Por que o Game Boy original suporta quatro tons de cinza? [fechado]

Os primeiros computadores eram monocromáticos; eles só conheciam 2 cores, pois para cada pixel, você só tinha 1 bit:

0 1 

Quanto ao Gameboy, ele suportava 2 bits por pixel, o que dá us 4 cores possíveis para escolher:

00 01 10 11 

Como os fabricantes decidiram por quatro e porque não três

Porque eles já tinham 4 cores para escolher. Quando as pessoas têm 10 dedos, por que não contar até 10?

ou cinco?

Porque isso exigiria que eles aumentassem a profundidade de bits da tela para 3 bits por pixel, o que nos daria 8 cores para escolher. Por que eles não fizeram isso? Provavelmente por motivos de desempenho. À medida que aumenta a quantidade de bits por pixel, você aumenta a quantidade de dados a serem processados, o que, por sua vez, requer hardware mais poderoso para processar.

Havia um precedente para o uso de quatro tons de cinza em computação gráfica antes do Gameboy ou isso foi uma invenção do sistema?

Claro que existiam precedentes.

CGA, NeXTstation inicial em escala de cinza, Macintoshes coloridos, Atari ST.

Comentários

• 3 bit por pixel também causa problemas de alinhamento de bytes. O game boy usava uma CPU de 8 bits, então com 2 bits por cor ele poderia armazenar 4 pixels em uma palavra de cpu. Com 3 bits por pixel, ele teria sido restrito a 2 pixels por palavra-cpu com 2 bits não usados ou use alguma aritmética diabolicamente complexa para processar 8 pixels com 3 palavras-CPU. Isso significa 2 bpp o r 4bpp teria sido uma escolha razoável, mas os monitores 4bpp não ' pareciam viáveis naquela época para sistemas de jogos portáteis.
• @DCShannon. Eu os inventei, mas com base no fato de que uma tela normal de PC fica preta quando desligada, enquanto um Gameboy ' s é branco. Eu não ' não acho que o mapeamento real seja muito importante.
• Muito obrigado por isso. É claro que ' s devido aos valores dos bits. Eu me perguntei se isso tinha algo a ver com o hardware da tela. Em retrospecto, perguntar sobre números ímpares parece um pouco bobo.
• E para 50 tons de cinza, você precisa de 6 bits por pixel.
• @SteveS I ' diria que foi quase inteiramente devido ao custo. Adicionar um terceiro bit de cor exigiria 50% mais RAM e ROM para armazenar gráficos. Também exigiria muito mais área de matriz no chip da CPU para gráficos.

Enquanto A resposta de Nolonar é verdadeira de uma perspectiva técnica, não é a verdadeira razão pela qual os desenvolvedores escolheram um sistema monocromático. Gunpei Yokoi, o criador do Game Boy, projetou intencionalmente o sistema monocromático para forçar os jogos a serem mais abstratos, evitando que os jogadores se envolvam muito nos detalhes. Como ele disse em uma entrevista em 1997:

A tecnologia estava lá para colorir. Mas eu queria que fizéssemos preto e branco de qualquer maneira. Se você desenhar dois círculos em um quadro negro e dizer “isso é um boneco de neve”, todos que o virem sentirão a cor branca da neve e todos reconhecerão intuitivamente que é um boneco de neve. Isso porque vivemos em um mundo de informações, e quando você vê aquele desenho do boneco de neve, a mente sabe que essa cor tem que ser branca. Fiquei confiante nisso depois de tentar jogar alguns jogos da Famicom em uma TV em preto e branco. Depois de começar a jogar, as cores não são importantes. Você é atraído, mentalmente, para o mundo do jogo.

A entrevista completa pode ser lida aqui: http://www.techspot.com/news/61318-console-gaming-now-fascinating-1997-interview-nintendo-legendary.html

Comentários

• Isso soa como uma explicação de por que os quatro as cores são monocromáticas, não porque o número de cores é quatro.
• Isso também responde parcialmente à minha pergunta, @DCShannon. Eu ' votei positivamente porque adiciona outra faceta para a compreensão das escolhas feitas entre design e hardware.
• Acho que ambas as respostas são duas partes da mesma resposta, para ser honesto.Yokoi queria manter o sistema simples, então eles selecionaram um sistema de 2 bits que deu a eles 4 cores. Isso proporcionou a eles simplicidade e desempenho, ao mesmo tempo que manteve os ideais de design abrangentes.
• Bem, acho que houve alguns incentivos de marketing enormes na época também. Construir um dispositivo colorido significaria construir um dispositivo muito diferente, um mercado diferente. " A tecnologia estava lá para fazer cor. " – a tecnologia era nova, cara, volumosa e exigia muito mais energia. Não havia dispositivos coloridos no mercado na época. O Atari Lynx (lançado no mesmo ano) foi o primeiro dispositivo colorido. Mas o Lynx era o dobro do preço, muito maior e comia pilhas no café da manhã! Uma tela LCD monocromática permitiu que eles chegassem ao mercado-alvo.
• Eu usava computadores com monitores de 4 cores naquela época (PCs com CGA e outros). Eles eram feios. Feio! A escala de cinza de 4 níveis é muito melhor.

Embora eu não tenha estudado o funcionamento interno do Game Boy, projetei e construí um controlador para um LCD de quatro níveis de cinza, para uso com painéis de exibição projetados apenas para controle liga / desliga. Para obter a escala de cinza de quatro níveis de um painel projetado para fora do controle, deve-se ser capaz de fazer o seguinte:

1. Alternar instantaneamente entre dois buffers de exibição.

2. Cronometrar a alternância de exibição para que o primeiro buffer seja mostrado para uma varredura, o segundo para dois, o primeiro para um, o segundo para dois, etc.

3. Defina a taxa de atualização em cerca de 3x como rápido como seria de outra forma necessário para evitar cintilação [na prática, pode ser um pouco menos de 3x mais rápido; Eu usei 100 Hz].

Adicionar a capacidade de alternar entre dois buffers de exibição nos momentos apropriados e aumentar a taxa de atualização são coisas que podem ser feitas de forma bastante econômica. Embora a mesma abordagem possa, em teoria, ser usada para alcançar uma escala de cinza de oito ou dezesseis níveis, fazer essas coisas exigiria um aumento significativo nas taxas de atualização da tela. Embora empurrar as coisas para oito níveis de cinza ou mesmo dezesseis possa ser viável, o benefício comparativo obtido com isso seria pequeno em comparação com os benefícios de passar do controle liga-desliga para o controle de quatro níveis.

[BTW , alguns controladores comuns têm a capacidade de alternar automaticamente entre dois buffers, mas mostram cada um para duas varreduras em vez de fazer um padrão 1-2-1-2; Não sei por que eles não têm 1-2-1-2, uma vez que fornece quatro níveis de cinza em vez de três, não requer uma taxa de atualização tão alta e é pelo menos tão eficaz, se não mais, na prevenção polarização da tela].