Grafický systém počítačů ZX Spectrum a kompatibilních

Obraz ZX Spectra ve standardním režimu

Standardní rozlišení ZX Spectra je 256 x 192 pixelů, barvy jsou definovány pro matici 8 x 8 pixelů, ve které se mohou nacházet pouze dvě barvy z osmi, v celé matici může být nastavený zvýšený jas. Může být nastavená také barva okraje, zde ovšem bez možnosti nastavit zvýšený jas. U počítačů ZX Spectrum 128 je možné přepínat mezi dvěma oblastmi videoram.

Detaily:

Rozlišení kresby: 256 × 192

Rozlišení atributů: 32 × 24

Počet barev: 15

Obraz ZX Spectra v režimu multicolor

Některé počítače kompatibilní se ZX Spectrem, včetně počítačů Timex Sinclair, SAM Coupé a Pentagon, podporují grafický režim, ve kterém je velikost atributového bloku 8 x 1 pixel místo standardních 8 x 8 pixelů. Velikost videoram v tomto režimu je 12 KiB. U počítačů Timex Sinclair je tento režim aktivován příkazem OUT 255,2. U počítače SAM Coupé se jedná o grafický režim Mode 2. Tento režim může být realizován také pomocí disketového řadiče MB02 díky jeho DMA.

Na standardním ZX Spectru může být tento režim uskutečněn programově díky tomu, že ULA načítá informace o barvách při zobrazování každého mikrořádku znovu. Je tak možné změnit atributové informace po vykreslení každého mikrořádku. Procesor v ZX Spectru ale není dostatečně rychlý, aby byla možná změna atributů v celém řádku, takže programově může být tohoto režimu dosaženo v 18 sloupcích obrazu. Tato technika je známá také pod alternativními názvy Hicolour, FLI a Rainbow Processor. Pro editaci obrázků o velikosti 128 x 192 pixelů v tomto režimu existuje program Color Draw.[5] Multicolor musí být správně vyčasován pro jednotlivé modely ZX Spectra, jinak nemusí být správně zobrazen.[6] Při vhodném časování je možné multicolor rozšířit i na okraj obrazu, ovšem s omezením, že šířka „virtuálního pixelu“ je v okraji obrazu větší než šířka pixelu ve vlastním obraze.[3] Protože režim multicolor má i jiné varianty, bývá někdy tato varianta označována jako multicolor 8 x 1.

Detaily:

Rozlišení kresby: 256 × 192

Rozlišení atributů: 32 × 192

Počet barev: 15

Multicolor 8 x 2 je varianta režimu multicolor, kdy jsou atributy změněny po vykreslení každých dvou mikrořádků, což vede na velikost matice atributů 8 x 2 pixely. U ZX Spectra 128 je při této technice využívána druhá videoram pro zajištění toho, aby změna barev nastala v celém obraze současně.

Detaily:

Rozlišení kresby: 256 × 192

Rozlišení atributů: 32 × 96

Počet barev: 15

Obraz ZX Spectra v režimu multicolor 4 x 1

Speciální případ multicoloru, kdy je s každým blokem o velikosti 4 x 1 pixelů zacházeno jako s jedním pixelem. V každém bloku 8 x 1 pixel se tak mohou nacházet dvě různé barvy, jas je ovšem pro celý blok 8 x 1 pixelů společný.

Detaily:

Rozlišení kresby: 64 × 192

Rozlišení atributů: 64 × 192

Počer barev: 15

Tato technika je známá v souvislosti s disketovým řadičem MB02, nicméně její princip je stejný jako princip režimů multicolor. Rozdíl je pouze v tom, že se generovaný obraz zobrazuje místo barevně v odstínech šedé (nastavením zobrazovaní barev na televizi nebo na monitoru na minimum). Vzhledem k možnostem ZX Spectra je tak možné zobrazovat 15 úrovní šedi v rozlišení 256 x 192 pixelů.

Detaily:

Rozlišení kresby: 256 × 192

Rozlišení atributů: 32 × 192

Počet barev: 15 úrovní šedé

Obraz ZX Spectra v monochromatickém režimu s rozlišením 512 x 192

Tento režim je podporován počítači Timex Sinclair a některými ruskými variantami ZX Spectra, např. Bajt. Pro tento režim existují dva grafické editory a je také podporován jazykem BASIC64 a některými implementacemi systému CP/M. Velikost videoram v tomto režimu je 12 KiB.

Detaily:

Rozlišení kresby: 512 × 192

Rozlišení atributů: nemá

Počet barev: 2

Barevný režim v rozlišení 512 x 192 pixelů je podporován hardwarem počítače SAM Coupé, v tomto režimu je možné použít 4 různé barvy vybrané z palety 128 barev. Velikost videoram v tomto režimu je 24 KiB. Tento režim je u počítače SAM Coupé označen jako Mode 3 a při šířce znaku 6 pixelů umožňuje dosáhnout až 85 znaků na řádku.

Detaily:

Rozlišení kresby: 512 × 192

Rozlišení atributů: 512 x 192

Počet barev: 4

Obraz ZX Spectra v režimu Interlace

Pravidelnou záměnou dvou obrazů při každém přerušení je možné simulovat zdvojnásobení vertikálního rozlišení ze 192 na 384 mikrořádků. Počítače Timex a ZX Spectra 128 mají dvě oblasti videoram, mezi kterými je možné přepínat pomocí příkazu OUT a který lze pro tyto účely využít. Může být také použito standardních přesunů bloků dat, ale v tomto případě nemůže být zvýšené vertikální rozlišení simulováno v celém obraze. Alternativně je možné dosáhnout rozlišení 512 x 192 pixelů.[7] Při zobrazování takto generovaného obrazu na televizoru je méně patrné poblikování obrazu než při jeho zobrazování na monitoru.

Ukázka zobrazování v režimu interlace je pouze odkazována, protože obrázek rychle bliká, což může způsobit potíže lidem s fotocitlivou epilepsií.

Tato technika ve skutečnosti není reálný režim interlace, protože ZX Spectrum neumožňuje hardwarovou synchronizaci s obrazem na nizké úrovni, spíše se jedná o dosažení stavu, kdy jsou některé pixely zobrazovány s poloviční intenzitou.

Detaily:

Rozlišení kresby: 256 × 384

Rozlišení atributů: 32 × 24

Počet barev: 15

Obraz ZX Spectra v režimu GigaScreen

V tomto režimu jsou kombinovány dva speciálně připravené obrázky, jejichž zobrazování se pravidelně střídá. Díky tomu je zobrazitelná barevná paleta zvětšena na asi 102 barev díky míchání barev při střídání zobrazovaných obrázků.

Pro počítače Pentagon je dostupná hardwarová úprava, která umožňuje míchání dat ze dvou oblastí videoram přímo, čímž je eliminováno poblikávání obrazu. Navíc mohou být kombinovány režimy GigaScreen a Multicolor, což umožňuje zobrazit obrázky s mnohem více barvami (při velikosti atributové matice 8 x 1, 8 x 2 nebo 8 x 4), tento způsob je označován jako DithVIDE či BZither (oba názvy odkazují na techniku ditheringu, která je používána při úpravách plnobarevných obrázků na tento formát.

Na ZX Spectru 48 je nutné tento režim realizovat změnou v atributové oblasti videoram, U ZX Spectra 128 je možné využít druhé videoram.

Detaily:

Rozlišení kresby: 256 × 192

Rozlišení atributů: 32 × 24

Počet barev: 102

Obraz ZX Spectra v režimu 3colour

V tomto režimu jsou kombinovány tři obrázky s jednotlivými RGB složkami a technika spoléhá na setrvačnost při vnímání, při které se všechny tři postupně zobrazované složky smíchají ve výslednou barvu. Výsledkem je tak osmibarevný obrázek, ve kterém může být každý pixel obarven nezávisle. Frekvence poblikávání je 16,6 Hz, což už je lehce vnímatelné.

Ukázka zobrazování v režimu interlace je pouze odkazována, protože obrázek rychle bliká, což může způsobit potíže lidem s fotocitlivou epilepsií. Při zobrazování na televizoru je poblikávání méně patrné.

Detaily:

Rozlišení kresby: 256 × 192

Rozlišení atributů: 256 × 192

Počet barev: 8

Flash-color je režim, který využívá zvýšené frekvence blikání (FLASH) z 1,5 Hz na 7 MHz. V tomto režimu za každým pixelem s barvou kresby následuje pixel s barvou pozadí. Nastavuje se tak bitem, který je původně určen pro nastavení blikání a umožňuje zobrazit 128 barev.

Počítač SAM Coupé má grafický režim umožňující každému pixelu v rozlišení 256 x 192 pixelů nastavit nezávisle libovolnou barvu z aktuální 16barevné palety.[8]

Detaily:

Rozlišení kresby: 256 × 192

Rozlišení atributů: 256 x 192

Počet barev: 16

Hardwarové rozšíření počítače Pentagon umožňuje zobrazování v rozlišení 384 x 304 pixelů. V tomto režimu je pro zobrazování obrazu využita i oblast borderu. Organizace videoram v tomto režimu je analogická organizaci videoram ve standardním režimu.

Počítač ZX Next má grafický režim s rozlišením 640 x 200 pixelů, v dokumentaci k počítači označovaný jako CGA.[9]

ULAplus, ULA64 je projekt alternativního obvodu ULA počítače ZX Spectrum 48K. Nový obvod, který je zpětně kompatibilní s originálem umožňuje zobrazovat 64 barev z palety 128 barev. Myšlenka je založena na tom, že bity standardně využívané pro nastavení jasu a blikání jsou použity pro výběr jedné ze čtyř barevných palet, z nichž každá obsahuje 8 barev pro kresbu a 8 barev pro pozadí. Tento režim je emulován některými emulátory.

Emulátory SPEC256 a EmuZWin mají režim, ve kterém každý z pixelů v rozlišení 256 x 192 může mít jakoukoliv z 256 barev. Toho je dosaženo rozšířením datové sběrnice emulovaného procesoru Z80 z 8 na 64 bitů, díky čemuž se velikost videoram zvýší na 48 KiB. Tento režim existuje pouze v emulátorech a programy je nutné pro využívání tohoto režimu upravit.

Detaily:

Rozlišení kresby: 256 × 192

Rozlišení atributů: 256 × 192

Počet barev: 256

Obraz ZX Spectrum v režimu TV blur 128×192

Díky omezením zobrazování na standardním televizoru dochází k horizontálnímu prolínání sousedních obrazových pixelů. Tento efekt je využíván pro zvýšení počtu zobrazovaných barev na obrazovce téměř všemi grafickými návrháři využívajících ditheringu. Některé emulátory umožňují tento efekt nastavit při generování obrazu.

Detaily:

Rozlišení kresby: 128 × 192

Rozlišení atributů: 16 × 24

Počet barev: 64