科学・技術
CRTがピクセルアートに与える影響
The Effect of CRTs on Pixel Art (datagubbe.se)
要約
この記事は、ピクセルアートが現代のフラットスクリーンディスプレイで「正しく見えない」という議論に対し、CRT(ブラウン管)ディスプレイの物理的な特性がピクセルアートの見え方にどのように影響していたかを詳細に解説しています。CRTのぼかし効果やスキャンライン、カラーブリーディングといったアーティファクトは、低解像度グラフィックスのブロック感を和らげ、特定のアートスタイル(例:ディザリング、アンチエイリアス)を際立たせる効果がありました。しかし、筆者は、CRTの特性だけが理由ではなく、当時のハードウェアの制約とアーティストの技術的工夫が重要であったと主張しています。
全文翻訳
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CRT、ノスタルジア、時代錯誤について。
2024年夏
このテキストの続編はこちらで入手可能です。信号品質についてさらに詳しく説明し、ピクセルアートのテクニックが非CRTシステムでどのように使用されてきたかも検証しています。(プロのヒント:以下の画像はすべてクリック可能です。)
現代のピクセルアートがしばしば正しく見えないという議論が繰り返されています。例えば、TikTokユーザーの「mylifeisanrpg」は、ピクセルアーティストがどのようにカソードレイチューブ(CRT)の固有の物理的特性と協力して作業していたかを説明する人気のビデオを作成しました。要するに、彼はCRTのぼかしが低解像度ピクセルの粗いエッジを滑らかにし、現代のフラットスクリーンディスプレイで見るよりもはるかにブロック状に見えにくくしたと説明しています。これは正しいです。また、現代のブロック状のピクセルアートがしばしば、方向性の誤った、時代錯誤なノスタルジアの一種であるという意見にも同意します。しかし、ピクセルアートと古いゲームハードウェアの両方に関して、CRTのぼかし以上のことがたくさんあります。
mylifeisanrpgのビデオからの上記のスクリーンショットでは、任天堂のスプライトの「生の」視覚データ(左)と、CRT画面での同じ画像のレンディションのイラストを見ることができます。CRTバージョンが実際のCRTから撮影されたものかどうかはわかりませんが、私はそれがぼかしすぎているように見えるので、疑わしいです。私が間違っている可能性もあります。クローズアップ写真が拡大された効果かもしれませんが、現代のマシンで生成されたCRT近似である可能性が高いです。このようなソフトウェアフィルターは、古いハードウェアをエミュレートする現代のソフトウェアでしばしば利用可能です。意図は友好的ですが、私は実際のCRTの奇妙さを適切に伝えられるフィルターを見たことがありません。私は個人的に古いCRTを定期的に(週に少なくとも一度は)使用しており、現代のシステムでエミュレーターを使用する際は、常にCRTフィルターを無効にしています。
2024-08-02:上記の画像が実際にCRTの写真であることが私の注意に寄せられました。私のミスです!参考として、CRTのピントが合っているクローズアップ写真の方が、走査線、シャドウマスク、RGBセルをよりよく明らかにするでしょう。
2025-10-13:ピーチミームと信号品質について、より詳細なテキストを書きました。
上記はTwitterユーザーKaelanRamosからの別の例です。実際のCRT以外で真のCRTの感覚を再現するのは難しいです。右側の画像は、CRTがどのように見えるかの正確な感覚を与えるには暗すぎ、ぼかしすぎです。どちらの例も、CRT画面では個々のピクセルがほとんど検出不可能であったかのように見えますが、これは(以下で実証されるように)単純にそうではありません。しかし、それらは誇張されているかもしれませんが、特定のタイプのCRTが現代のフラットスクリーンと比較してピクセルアートの視聴体験を大幅に変更するということを示しています。
La Technique
あらゆる芸術媒体と同様に、CRTと古いハードウェアには特有の癖、欠点、利点があります。C64やNESのような初期の8ビットシステムでは、厳格なハードウェアの制約がグラフィックスに関して何ができるかを決定しました。上記のスクリーンショットは、1987年にリリースされたコモドール64のゲーム「Maniac Mansion」のものです。元の解像度は160x200ピクセルです。この種のブロック感を滑らかにするには、非常にぼやけたCRTが必要でしょう。上記は、私のC64をコモドール1084Sモニターの1つに接続した写真です。写真の品質は悪いですが、ギザギザしたピクセルのエッジがはっきりと見え、CRTがブロック状の8ビットグラフィックスの万能薬ではないことを示しています。
時間が経つにつれて、アーティストやプログラマーはこれらの8ビットシステムについてより多くを学びました。同じハードウェアでより高品質なグラフィックスを生成するために、さまざまなプログラミングトリックや芸術的テクニックが開発されました。以下は、「Maniac Mansion」から6年後の1993年にリリースされた、同じくC64のゲーム「Mayhem in Monsterland」のスクリーンショットです。あなたが最も可能性が高いのは、あなたがこれを読んでいるフラットスクリーンでさえ、上記のグラフィックスは「Maniac Mansion」よりも明らかに優れています。「Maniac Mansion」の固定16色パレットを苦労して利用して一貫したゲーム美学を構築することに加えて、「Mayhem in Monsterland」はアンチエイリアスとディザリングを使用して、より高い解像度と色深度をシミュレートしています。(また、特定の場所でこれを達成するためにスプライトオーバーレイを使用しており、それを正しく行うにはかなり手間のかかるプログラミングが必要です。)これらのテクニックは、CRTの特性(わずかなぼかし、走査線、微妙な色の滲み)と、マシンの制約(低解像度、限られた色選択、非常に少ないRAM)と組み合わせて機能します。
ディザリングとは、新しい色値をシミュレートするために、線、点、ノイズなどの任意のピクセルパターンを使用することです。インク描画や古い版画のクロスハッチングに似ています。
アンチエイリアス、または略してAAは、中間色値を持つピクセルを使用してシャープなエッジを滑らかにし、より高い解像度をシミュレートする概念です。
アルブレヒト・デューラーの版画におけるクロスハッチングの例。
MS-DOSで動作するDeluxe Paint IIで作成されたディザリングとアンチエイリアスのサンプル。
古い8ビットシステムの極端なハードウェアの制約のため、ゲーム内のグラフィックスではディザリングとAAはまれに見られます。静止画(ローディング画面)は、動くグラフィックスよりも制約が少なく、しばしばより凝っていました。
もう一つの制約要因は開発プロセスでした。多くのプラットフォームでクロス開発ソリューションが存在しましたが、それらは高価であり、ホームコンピューターの開発者はしばしばターゲットマシンで作業していました。C64用のグラフィックスプログラムは、ゲームと同じハードウェアの制約に悩まされていました。C64用のマウスは製造されていましたが、かなり一般的ではありませんでした。多くのアーティストは、描画にキーボードまたはジョイスティックを使用する必要がありました。
豊富な色
私は多くの8ビット愛好家が同意しないだろうと確信していますが、私は16ビット時代がピクセルアートの真の黄金時代だと考えています。Amiga 500、SNES、Atari ST、SEGA Mega Driveです。ハードウェアはまだ制約されていましたが、8ビットメモリのアドレス指定の極端な制約はなくなっていました。Amigaは32色の画面を表示し、汗をかくことなく大量のグラフィックスをシャッフルできました。しかし、解像度はまだ低く、平均で約320x240ピクセルでした。同様に、4,096色から自由に選択できる32色は、8ビットマシンの固定16色パレットと比較すると驚異的でしたが、今日の24ビットカラー空間にはほど遠いものでした。
8ビットシステムで発生したスキルと技術的創意工夫の段階的な進歩は、16ビットの世界にも当てはまります。誰かが賢く言ったように、「技術は常に廃止される直前に最高潮に達する」というのが経験則です。Amigaゲームのグラフィックスは時間とともに確かに改善しましたが、C64よりも高いレベルから始まりました。より良いハードウェアは、豊かなピクセルアートの先駆者であったアーケードゲームの移植が可能になったことを意味しました。上記のSilkwormは、1989年のAmiga 500リリース版ですが、オリジナルの1988年のアーケードキャビネットほど見事ではないかもしれませんが、非常に近いです。インゲームグラフィックスには、アンチエイリアスとディザリングの両方が使用されています。
上記 Ruff'n' Tumble のタイトル画面もAmiga 500から取られたものです。1994年にリリースされたこの作品は、当時のピクセルアートがいかに進歩したかを示す素晴らしい例です。パレットは補色を使用して構築されており、青のわずかなシェードだけが、それ以外の赤の色合いを際立たせ、「ポップ」させています。ディザリングは広く使われていますが微妙であり、AAは画像が現代のフラットスクリーンでも不思議なほど滑らかに見えるほど高度です。大きな白いハイライト(マズルの炎、男の子の髪や顔など)の使用は、それらを囲む限られた数の色合いが、より多くの色を錯覚させることを意味します。さらに、影はすべて黒に向かう傾向があり、効果的にコントラストとボリュームを作成しますが、肌、髪、服、炎、ロゴテキストのダークシェードを再利用することも可能にします。
信号とノイズ
では、CRTはピクセルアートにおいてどのような役割を果たしますか?短い答えは「場合による」です。すべてのCRT、特に古い安価なCRTには、視覚的に識別可能な走査線(ピクセル行の間の細い黒い線)や色の滲み(RGB蛍光体とシャドウマスクまたは