컬러 그래픽 어댑터

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컬러 그래픽 어댑터

IBM CGA 그래픽 카드
출시일자	1981; 41년 전 (1998년)
건축	모토로라 6845, ATI CW16800
카드
엔트리 레벨	IBM Color Graphics Adapter, ATi Graphics Solution Rev 3, ATi Color Emulation Card, Tseng Labs ColorPak,
미드레인지	ATi Graphics 솔루션 플러스, ATi Graphics 솔루션 플러스 SP, ATi Graphics 솔루션 SR, Number Nine Graphics 시스템
하이엔드	ATi Small Wonder Graphics Solution, Tseng Labs EVA/480
마니아	게임 포트가 있는 ATi Small Wonder Graphics 솔루션
역사
후계자	플랜트로닉스 컬러플러스 PCjr/Tandy 그래픽 어댑터 향상된 그래픽 어댑터 멀티 컬러 그래픽 어레이 프로페셔널 그래픽스 컨트롤러

원래 Color/Graphics Adapter 또는 IBM Color/Graphics Monitor Adapter라고도 ^[1]불리던 Color Graphics Adapter(CGA)는 IBM PC용 최초의 컬러 그래픽 카드로서 사실상의 컴퓨터 디스플레이 표준을 제정하였다.

하드웨어 설계

IBM CGA 그래픽 카드는 Motorola 6845 디스플레이 컨트롤러를 중심으로 제작되었으며 ^[2]16킬로바이트의 비디오 메모리가 내장되어 있으며 여러 그래픽과 텍스트 모드를 특징으로 한다.어떤 모드에서도 디스플레이 해상도가 가장 높은 것은 640×200이었고, 지원되는 색 깊이는 4비트(16색)로 가장 높았다.

CGA 카드는 IBM 5153 컬러 디스플레이와 같은 4비트 디지털(TTTL) RGBI 인터페이스를 사용하여 직접 드라이브 CRT 모니터에 연결하거나 RCA 커넥터를 통해 NTSC 호환 텔레비전 또는 복합 비디오 모니터에 연결할 수 있다.^[3]RCA 커넥터는 베이스밴드 비디오만 제공했기 때문에 복합 비디오 입력 없이 CGA 카드를 텔레비전 세트에 연결하려면 별도의 RF 변조기가 필요했다.^[4]

IBM은 CGA와 함께 사용하기 위해 5153 Personal Computer Color Display를 생산했지만, 이것은 출시 시점에^[5] 제공되지 않았고 1983년 3월에야 출시될 것이다.^[6]

IBM의 자체 컬러 디스플레이를 사용할 수 없었지만, 고객은 복합 출력물(필요한 경우 RF 모듈레이터 포함)이나 RGBI 형식과 스캔 속도를 지원하는 타사 모니터가 가능한 다이렉트 드라이브 출력물을 사용할 수 있었다.일부 타사 디스플레이는 강도 입력이 부족하여 사용 가능한 색상의 수가 8개로 줄었으며,^[5] 많은 디스플레이는 어두운 노란색을 갈색으로 렌더링하는 IBM 고유의 회로가 부족하여 갈색을 사용한 모든 소프트웨어가 잘못 표시될 수 있었다.

출력 기능

CGA는 몇 가지 비디오 모드를 제공했다.^[7][8]

그래픽 모드:

• 80x25 텍스트 모드의 특정 구성을 활용하여 16가지 색상 팔레트에서 선택한 16가지 색상의 160×100
• 3개의 고정 팔레트에서 320×200을 선택했으며, 고강도 및 저강도 변형을 적용했으며, 16색 팔레트에서 1색을 선택했다.
• 640×200 2가지 색상, 검정색 1개, 16가지 색상 팔레트에서 선택한 것.

일부 소프트웨어는 복합 모니터에 연결했을 때 아티팩트 색상을 활용해 색의 깊이를 높였다.

텍스트 모드:

• 8×8픽셀 글꼴의 40×25(320×200의 유효 해상도)
• 8×8픽셀 글꼴의 80×25(640×200의 유효 해상도)

IBM은 CGA가 가정용 TV와 호환될 수 있도록 의도했다.40×25 텍스트와 320×200 그래픽 모드는 텔레비전으로 사용할 수 있으며, 80×25 텍스트와 640×200 그래픽 모드는 모니터를 위한 것이다.^[2]

• 

  4가지 색상 팔레트 0의 CGA 320×200(빨간색, 노란색, 녹색, 검은색 배경)

• 

  4가지 색상 팔레트 1의 CGA 320×200(사이안, 마젠타, 흰색, 검은색 배경)

• 

  CGA 320×200 4색 3번째 팔레트(트위크), (사이안, 빨간색, 흰색, 검은색 배경)

• 

  CGA 640×200 2색(1비트)

• 

  CGA 160×100 16색 모드(4비트)

• 

  CGA 팔레트 1에서 렌더링된 부분 Mandelbrot 세트

• 

  CGA 640×200 모드에서 내장된 프레임과 테이블 테스트 페이지를 표시하는 Arachne의 스크린샷

• 

  160×100 16컬러 모드의 PakuPaku

• 

  320×200 3차 팔레트 저강도 PCPaint로 일반적인 저해상도 인터페이스를 보여준다.CGA 팔레트 한계를 극복하기 위한 디더링의 사용에 유의하십시오.

• 

  심시티 640×200 단색.디더링을 사용하여 글꼴을 변형시키는 회색 톤과 비제곱 픽셀 비율을 시뮬레이션할 수 있다는 점에 유의하십시오.

색상 팔레트

CGA는 16색 가무트를 사용하지만, 어떤 그래픽 모드를 사용하느냐에 따라 모든 색상을 항상 사용할 수 있는 것은 아니다.중·고해상도 모드에서 색상은 전체 16색 팔레트에서 직접 선택하지 않고 낮은 비트 깊이에서 저장되고 고정 팔레트 색인에 의해 선택된다.

4비트를 사용할 경우(저해상도 모드 또는 프로그래밍 색상 레지스터용) RGBI 색상 모델에 따라 배열된다.

• 아래 3비트는 빨강, 초록, 파랑색 구성 요소를 나타낸다.
• 네 번째 "intensibility" 비트는 설정할 경우 세 가지 색 구성 요소(빨간색, 녹색, 파란색) 모두의 밝기를 증가시킨다.^[9]

풀 CGA 16색 팔레트
0	검게 하다 #000000	8	짙은 회색 #555555
1	파랑의 #0000AA	9	담청색, 옅은 하늘색 #55FF
2	푸르른 #00AA00	10	연두색 #55FF55
3	청록색의 #00AAAA	11	옅은 청록색 #55FFFF
4	적색의 #AA0000	12	연한 적색 #FF555
5	자홍색 #AA00AA	13	연한 자홍색 #FF55FF
6	갈색의 #AA5500	14	노랑색의 #FFF55
7	연회색의 #AAAAA	15	백색의 #FFFFFF

RGBI 모니터 포함

다이렉트 드라이브 모니터를 사용할 때는 카드 뒷면의 DE-9 커넥터에 4가지 컬러 비트가 직접 출력된다.

모니터 안에서는 4개의 신호가 빨강, 녹색, 파랑색 총구를 구동하는 것으로 해석된다.위에서 설명한 RGBI 색상 모델과 관련하여 모니터는 약 다음 공식을 사용하여 0.0 ~ 1.0 범위의 디지털 4비트 색상 번호와 아날로그 전압을 처리한다.

빨강 := 2/3×(컬러넘버 & 4)/4 + 1/3×(컬러넘버 & 8)/8 녹색 : 2/3×(컬러넘버 & 2)/2 + 1/3×(컬러넘버 & 8)/8 파랑 := 2/3×(컬러넘버 & 1)/1 + 1/3×(컬러넘버 & 8)/8

짙은 황색
6	#AAA00

로 왼쪽으로 보면 색상 6을 다르게 했습니다;위 공식을 이용하여, 색 6 검누렇다가 될 수 없지만, 대부분의 RGBI의 모니터에 좀 더 유쾌한 브라운톤, 특별한 회로를 성취하는 IBM5153 색 display,[10]부터 어두운 노란 색에서 갈색에 an 절반에 의해 그것의 빛깔을 바꾸색 6를 위한 예외로 만든 대우를 받는다.alogue 녹색 신호의 진폭.

이 "트위킹 브라운이 있는 RGBI" 팔레트는 훨씬 더 큰 게이츠에서 색상을 선택할 수 있는 EGA 및 VGA와 같은 후기 PC 그래픽 표준의 기본 팔레트로 유지되었지만 재프로그래밍될 때까지 기본 팔레트로 유지되었다.

복합 컬러 모니터/텔레비전 세트 포함

복합 출력의 경우 이러한 4비트 컬러 번호는 CGA의 온보드 하드웨어에 의해 카드의 RCA 출력 잭에 공급되는 NTSC 호환 신호로 인코딩된다.비용상의 이유로, NTSC 표준에서 요구하는 RGB-to-YIQ 컨버터를 사용하는 것이 아니라, 일련의 플립플롭과 지연 라인에 의해 수행된다.^[11][12]

따라서 보이는 색조는 순도가 부족하다. 특히 청록색과 황색은 모두 녹색을 띠며, 6색은 다시 갈색 대신 짙은 황색으로 보인다.^[13]

복합 색채 생성 회로에 의해 생성된 색상의 상대적 광도는 CGA 개정판마다 다르다. 색상은 1-6과 9-14에 대해 1983년까지 생산된 초기 CGA와 동일하며,^[14] 추가적인 저항기의 추가로 인해 이후 CGA에 대해서도 다르다.^[15]

그러나 지적한 바와 같이 이 방법은 NTSC 텔레비전에서만 작동한다.PAL TV는 PAL의 컬러 분리로 인해 아티팩트가 발생하지 않기 때문에 복합 출력에 연결했을 때 예상대로 색상이 표시되지 않는다.^{[citation needed]}

표준 텍스트 모드

CGA는 4개의 BIOS 텍스트 모드(IBM 설명서에서 영숫자 또는 A/N 모드라고 함)를 제공한다.이러한 모드에서는 화면의 개별 픽셀을 직접 어드레싱할 수 없다.대신 화면은 문자 셀 격자로 나뉘는데, 각각 카드의 ROM에 포함된 "정상"과 "씬" 두 비트맵 글꼴 중 하나로 정의된 문자를 표시한다.글꼴은 고정되어 있으며 보드 자체에 있는 점퍼만으로 소프트웨어에서 수정하거나 선택할 수 없다.

글꼴은 1비트의 색 깊이에서 비트맵으로 저장되며, "1"은 문자를, "0"은 배경을 나타낸다.이러한 색상은 전체 16색 CGA 팔레트에서 화면의 각 문자에 대해 독립적으로 선택할 수 있다.문자 집합은 하드웨어 코드 페이지 437에 의해 정의된다.

폰트 비트맵 데이터는 카드 자체에서만 사용할 수 있으며 CPU로는 읽을 수 없다.그래픽 모드에서 BIOS에 의한 텍스트 출력은 글자 ROM 비트별에서 비디오 메모리로 텍스트를 복사하여 동작한다.

40×25 모드

각 문자에 8×8 도트의 패턴이 있는 25행의 40열.이 모드의 유효 화면 해상도는 320×200 픽셀(픽셀 가로 세로 비율 1:1.2). 이 모드의 8개 텍스트 페이지에 충분한 비디오 RAM을 가지고 있다.

BIOS 모드 0과 1은 모두 40개의 열 텍스트 모드다.이 두 모드 사이의 차이는 모드 0이 컬러 버스트를 비활성화하여 모든 텍스트가 그레이스케일로 나타나게 하는 합성 모니터에서만 볼 수 있다.모드 1은 컬러 버스트를 활성화하여 컬러를 허용한다.모드 0과 모드 1은 복합 색상 출력을 지원하지 않고 CGA를 에뮬레이트하는 RGB 모니터와 이후 어댑터에서 기능적으로 동일하다.

80x25 모드

각 문자는 여전히 8×8 도트 패턴이지만 더 높은 스캔 속도로 표시되는 25행의 80열.이 모드의 유효 화면 해상도는 640×200 픽셀이다.이 모드에서 카드의 비디오 RAM은 4개의 다른 텍스트 페이지를 위한 충분한 것이다.

BIOS 모드 2와 3은 80개의 열 텍스트 모드를 선택한다.40열 텍스트 모드와 마찬가지로 모드 2는 복합 신호에서 컬러 버스트를 비활성화하고 모드 3은 이를 활성화한다.

텍스트 모드 색상

각 문자 셀은 전경색과 배경색을 위해 4비트를 저장했다.그러나 카드 기본 구성에서 배경 색의 네 번째 비트는 강도를 설정하지 않고 셀의 깜박임 속성을 설정한다.이 비트가 설정된 화면의 모든 문자는 주기적으로 깜박이며, 이는 캐릭터가 보이지 않게 되도록 전경색이 배경색으로 바뀐다는 것을 의미한다.모든 글자는 일제히 깜박인다.

하드웨어 레지스터를 설정하면 깜박임 기능이 비활성화되어 고강도 배경색에 대한 액세스를 복원할 수 있다.

화면의 모든 깜박이는 문자가 동시에 깜박인다.깜박임 속성 효과는 기본적으로 활성화되며 고강도 배경 효과가 비활성화된다. 깜박임을 비활성화하는 것이 배경 색상에 대해 후자의 8색 인덱스(8-15)를 자유롭게 선택할 수 있는 유일한 방법이다.

특히 MS-DOS에 포함된 GW-BASIC과 Microsoft QBASIC 프로그래밍 언어는 완전한 색 제어로 CGA의 모든 텍스트 모드를 지원했지만, BASIC 언어를 통해 CGA를 블링크 모드에서 16 백그라운드 컬러 모드로 전환하는 정상적인 수단을 제공하지 않았다.그러나 이것은 기본 언어의 OUT 문을 사용하여 하드웨어 레지스터를 직접 프로그래밍함으로써 여전히 가능했다.

표준 그래픽 모드

CGA는 160×100, 320×200, 640×200의 3가지 해상도로 그래픽 모드를 제공한다.모든 모드에서 화면의 모든 픽셀을 직접 설정할 수 있지만, 상위 모드의 색 깊이에서는 전체 16색 팔레트에서 자유롭게 선택할 수 없다.

160x100

저해상도 160×100 모드는 사실상 80×25 문자 모드다.^[16]내장된 문자 ROM에는 전경색 상반부와 배경색 하반부가 있는 캐릭터 등 '그래픽' 요소가 포함되어 있고, 텍스트 모드에서도 전경색과 배경색을 자유롭게 선택할 수 있어 해상도가 낮지만 풀컬러 그래픽 디스플레이를 구현할 수 있다.

320×200

중해상도 320×200 모드에서는 각 픽셀이 2비트(bit)로 4색 팔레트에서 색상을 선택한다.모드 4에는 2개의 팔레트가 있고 모드 5에는 단일 팔레트가 있다.

CGA 하드웨어 팔레트

#	모드 4				모드 5
	팔레트 0		팔레트 1		저강도	고강도의
	저강도	고강도의	저강도	고강도의
0	0 – 배경	0 – 배경	0 – 배경	0 – 배경	0 – 배경	0 – 배경
1	2 – 녹색	10 – 연두색	3 – 청록색	11 – 연청색	3 – 청록색	11 – 연청색
2	4 – 빨간색	12 – 연한 빨강	5 – 자홍색	13 – 연한 자홍색	4 – 빨간색	12 – 연한 빨강
3	6 – 갈색	14 – 노란색	7 – 연회색	15 – 흰색	7 – 연회색	15 – 흰색

하드웨어 레지스터를 프로그래밍하여 몇 가지 선택을 할 수 있다.먼저 선택한 팔레트.둘째, 명암-화소 당이 아니라 전체 화면에 대해 정의된다.셋째, 컬러 0("배경색")은 16가지 색상 중 어느 것으로도 설정할 수 있다.

특정 BIOS 그래픽 모드는 사용 가능한 팔레트에 영향을 미친다.BIOS 모드 4는 녹색/빨간색/갈색 및 청록색/마젠타/흰색의 두 가지 팔레트를 제공한다.

텍스트 모드 0과 2와 마찬가지로 모드 5는 컬러 버스트를 비활성화하여 복합 모니터에서 색상이 그레이스케일로 나타나도록 한다.그러나 텍스트 모드와 달리, 이것은 또한 RGBI 모니터에 표시되는 색상에 영향을 미쳐 위에 보이는 청록색/빨간색/흰색 팔레트로 변경된다.이 팔레트는 IBM에 의해 문서화되지 않고 일부 소프트웨어에서 사용되었다.

고해상도 640×200 모드에서는 각 픽셀이 1비트로 하드웨어 레지스터를 프로그래밍해 16색 팔레트에서 선택할 수 있는 2가지 색상을 제공한다.

640×200

이 모드에서 비디오 사진은 단순한 비트맵으로 저장되며 픽셀당 1비트가 색상을 "전면" 또는 "배경"으로 설정한다.기본적으로 색상은 검은색과 밝은 흰색이지만 전경색은 16색 CGA 팔레트의 어떤 항목으로도 변경할 수 있다.배경색은 원본 IBM CGA 카드의 검정색에서 변경할 수 없다.BIOS 모드 6은 640×200 그래픽 모드를 설정한다.이 모드는 기본적으로 복합 컬러 버스트 신호를 비활성화한다.BIOS는 640×200 모드의 컬러 버스트를 켜는 옵션을 제공하지 않으며, 이를 활성화하려면 사용자가 모드 제어 레지스터에 직접 작성해야 한다.

추가 그래픽 모드 및 수정

특수 효과를 얻기 위해 악용될 수 있는 공식적, 비공식적 특징이 다수 존재한다.

• 320×200 그래픽 모드에서는 블랙 온 모드 초기화로 기본 설정되는 배경색(경계색에도 영향을 미침)을 CGA 팔레트의 다른 15가지 색상으로 변경할 수 있다.이렇게 하면 화면을 다시 그릴 필요 없이(즉, 비디오 RAM의 내용을 변경하지 않고) 배경색을 변경할 수 있기 때문에 깜박임 효과뿐만 아니라 약간의 변화가 가능하다.
• 텍스트 모드에서는 테두리 색(일반 디스플레이 영역 외부에 표시되며 오버스캔 영역을 포함)을 기본 검은색에서 다른 15색 중 하나로 변경할 수 있다.
• 정밀 타이밍을 통해 영상이 출력되는 동안 다른 팔레트로 전환할 수 있어 스캔 라인당 6개의 팔레트 중 하나를 사용할 수 있다.예를 들어 캘리포니아 게임즈(California Games)^[17]가 주식 4.77MHz 8088로 운영될 때 그것이다.프로그래머들이 미리 정해진 장소에서 팔레트를 전환하기 위해 사용한 방법은 기계 속도에 극도로 민감하기 때문에 더 빠른 컴퓨터로 실행해도 효과가 나타나지 않는다.프로거에서 강과 도로를 만들 때 사용하는 것처럼 배경색으로도 같은 작업을 할 수 있다.^[18]이 기술의 또 다른 문서화된 예는 아타리소프트의 PC로 가는 정글 헌트 항구에 있다.
• 디더링을 사용하여 추가 색상을 대략적으로 추정할 수 있다.
• 배경색으로 낮은 강도와 진한 청색으로 팔레트 0을 사용하면 갈색뿐만 아니라 세 가지 기본 RGB 색상이 제공된다.

위의 트윗 중 일부는 조합할 수 있다.예는 여러 게임에서 찾을 수 있다.^[19]

160×100 16 컬러 모드

기술적으로 이 모드는 그래픽 모드가 아니라 80×25 텍스트 모드의 트위크다.문자 셀 높이 레지스터는 일반적인 8줄 대신 문자 셀당 2줄만 표시하도록 변경된다.이것은 표시되는 텍스트 행의 수를 25개에서 100개로 4배 증가시킨다.이 "조밀하게 짜여진" 텍스트 문자는 완전한 문자가 아니다.이 시스템은 다음 행으로 이동하기 전에 픽셀의 상단 두 줄(각 8개)만 표시한다.

	캐릭터 221
	221 파란색 텍스트와 빨간색 배경색
	221 빨간색 텍스트와 파란색 배경색.
	캐릭터 222

CGA 문자 집합의 문자 221은 문자 행렬의 왼쪽 절반을 차지하는 상자로 구성된다(문자 222는 오른쪽 절반을 차지하는 상자로 구성된다).

각 문자에 다른 전경색과 배경색을 할당할 수 있기 때문에 왼쪽은 파란색(예: 전경색), 오른쪽은 밝은 빨간색(배경색)으로 칠할 수 있다.이것은 전경색과 배경색을 바꿈으로써 반전될 수 있다.

따라서 문자 221 또는 222 중 하나를 사용하면 잘린 문자 셀의 각 절반은 개별 픽셀로 처리되어 한 줄당 160개의 수평 픽셀을 사용할 수 있다.따라서 가로 세로 비율이 1:1.2인 16색에서 160×100픽셀이 가능하다.

16색 그래픽 디스플레이를 구현하는 우회적인 방법이긴 하지만, 이 방법은 상당히 잘 작동하며 IBM의 공식 하드웨어 문서에는 (설명되지는 않았지만) 그 모드가 언급되기도 한다.^[20][21]

이 모드에서는 ASCII 아트와 전술한 기법을 결합하여 다른 문자를 사용하여 더 자세한 정보를 얻을 수 있다.

동일한 텍스트 셀 높이 감소 기법을 40×25 텍스트 모드에서도 사용할 수 있으며 해상도는 80×100이다.

복합출력

RGBI 모니터 대신 복합 출력을 사용하면 NTSC의 휘도와 색도의 분리가 열악해 저화질 비디오를 제작했다.^[22]특히 80열 텍스트의 경우 다음과 같은 문제가 발생한다.^[23]

이 때문에 각 텍스트와 그래픽 모드는 합성 컬러 버스트를 비활성화해 흑백 그림이 되는 복제 모드를 갖지만, 컬러 블리딩도 제거해 더 선명한 그림을 연출한다.RGBI 모니터의 경우, "모노크롬" 버전이 세 번째 팔레트를 생성하는 320×200 그래픽 모드를 제외하고, 각 모드의 두 버전은 대개 동일하다.

확장 아티팩트 색상

프로그래머들은 고해상도 점의 구별되는 패턴이 고색상의 일관된 영역으로 변하여 완전히 새로운 공예품 색상을 표시할 수 있기 때문에 이 결함을 자산으로 바꿀 수 있다는 것을 발견했다.표준 320×200 4색 및 640×200 컬러 온블랙 그래픽 모드를 모두 이 기법과 함께 사용할 수 있다.

내부조작

다이렉트 컬러는 "CGA 컬러 팔레트"에서 위에서 설명한 일반적인 16가지 색상이다.

복합 모니터의 NTSC 크로마 디코더가 휘도 정보의 일부를 색으로 잘못 해석하기 때문에 아티팩트 색상이 나타난다.화소를 적절한 패턴에 조심스럽게 배치함으로써 프로그래머는 640×200 모드의 순수 흑백 픽셀에서 또는 320×200 모드의 직접 색상과 인공 색상의 조합에서 기인한 새로운 색상을 원하는 특정한 교차 색상의 유물을 제작할 수 있다.

• 

  320×200 팔레트 0

• 

  320×200 팔레트 1

• 

  640×200

따라서 320×200 대 640×200 모드, 두 팔레트 사이의 선택과 자유롭게 선택할 수 있는 하나의 색상(320×200 모드의 배경과 640×200 모드의 전경)으로 다양한 세트의 아티팩트 색상을 사용할 수 있어 총 100가지 이상의 색상의 게이머트를 만들 수 있다.

이후 마니아들의 데모는 CGA가 동시에 표시할 수 있는 색의 최대 수를 1024개로 늘렸다.이 기법은 텍스트 행의 수를 4배로 늘리는 텍스트 모드 트위크를 포함한다.그런 다음 U, ‼과 같은 특정 ASCII 문자를 사용하여 필요한 패턴을 생성하는데, 이는 합성 모니터에서 유효 해상도가 80×100인 비 디테더 이미지를 생성하게 된다.^[24]

가용성 및 주의사항

이 기법의 320×200 변종(위 참조)은 표준 BIOS 지원 그래픽 모드가 복합 컬러 모니터에서 어떻게 보이는가이다.그러나 640×200 모델은 CGA의 하드웨어 레지스터에서 직접 비트(컬러 버스트 비활성화)를 수정해야 한다.그 결과, 보통 별도의 「모드」라고 한다.

NTSC 인코딩/디코딩 프로세스에 완전히 의존하기 때문에 복합 컬러 아티팩트는 RGBI 모니터에서 사용할 수 없으며 EGA, VGA 또는 현대 그래픽 어댑터에 의해 에뮬레이션되지 않는다.

현대적인 게임 중심의 PC 에뮬레이터 DOSBox는 복합 모니터의 컬러 아티팩트를 에뮬레이트할 수 있는 CGA 모드를 지원한다.640×200 복합 모드와 보다 복잡한 320×200 변종이 모두 지원된다.

해상도 및 사용법

복합 아티팩트는 의도적이든 원치 않는 아티팩트로 사용되든 수직 해상도를 변경하지 않고 효과적인 수평 해상도를 최대 160픽셀까지 줄인다.기술적으로는 표준 모드를 사용한 기술이었지만, "작동된" 색상을 가진 결과적인 복합 비디오 디스플레이는 160×200/16 색상의 "모드"로 설명되기도 한다.

이 복합 컬러 아티팩트 방식의 낮은 해상도로 인해 게임에서 거의 독점적으로 사용하게 되었다.많은 유명 타이틀들이 복합 컬러 모니터에 최적화된 그래픽을 제공했다.IBM PC에 포팅된 게임 시리즈의 첫 번째 게임인 Ultima II는 CGA 합성 그래픽을 사용했다.킹스퀘스트 1호도 PC, PCjr, Tandy 1000에 16가지 컬러 그래픽을 제공했지만, 타이틀 화면에서 4가지 컬러로 제한된 일반 CGA 그래픽 모드만 활용하는 'RGB 모드'를 제공했다.이 모드에서는 추가 색상을 시뮬레이션하기 위해 디더링을 사용하였다.

• 

  Microsoft 10종 경기 - Top: 복합 모드에서의 게임, Bottom: RGB 모드의 게임, 왼쪽: RGB 모니터, 오른쪽: 복합 모니터

• 

  킹스 퀘스트 -탑:복합모드의 게임, 바텀: RGB 모드의 게임, 왼쪽: RGB 모니터, 오른쪽: 복합 모니터

• 

  Ultima II - 왼쪽: RGB 모니터 포함, 오른쪽: 복합 모니터 포함

높은 색 깊이

아티팩트 컬러, NTSC 컬러 클럭, 16컬러 160×100 사이비 그래픽 모드에서 사용되는 것과 유사한 방법을 활용하면 복합 모니터에서 16컬러 이상을 표시할 수 있다.

NTSC 컬러 클럭의 160 사이클은 각 라인의 출력 중에 발생하므로 40 컬럼 모드에서는 각 픽셀이 사이클의 반을 차지하고 80컬럼 모드에서는 각 픽셀이 사이클의 1/4을 사용한다.문자 표시를 위쪽 1~2개의 스캔라인으로 제한하고, 코드 페이지 437의 특정 문자에 있는 픽셀 배열을 이용하여 최대 1024색까지 표시할 수 있다.^[25]이 기술은 8088 MPH 데모에서 사용되었다.^[26]

제한, 버그 및 에라타

CGA의 비디오 타이밍은 Motorola 6845 비디오 컨트롤러에 의해 제공된다.이 통합 회로는 원래 문자 기반 영숫자(텍스트) 표시용으로만 설계되었으며 최대 128자 행을 처리할 수 있다.

CGA에 200개의 스캔 라인이 있는 그래픽 모드를 실현하기 위해 MC6845는 사진당 100개의 문자 행과 캐릭터 행당 2개의 스캔 라인으로 프로그래밍된다.MC6845에 의한 비디오 메모리 주소 출력은 문자 행 내의 각 스캔 라인에 대해 동일하기 때문에, CGA는 비디오 메모리에서 래스터 데이터를 가져오기 위한 추가 주소 비트로 MC6845의 "행 주소" 출력(즉, 문자 행 내의 스캔 라인)을 사용해야 한다.^[27]

이는 단일 스캔 라스터 데이터의 크기가 2의 검정력이 아닌 한 비디오 메모리에 래스터 데이터를 계속 배치할 수 없음을 의미한다.대신, CGA의 그래픽 모드는 짝수 스캔 라인을 연속적으로 메모리에 저장하며, 비디오 메모리 위치 8,192에서 시작되는 두 번째 홀수 스캔 라인 블록이 뒤따른다.이 배열은 비디오 메모리를 조작하는 소프트웨어의 그래픽 모드에서 추가적인 오버헤드를 초래한다.

MC6845 비디오 컨트롤러는 인터레이스 비디오의 타이밍을 제공할 수 있지만, CGA의 회로는 스캔이 항상 진행되도록 동기화 신호를 정렬한다.따라서 표준 15kHz 모니터를 사용하여 수직 분해능을 400개 스캔라인으로 배가하는 것은 불가능하다.

80열 텍스트 모드에서 사용되는 대역폭이 높을수록 화면 그리기 중에 프로그램이 비디오 메모리에 직접 기록하면 화면에 임의의 짧은 수평선("눈"이라고 함)이 나타난다.BIOS는 수평 재추적하는 동안에만 메모리에 접속하거나 스크롤하는 동안 일시적으로 출력을 꺼서 문제를 방지한다.이로 인해 디스플레이가 깜박거리지만, IBM은 그렇게 하는 것이 눈보다 낫다고 결정했다.^[2]"눈길" 문제는 다른 비디오 어댑터 또는 대부분의 CGA 클론에서 발생하지 않는다.

80열 텍스트 모드에서는 픽셀 클럭 주파수가 2배로 증가하며, 모든 동기화 신호는 적절한 지속시간을 유지하기 위해 클럭 사이클 횟수의 2배 동안 출력된다.복합 출력의 컬러 버스트 신호 회로는 예외로, 동일한 수의 사이클을 출력하기 때문에, 현재 더블 클럭 속도로 생성되는 컬러 버스트 신호는 대부분의 모니터에 비해 너무 짧아서 색상이 없거나 불안정하다.따라서 IBM 문서는 RGBI와 흑백 복합 모니터에 대해서만 80열 텍스트 모드를 "기능"으로 나열한다.^[28]테두리 색상을 갈색으로 설정하면 안정적인 색상을 얻을 수 있는데, 이 색상은 우연히 정확한 색상 버스트 신호와 동일한 위상이 생성되어 이를 대체하는 역할을 한다.

이중 헤드 지지대

CGA는 IBM MDA와 함께 출시되었고, 실제로 같은 컴퓨터에 MDA와 나란히 설치될 수 있었다.PC-DOS에 포함된 명령으로 CGA 카드와 MDA 카드 사이에서 디스플레이 출력을 전환할 수 있다.^[29]AutoCAD의 초기 MS-DOS 버전과 같은 일부 프로그램은 두 디스플레이를 동시에 사용할 수 있도록 지원했다.

소프트웨어 지원

CGA는 1990년대까지 PC 소프트웨어에서 널리 지원되었다.이사회를 지원하는 소프트웨어 중 일부는 다음과 같았다.

• Visi On(조기 GUI, 640x200 단색 모드 사용)
• Windows 3.0(이전 버전, 640x200 단색 모드 지원)
• OS/2 1.1(이전 버전)
• GEM(Graphics Environment Manager)

경쟁 어댑터

1982년 1월 바이트는 CGA의 출력을 "기존 마이크로컴퓨터의 컬러 그래픽보다 약간 더 좋다"라고 설명했다.^[5]PC 매거진은 1983년 6월 "IBM 단색 디스플레이는 텍스트에 절대적으로 아름답고 눈에 놀라울 정도로 쉬우나 단순한 문자 그래픽에 국한된다"고 보도하면서 이에 동의하지 않았다.컬러/그래픽 어댑터에 연결된 디스플레이의 텍스트 품질은 기껏해야 중간 정도 수준이며 장기간에 걸쳐 눈의 피로를 유발할 수 있다."^[31]

넥스트 제너레이션도 회고적 논평에서 CGA에 대해 (80년대 초반) 당시만 해도 이 그래픽들은 시장에서 구할 수 있는 다른 컬러 기계들과 비교해 볼 때 끔찍했다며 부정적인 견해를 보였다.^[32]

CGA에는 다음과 같은 여러 경쟁업체가 있었다.

• 비즈니스 및 워드 프로세싱 사용을 위해 IBM은 CGA와 동시에 MDA(Monochrome Display Adapter)를 제공했다.MDA는 처음에 CGA보다 훨씬 더 인기가 있었다.^[33]PC가 기업에 많이 팔렸기 때문에 응용 프로그램을 실행하기 위해서는 날카롭고 고해상도 단색 텍스트가 더 바람직했다.
• 1982년에는 PC용 제3자 비디오 카드인 비 IBM 헤라클레스 그래픽 카드(HGC)가 도입되었다.MDA 호환 텍스트 모드 외에도 해상도가 720×348픽셀인 단색 그래픽 모드를 제공, CGA보다 높았다.
• 또한 1982년에는 플랜트로닉스 컬러플러스 보드가 도입되어 표준 CGA 보드의 두 배 메모리(16k 대비 32k)가 나왔다.추가 메모리는 320×200 해상도의 16색 또는 640×200 해상도의 4색 등 두 가지 추가 그래픽 모드를 제공함으로써 색의 깊이를 배가시키기 위해 그래픽 모드에서 사용할 수 있다.
• IBM PCjr(1984)과 호환되는 Tandy 1000(1985)은 비디오 RAM을 16kB 이상으로 확장한 탑재형 "확장형 CGA" 비디오 하드웨어를 탑재해 320×200 해상도에서 16색, 640×200 해상도에서 4색상을 허용했다.Tandy 1000이 PCjr보다 오래 지속되었기 때문에, 비디오 모드는 "Tandy Graphics Adapter" 또는 "TGA"로 알려졌고, 1980년대 동안 게임에서 매우 인기가 있었다.비슷하지만 널리 사용되지 않는 것이 플랜트로닉스 컬러플러스였다.
• 1984년에 IBM은 CAD 애플리케이션과 같은 고급 그래픽 솔루션인 Professional Graphics Controller도 도입했다.그것은 대부분 CGA와 역호환성이었다.PGC는 4000달러 가격표 때문에 채택이 확산되지 않았고, 1987년에 중단되었다.

기타 대안:

• 파라다이스 시스템즈는 1984년에 MDA 모니터용 최초의 성공적인 CGA 호환 카드를 도입했다.CGA의 16가지 색상을 단색 색조로 표시했다.CGA와 하드웨어 호환이 가능했기 때문에 파라다이스 카드는 특별한 소프트웨어 지원이나 추가 드라이버가 필요하지 않았다.^[34]
• 일부 CGA 호환 칩셋(올리베티 M24, AT&T 6300, DEC VAX메이트 및 일부 Compaq 및 Toshiba 포테이블 포함)의 또 다른 확장은 두 배의 수직 분해능이다.이것은 더 높은 품질의 8×16 텍스트 디스플레이와 640×400 그래픽 모드를 추가로 제공한다.

CGA 카드는 IBM의 EGA(Enhanced Graphics Adapter) 카드로 소비자 공간에서 성공을 거두었는데, 이 카드는 CGA의 대부분의 모드를 지원하고 추가 해상도(640×350)는 물론, 텍스트와 그래픽 모드에서 64가지 색상 중 16가지 색상을 소프트웨어로 선택할 수 있는 팔레트를 추가했다.

사양

커넥터

Color Graphics Adapter는 직접 구동 비디오(RGBI 모니터에 연결)에 표준 DE-9 커넥터를 사용한다.카드의 커넥터는 암이고 모니터 케이블에 있는 커넥터는 암수다.

할당 고정

핀	함수
1	그라운드
2	그라운드
3	빨간색
4	녹색
5	파랑
6	강도
7	예약됨
8	수평 동기화
9	수직 동기화

신호

유형	디지털, TTL
해상도	640h × 200v, 320h × 200v
H-프렉	15699.8Hz(14.3181MHz/8/114)
브이프렉	59.923Hz(H-freq/262)
컬러스	16

참고 항목

• RGB 컬러 모델
• 그래픽 카드
• 그래픽 디스플레이 해상도
• 그래픽 처리 장치
• 디스플레이 인터페이스 목록
• 8비트 컴퓨터 하드웨어 팔레트 목록 - CGA 섹션
• 코드 페이지 437
• 사라진 그래픽 칩과 카드 회사 목록

참조

메모들

외부 링크

위키미디어 커먼즈에는 CGA와 관련된 미디어가 있다.

• 컬러 그래픽 어댑터 참고 사항
• CGA 그래픽이 있는 게임
• CGA 게임 대표 스크린샷
• CGA 사용 시 사용자 친숙한 스레드