Monitor/Amplifone%2019in%20and%2025in%20Color%20X-Y%20Display%20Service%20Manual.pdf


Ja. Drei Elektronenstrahlen für drei unterschiedliche Energien des Strahls. Es muss etwas mit der jeweiligen Phosphorschichten zu tun haben. Sicherlich regt jeder Strahl nur eine bestimmte Schicht im "Sandwich" an. Aber wie haben die dieses geschafft?

[ShadowXX]

Wenn du es wirklich genau wissen willst, dann frag Jed Margolis.
Er hat den Star Wars Atomaten erdacht und gebaut (und davor auch schon andere, die MathBox der Atari-Vector-Automaten ist u.a. auch (mit) von Ihm).

Seine Seite ist:
http://www.jmargolin.com/

Kann sogar sein das deine Frage schon mit einem seiner Artikel beantwortet ist.

Falls nicht kannst du ihn ja anmailen.

[InsaneDruid]

Im Bus zur Uni nochmal nachgedacht: klar werden das ganz normale 3-beam Farbröhren mit Maske (damals wohl Lochmaske) sein.

Die 3 Kanonen feuern Ihren Strahl ja von 3 nebeneinanderligenden Positionen mit dem Konvergenzpunkt in Höhe der Maske. Damit (und das ist ja genau der Sinn der Maske) ist sichergestellt, dass egal durch welche Maskenöffnung die Strahlen feuern, der mittige Strahl trifft den mittigen Farbpunkt, die linke Kanone den rechten (sie kreuzen sich ja vorher) und die rechte Kanone den linken genau hinter der Maskenöffnung.

Damit ist die Funktion des XY Monitors dennoch gewährt, der Starhl wird direkt zu einem startpunkt ausgelenkt, dort in der Intensität erhöht und zu einem anderen Punkt weitergeleitet, von dort weiter etc. Damti sind die gemalten Linien weiterhin perfekt, sie werden nur durch das Raster der Maske etwas gesiebt. Das entstehende Aliasing ist minimal und nicht zu vergleichen mit dem in einem gerasterten Bild.

EDIT:
genaugenommen wird das Aliasing der Maske sogar automatisch antialiased, denn die vom Strahl gezogene Linie wird manche Maskenöffnungen nur peripher streifen, und so dort wenig Leuchtkraft erzeugen.
damit sollte es vollkommen klar sein, das dies ganz normale CRTs sind, bis auf die Anlenkung.

[Avalox]

Damit ist die Funktion des XY Monitors dennoch gewährt, der Starhl wird direkt zu einem startpunkt ausgelenkt, dort in der Intensität erhöht und zu einem anderen Punkt weitergeleitet, von dort weiter etc. Damti sind die gemalten Linien weiterhin perfekt, sie werden nur durch das Raster der Maske etwas gesiebt. Das entstehende Aliasing ist minimal und nicht zu vergleichen mit dem in einem gerasterten Bild.


Dann müsste man ja mit einer Lupe Bildpunkte erkennen können.
Hmm. Müsste man sich nochmal ansehen. Aber ich bin eigentlich der Meinung, dass keine Bildpunkte auch beim nahen hinsehen zu erkennen waren.

Ich bin inzwischen auf folgenden kurzen Wikipedia Artikel gestoßen.

http://en.wikipedia.org/wiki/Vector_monitor

"Color displays

Some vector monitors are capable of displaying multiple colors, using two phosphor layers (so-called "penetration color"). In these dual-layer tubes, by controlling the strength of the electron beam, electrons could be made to reach (and illuminate) either or both phosphor layers, typically producing a choice of green, orange, or red. Atari used the term Color Quadrascan to describe this color version when used in their video game arcades."




Das ist ja ein interessante Seite. Danke.

[InsaneDruid]

http://www.jmargolin.com/xy/xymon.htm

der hat einige dieser Dinger selbst mitkonstruiert, und redet immer nur von ganz normalen SW oder 3beam CRTs.

Und du verwechselt immernoch den Masken-Pitch mit Rasterpixeln.

EDIT: hier mal das Bild einer Linie auf einem Masken-Color-CRT, einmal als Vektor und einmal als Rastergrafik:

Vektor
http://www.abload.de/img/vectorokubw.png

Raster:
http://www.abload.de/img/rasterzrubn.png

[Avalox]

Und du verwechselt immernoch den Masken-Pitch mit Rasterpixeln.

Inwiefern? Hätte der Monitor eine Maske, hättest du Bildpunkte der Subpixel, oder zumindest diese in Bildstreifen (aber eine Streifenmaske traue ich dort diesen Monitor nicht zu) .


Natürlich wären diese Bildpunkte dann auch zu erkennen. Das hat gar nichts mit einer Rasterung zu tun.
Der Wiki-Artikel spricht von "penetration color" Technik.

Nun müsste man mal den Monitor mit einer Lupe ansehen. Aber rein vom Gefühl kann ich nur sagen, dass mir an diesen niemals irgend ein Raster einer Maske mit entsprechenden Subpixeln aufgefallen wäre.


Edit:
Und ich denke, genau so hat es nicht ausgesehen.


http://www.abload.de/img/vectorokubw.png

[InsaneDruid]

Der Wiki Artikel spricht davon, der Mensch der den Starwars Arcde mitentwickelte auch nicht, und wenn man auf der Seit gräbt findet man noch andere hinweise. Schon das in der von mir verlinkten Original-Anleitung von 3 Farbkanonen die Rede ist wiederspricht dem Double Pen. Warum sollte man sowas aufwendiges auch in eine Arcade bauen, wenn es eine handelsübliche Röhre auch bringt?

Und wie auf meinem Bild angedeutet, da der Ionenstrahl eben NICHT auf den Rasterbahnen läuft kann er diese auch ggf nur anteilig überstreichen, wie in der Grafik, und dann sieht man auch kein Aliasing. Natürlich auch bei einer damaligen Lochmaske.

[Rooter]

Bei dem Star Wars Arcade erkenne ich die im Wesentlichen die drei Grundfarben Rot, Grün und Blau. Daher glaube ich nicht dass das mit Penetron-Technik gemacht wurde. Die nehmen sicherlich eine normale Farbbildröhre - zu der Zeit wohl noch mit Lochmaske statt Streifenmaske - und fahren die halt nicht wie beim TV zeilenweise ab sondern "vektormäßig kreuz und quer". Warum du kein Aliasing erkennt hast liegt sicher an dem was InsaneDruid beschrieben und mit den Bildern belegt hat.

MfG
Rooter

[BeetleatWar1977]

Da werden einfach die Vektoren direkt auf den Bildschirm gezeichnet - anstelle vom Grafikspeicher. Der Strahl fährt direkt von Start- auf Zielpunkt in der eingestellten Intensität.

[InsaneDruid]

http://home.earthlink.net/~jmorg/vectrex/VecColorLives.htm

eine Page die eine mit einem Standard Farb-CRT (EDIT: nein DIES ist eine echte 2Layer Röhre, und aus diesem Grund auch nicht zu 2 Farben gleichzeitig fähig. Aber im dazugehörigen Text steht das die großen Arcades 3 Gun-Farbröhren mit Shadow Masks hatten) und etwas extralogik für dessen Ansteuerung ausgestattete Vectrexkonsole. - Auf den Screenshots sieht man auch keine Pixelstrukturen.