Když se po letech znovu ponoříte do nostalgie a zapnete svou starou konzoli, třeba NES nebo SNES, na moderní 4K televizi, čeká vás často studená sprcha. Místo ostrých pixelů a živých barev vidíte rozmazanou kaši, kde hrdinové vypadají jako by je někdo namočil do kýble s vodou. Není to vaše paměť, ani konzole – problém je v tom, jak se moderní televize snaží porozumět technologii staré několik desetiletí.
Představte si, že byste chtěli starou černobílou fotografii s nízkým rozlišením vytisknout na obrovský billboard. Přesně to se děje, když se pokoušíte zobrazit hry z 80. nebo 90. let na dnešních ultrajemných displejích. Jádro problému spočívá v obrovském rozdílu v rozlišení a ve způsobu, jakým obě technologie pracují s obrazem.
Proč jsou pixely najednou tak obří a rozmazané?
Když byl navržen původní Nintendo Entertainment System (NES), jeho rozlišení bylo pouhých 256x240 pixelů. Super Nintendo (SNES) na tom bylo jen o něco lépe s 256x224 pixely. Porovnejte to s dnešní 4K televizí, která se pyšní rozlišením 3840x2160 pixelů – to je více než 7 milionů pixelů proti pouhým desítkám tisíc!
Moderní televize tak musí každý malý pixel z retro hry roztáhnout na obrovskou plochu, aby vyplnila celou obrazovku. K tomu používají takzvané upscaling algoritmy. Tyto algoritmy jsou ale optimalizované pro vylepšování fotografií nebo filmového obsahu, který je přirozeně "měkký" a plný drobných barevných přechodů. Pro ostrý, hranatý pixel art jsou ale naprosto nevhodné.
Výsledkem je, že algoritmy se snaží "vyhladit" ostré hrany pixelů, což vede k rozmazání a ztrátě charakteristického vzhledu. Místo toho, aby se jeden pixel z NES hry zobrazil jako jeden velký, ostrý čtverec, televize ho rozmaže přes několik svých vlastních pixelů, což vytváří nechtěné artefakty. Je to jako vzít mozaiku a snažit se ji vyhladit do olejomalby, i když to nikdy nebyl záměr umělce.
Existují speciální algoritmy pro zvětšování pixel artu, které se snaží zachovat ostré hrany, například "nearest-neighbor" nebo "xBRZ" algoritmy, které najdete v emulátorech. Ty ale moderní televize obvykle nepoužívají. Místo precizního zvětšení pixelů televize raději obětuje ostrost ve jménu domnělé plynulosti, což je pro retro hry fatální. Více o těchto algoritmech se dočtete například na Wikipedii v článku o Pixel-art scaling algorithms.
Magie CRT obrazovek: Scanlines a plynulý obraz
Staré CRT televize měly jednu tajnou zbraň, která dělala pixel art vizuálně přitažlivějším: takzvané "scanlines" neboli vodorovné linky. Tyto linky byly přirozeným vedlejším produktem způsobu, jakým elektronový paprsek vykresloval obraz. Mezi jednotlivými řádky obrazu byly tmavší mezery, které opticky rozbíjely ostré hrany pixelů.
K tomu se přidávala záře fosforu obrazovky, která způsobovala, že barvy se mírně rozpíjely do okolí. Tyto dva efekty dohromady – scanlines a rozpíjení barev – vytvářely iluzi detailů a hladších křivek, které ve skutečnosti v samotných datech hry nebyly. Ostré pixely se opticky splývaly a celek působil daleko jemněji a přirozeněji, než byste čekali od nízkého rozlišení.
Moderní LCD, OLED nebo QLED displeje fungují na úplně jiném principu. Každý pixel je samostatný a svítí nezávisle, bez jakýchkoli scanlines nebo rozpíjení barev. Výsledkem je křišťálově čistý, ale zároveň nemilosrdně ostrý obraz, který odhaluje každý jednotlivý pixel hry v jeho plné, neupravené kráse. To, co na CRT vypadalo jako hladká linie, je na moderní televizi jen sled obřích, hranatých čtverců.
"Staré CRT televize nebyly jen zobrazovací zařízení; byly součástí uměleckého díla, které dotvářely obraz pixel artu způsobem, jaký moderní displeje nedokážou napodobit."
Mnoho retro hráčů proto dodnes vyhledává CRT televize, nebo alespoň emulátory a speciální video procesory, které dokážou scanlines a další efekty simulovat. Bez této "magie" je skutečně těžké si představit, jak byly hry původně zamýšleny a vnímány.
Neviditelný nepřítel: Zpoždění a digitální zpracování
Jedním z nejvíce frustrujících problémů při hraní retro her na moderních televizích je takzvaný "input lag" neboli zpoždění odezvy. Zatímco CRT televize zobrazovaly obraz prakticky okamžitě, moderní digitální displeje jsou mnohem složitější zařízení. Než se obraz z konzole objeví na obrazovce, musí projít celou řadou procesů.
Televize musí nejprve signál přijmout, digitalizovat ho (pokud je analogový), provést upscaling, deinterlacing (o tom více za chvíli), aplikovat různé filtry pro vylepšení obrazu (jako je vyhlazování pohybu nebo redukce šumu) a teprve pak ho zobrazit. Každý z těchto kroků přidává nepatrné zpoždění, které se sčítá. Výsledkem může být rozdíl v řádech desítek, ale i stovek milisekund.
Pro rychlé akční hry, jako jsou skákačky typu Mario nebo bojovky jako Street Fighter, je takové zpoždění naprosto kritické. Hráč stiskne tlačítko pro skok, ale postava skočí až o zlomek vteřiny později. To dokáže zničit přesnost a plynulost hraní, na které jsme zvyklí z dětství. Tam, kde v minulosti stačil jeden pixel pro orientaci, dnes musíme bojovat s nejistotou.
Naštěstí, mnoho moderních televizí nabízí takzvaný "herní režim" (Game Mode), který vypne většinu digitálního zpracování obrazu, aby minimalizoval input lag. I tak ale zpoždění může být stále patrné, zejména u starších konzolí s analogovým výstupem. Pokud vás input lag trápí, můžete se podívat na tipy, jak ho minimalizovat, například na blogu RetroBroker.
Když se staré potká s novým: Problémy s prokládáním a poměrem stran
Další velkou výzvou je způsob, jakým staré konzole generovaly video signál. Většina z nich, zejména ty z éry PlayStation 1 nebo Nintendo 64, používala prokládané video, často ve standardu 480i. To znamená, že obraz se nevykresloval najednou, ale ve dvou fázích: nejprve liché řádky a pak sudé. Tento systém šetřil šířku pásma a byl ideální pro tehdejší CRT televize.
Moderní televize však používají progresivní skenování (např. 1080p), kde se každý snímek vykreslí celý najednou. Když tedy moderní televize dostane prokládaný signál, musí ho "deinterlacovat" – tedy složit zpět do plného snímku. Tento proces je složitý a může vést k viditelným artefaktům, jako je "česání" (combining artifacts) nebo rozmazání pohybujících se objektů. Hra, která měla být plynulá, tak náhle cuká a deformuje se.
A pak je tu poměr stran. Původní videohry byly navrženy pro klasický poměr stran 4:3, což je takový ten "čtvercový" obraz. Dnešní televize jsou širokoúhlé, s poměrem stran 16:9. Bez správného nastavení televize obraz jednoduše roztáhne na celou šířku, což deformuje postavy a objekty. Mario vypadá, jako by snědl příliš mnoho hub, a kruhy se mění v ovály.
Většina televizí naštěstí umožňuje nastavit poměr stran na 4:3, což sice zanechá černé pruhy po stranách, ale zachová původní proporce hry. Pokud vaše televize tuto možnost nenabízí, nebo pokud chcete ještě lepší kvalitu, existují externí video procesory, které dokážou analogový signál nejen digitalizovat a deinterlacovat, ale také ho správně upscalovat a zachovat poměr stran bez zbytečných deformací.
Takže, až příště zapojíte starou konzoli a budete zklamáni obrazem, vzpomeňte si, že problém není v ní, ale v nekompatibilitě technologií. Moderní televize jsou úžasné pro svůj účel, ale starým hrám prostě nerozumí. Chce to jen trochu pochopení a případně správné nastavení nebo doplňkové vybavení, aby se kouzlo pixel artu vrátilo.
