Видео CGA

CGA (англ. Color Graphics Adapter) — видеокарта, выпущенная IBM в 1981 году, и первый стандарт цветных мониторов для IBM PC.

Является первой видеокартой IBM, поддерживающей цветное изображение.

Стандартная видеокарта CGA имеет 16 килобайт видеопамяти и может подключаться либо к NTSC-совместимому монитору или телевизору, либо к RGBI монитору. Основанная на видеоконтроллере Motorola MC6845, видеокарта CGA поддерживает несколько графических и текстовых видеорежимов. Максимальное поддерживаемое разрешение — 640×200, наибольшая цветовая глубина — 4 бита (16 цветов).

Палитра CGA

Максимальная цветовая глубина CGA — четыре бита, что позволяет использовать палитру из 16 цветов.

Младшие три бита соответствуют красному, зелёному и синему цветам и электронным лучам монитора.

Чёрный цвет означает, что все лучи практически выключены.

Сине-зелёный цвет достигается смешением синего и зелёного лучей, пурпурный — синего и красного и оранжево-коричневый — зелёного и красного. Белый (светло-серый) достигается смешением всех трёх лучей.

Оставшиеся восемь цветов достигаются установкой четвёртого бита — бита интенсивности — что даёт более яркую версию каждого из цветов, хотя на многих мониторах тёмно-серый нельзя было отличить от чёрного. Цветовая модель CGA «RGB плюс бит интенсивности» также называется RGBI.

Исключением является цвет № 6: если строго следовать модели RGBI, цвет № 6 будет отображаться как оливковый (#AAAA00). Однако IBM решила включить дополнительную схему в цветной монитор, ослабляющую зелёный компонент цвета № 6. В результате получается коричневый цвет (#AA5500).

чёрный #000000	0	серый #555555	8
красный #AA0000	4	светло-красный #FF5555	12
коричневый #AA5500	6	жёлтый #FFFF55	14
зелёный #00AA00	2	светло-зелёный #55FF55	10
голубой #00AAAA	3	светло-голубой #55FFFF	11
синий #0000AA	1	светло-синий #5555FF	9
розовый #AA00AA	5	светло-розовый #FF55FF	13
светло-серый #AAAAAA	7	белый #FFFFFF	15

Стандартные текстовые режимы

40×25 символов, 16 цветов. Каждый символ имеет размер 8×8 точек. Эффективное разрешение экрана — 320×200 пикселов (пропорции пиксела — 1:1,2), при этом невозможно обращение к каждому пикселу отдельно. Всего доступно 256 различных символов, начертания которых хранятся в ПЗУ видеокарты (русификация возможна только прошивкой ПЗУ). Для каждого выводимого символа возможно задать цвет самого символа и цвет фона, оба цвета выбираются из палитры (см. таблицу). Видеокарта обладает достаточным объёмом ОЗУ для хранения восьми видеостраниц.

80×25 символов, 16 цветов. Используется тот же набор символов, что и для режима 40×25. Эффективное разрешение экрана — 640×200 пикселов (пропорции пиксела — 1:2,4), также невозможно обращение к отдельным пикселам. Так как на экран возможно вывести вдвое больше символов, ОЗУ видеокарты достаточно для хранения четырёх видеостраниц.

Стандартные графические режимы

Режимы низкого разрешения

160×100 пикселей с 16 цветами (включая чёрный и белый). Поддерживается домашними телевизорами и цветными мониторами. Обладает следующими характеристиками:

Каждый пиксел образован из 2×2 точек разрешения 320×200.

Каждый цвет из 16 образован битами I,R,G,B.

Требует 16 000 байт видеопамяти адаптера.

160×200 пикселей с 16 цветами. Поддерживается домашними телевизорами и цветными мониторами при наличии композитного входа. Обладает следующими характеристиками:

Каждый пиксел образован из 2×1 точек разрешения 320×200.

Требует 16 000 байт видеопамяти адаптера.

Режим среднего разрешения

320×200 пикселей, так же, как и у текстового режима 40×25. Несмотря на узкую палитру, CGA отличался от других видеосистем того времени тем, что возможно обращение к любому отдельно взятому пикселю, без каких-либо конфликтных зон. Одновременно можно использовать только четыре цвета, которые нельзя выбрать самостоятельно — для данного режима определены две палитры:

Палитра № 1: пурпурный, сине-зелёный, белый и цвет фона (по умолчанию — чёрный).

Палитра № 2: красный, зелёный, коричневый/жёлтый и цвет фона (по умолчанию — чёрный).

При установке бита интенсивности доступны яркие варианты палитр.

При этом при подключении CGA к NTSC-телевизору можно располагать рядом пиксели разных цветов и получать производные цвета. В первые годы игры для CGA рассчитывали именно на такое использование; в последние — в основном на RGBI-монитор, ведь тогда у разработчиков были уже EGA и VGA, выхода на телевизор не имевшие.

Режим высокого разрешения

640×200 пикселей, как и у текстового режима 80×25. Этот режим монохромный, доступны только белый и чёрный цвет (цвета можно изменить).

Дефекты

Самый заметный аппаратный дефект CGA — «снег» в текстовом режиме 80×25. Видеопамять CGA не поддерживает одновременную запись и чтение. В результате если микропроцессор производит запись в видеопамять в тот момент, когда она читается видеоадаптером, то на экран выводятся случайные пикселы. Этот дефект был исправлен во многих клонах CGA.

Для программистов ещё одной помехой являлся чересстрочный формат видеопамяти в графических режимах.

Стандартные видеорежимы не полностью используют видеопамять.

Технические характеристики

Разъём

Вид разъёма на видеокарте — D-sub 9-pin (DE-9).

Вывод	Описание
1	земля
2	земля
3	красный
4	зелёный
5	синий
6	интенсивность
7	резерв
8	строчная синхронизация
9	кадровая синхронизация

Сигнал

Тип	Цифровой, ТТЛ
Разрешение	640×200, 320×200
Горизонтальная частота	15,70 кГц
Вертикальная частота	60 Гц
Количество цветов	16

Конкурирующие видеоадаптеры

Для бизнес-задач и работы с текстами IBM одновременно с CGA выпустила видеоадаптер MDA, который выводил текст в режиме 80×25 с более высоким разрешением — 9×14 пикселов на символ, что давало более чёткое изображение в текстовом режиме. По этой причине, а также из-за более высокой стоимости CGA, MDA был предпочтительнее для бизнес-пользователей.

В 1982 году фирмой Hercules Computer Technology был выпущен видеоадаптер Hercules Graphics Card. Адаптер поддерживал текстовый режим, совместимый с MDA, и монохромный графический режим. Разрешение графического режима составляло на 720×348 пикселей — выше, чем у CGA. Благодаря монохромной графике более высокого разрешения и возможности работы с более дешёвым монохромным монитором, Hercules Graphics Card для многих являлся привлекательным выбором.

Последователем CGA стал видеоадаптер EGA, выпущенный в 1984 году, который поддерживал бо́льшую часть видеорежимов CGA и дополнительное разрешение 640×350 пикселов, а также программно-настраиваемую палитру (16 цветов из 64 возможных) в текстовых и графических режимах. После выпуска EGA цена на CGA была снижена, и CGA позиционировался как видеоадаптер начального уровня. Это позволило CGA оставаться популярным ещё несколько лет.

Популярность CGA стала убывать с выпуском VGA в 1987 году.

Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/CGA