Tutti hanno un monitor lcd. Per forza. Questa è la tecnologia odierna. Gli svantaggi sono, per gli amanti del retrogaming, di vedere i tanto amati vecchi giochi, che usavano risoluzioni ridicole e inesistenti sui sistemi operativi moderni, una solenne schifezza, pieni di pixel quadrettosi. Ma al bar erano così belli, sfumati!

Per fortuna esistono i filtri e gli shader grafici, che con un po' di sforzo da parte di cpu e scheda video, ammorbidiscono tutti quei pixel, cercando di farci riverere i bei tempi nel massimo splendore grafico. Ora, come avrete capito, sono un purista ed un amante della perfezione.
​Chi vuole la perfezione veda la sezione relativa al pixel perfect con monitor/tv arcade crt e 15khz.  Ma voglio accontentare ed accontentarmi di aver un risultato simile anche su un monitor lcd.

Il mame offre questa possibilità. a patto di avere, però , un pc con scheda video decente, per la gestione dei vari filtri grafici e shader.
Per quanto riguarda il come far funzionare il tutto, vi consiglio di dare un'occhiata nella pagine relativa al mame.ini senza segreti.

Iniziamo dal monitor. Preferibilmente un 4:3, perchè così erano i coin op. Se poi avete il solito 16:9 fa niente lo stesso....personaggi che ingrassano in overscan.....

Il discorso della calibrazione del colore è molto complesso.
È difficile riprodurre lo stesso colore fedelmente, perchè ogni monitor, in generale, ha una gamma cromatica leggermente differente. C'è chi riesce a riprodurre lo spettro cromatico comprendo il 90% dei colori e chi percentuali minori o maggiori. Senza entrare nel complesso mondo dei profili di colori e della loro gestione alla fine, come nel mondo della prestampa o del videoediting, riprodurre lo stesso identico colore con fedeltà del 100% su formati e supporti differenti è cosa mooooolto difficile ed improbabile. Possiamo affidarci al buon senso ed al nostro gusto personale. Nelle prove che vedrete ho preso come riferimento il mio cabinatocon cavo vga scart a 15 khz con tv Akai da 20 pollici ed il mio pc con monitor samsung 5:4 da 17 pollici SyncMaster 743 BM, con risoluzione nativa a 1280x1024.

Fondamentalmente possiamo usare 4 modi per visualizzare i giochi sul mame con il nostro monitor lcd. Ma prima cerchiamo di capire da dove si parte, ovvero dai pixel nudi e crudi, come mamma li ha disegnati..

Negli esempi che seguono ho preso come riferimento Ghouls 'n Ghosts sia sul mio cabinato con monitor tv crt e vga scart a 15khz che su monitor lcd a 1280x1024.
Ho variato il parametro della  luminosità del gioco in pausa per fare in modo che non ci siano variazioni  rispetto al gioco quando non è in pausa. (premendo il tasto p sulla tastiera possiamo mettere in pausa i giochi, ma con un effetto di abbassamento di luminosità)

Fotografato il cabinato con reflex Canon su treppiede, cavalletto etc in manuale, senza flash, mentre su pc snapshot creata col tasto stamp da mame su finestra (in fullscreen cattura solo schermate nere)

Il pixel perfect su cabinato con vga scart 15 khz......la perfezione

Questo è il top di visualizzazione, il sogno di ogni giocatore....il pixel perfect, come al bar o in sala giochi....dal vivo è ancora più bello, il contrasto e la luminosità che si ottiene da un sisitema a tubo catodico sono tutta un'altra cosa....ovviamente la schermata è stata fotografata!

Da premettere che è ciò che visualizzo sul mio AKAI. Recentemente ho provato anche un altro CRT di marca ignota ed il nostro cavaliere era diventato bello bianco e splendente. Quindi sicuramente sul mio TV i colori sono sfalsati rispetto all'originale.

Quindi la parte relativa alla correzione cromatica (riportata più giù) è da ritenere una opzione da applicare solo e quando serve.
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Il pixel, nudo e crudo, come mamma lo ha disegnato...

Tutti i giochi su console, C64, Amiga e Arcade, sono stati disegnati, dal punto di vista bitmap, su monitor arcade o su semplici TV, questo perchè erano destinati a quel tipo di pubblico. Cioè, solo un deficiente disegnerebbe qualcosa che poi viene vista e visualizzata in maniera diversa da chi lo utilizza (il cliente finale, il videogiocatore).

​Nella sezione making of di Nircada, se siete attenti, potete vedere qualche video dei programmatori dei giochi che utilizzano, appunto, piccole tv dai 14 pollici in su. Io, che vengo dai tempi del Deluxe Paint su Amiga, so cosa significa creare grafica di questo tipo, anche perchè i monitor lcd non esistevano, e poi se la grafica veniva visualizzata su tv crt, doveva essere creata, appunto su questo tipo di display. Se fosse stata realizzata, ad esempio, su un monitor a 800x600, non ci voleva la zingara per capire che se il gioco, invece, aveva 320x240 di risoluzione, il grafico di turno stava perdendo solo tempo...

Per abilitare nel mame i pixel nudi e crudi, senza filtro bilineare, dobbiamo disattivare quest'ultimo.
Possiamo farlo o dal menu della versione UI oppure dal mame.ini  della versione dos(che deve essere creato e "cacciato" dal mame.exe, vedere dalla sezione download il creamameini.bat).

1) Il bilinear filter

Questa è l'opzione di default del mame, che ammorbidisce automaticamente i bordi dei pixel, migliorando di parecchio l'effetto dei pixel nudi e crudi. Ricordiamo, invece, che su una tv a tubo catodico oppure un monitor arcade, non bisogna usare alcun filtro, perchè i pixel vengono sfumati ed ammorbiditi in automatico, a causa della diversa "tecnologia" e risoluzione di questi display...

​Quindi molti di voi potrebbero essere già contenti così. Se così non fosse, perchè siete dei puristi, allora dobbiamo vedere le prossime soluzioni.

2) Gli effetti con file grafici PNG e correzione su slider video - effetto usato nircacrt.png

Questo è un tipo di soluzione che a me non dispiace, perchè non è dispendioso a livello di carico di cpu e gpu. E poi non si deve impazzire più di tanto con settaggi. Inconveniente di questa soluzione è quella di non avere la possibilità di "calibrare" ogni cosa. Quindi, ad esempio, non possiamo variare la saturazione sia in generale che per singolo canale di colore (r,g,b).

​ E cosa significa questo? Che, ad esempio, non possiamo aggiustare il tono del colore del gioco, per renderlo il più possibile fedele all'originale. Ovvio, che per fare ciò, bisogna avere anche l'originale su monitor arcade per cercare a "occhio" di calibrare il tutto. L'unico tipo di aggiustamento cromatico è possibile farlo con gli slider video, sulla luminosità, contrasto e gamma ma non sulla saturazione. Però sono riuscito a saturare con un escamotage di settaggi tra luminosità, contrasto e gamma,  e sempre grazie al mio cabinato che mi faceva da riferimento.

Tornando a questi filtri PNG...si tratta di immagini png, di pochi pixel di risoluzione che ripetono sul monitor un motivo che "simula", sovrapponendosi in trasparenza alla grafica del gioco, l'effetto dei monitor arcade, in modo particolare i luminofori, quella minuscola griglia colorata rossa blu e verde che costituiscono i punti della tv che si illuminano.

​Ho pensato di realizzare il mio effetto personale PNG che potete scaricare da qui, e dopo una ventina di vari test ed aggiustamenti sono arrivato ad un risultato abbastanza vicino a quello del mio cabinato con schermo CRT. Ovviamente questo è il risultato sul mio monitor a 1280x1024 (uso sempre e solo le risoluzioni native dei monitor lcd, le altre neanche le voglio vedere per più di tre secondi..)

​Poi potete sempre provare ad usare quelli inclusi nella cartella artwork oppure provare a realizzare i vostri...
Qui sopra una comparazione non scalata tra CRT del mio cabinato (fotografato con una leggera inclinazione, per questo i punteggi non combaciano con la snapshot su lcd) e LCD con effetto png. Ho creato la mia png, nircacrt,  ma cosa più importante, ho corretto il colore usando gli slide del menu del mame, con questi parametri:

Brightness         0.900
Contrast             2.000
Gamma                0.600

Ovviamente questi settaggi di colore potrebbero "stonare" su altri giochi, risultando troppo scuri o con dei colori un po' sballati.
​In questo caso potete provare a variarli, oppure, spesso la soluzione migliore, impostare il tutto ai valori iniziali di 1.000.

Il cielo, purtroppo, non sono riuscito a calibrarlo come sul cabinato, ma se vedete le foto precedenti con e senza bilinear filter, noterete delle grosse differenze cromatiche. Occorrerebbe ancora una botta di luminosità, mi sa che l'unico escamotage, forse,sarebbe quello di farlo dal pannello di controllo della propria scheda video, se lo permette di farlo. Più di questo, per ora, non sono riuscito a fare, con questo metodo.
un ingrandimento dal mio cabinato (vga scart su tv Akai a 15 khz), dove si possono intravedere i luminofori rgb
la mia png nircacrt, qui ingrandita, l'originale misura
6 pixel x 28 pixel
un ingrandimento da uno screenshot su monitor lcd con l'applicazione dell'effetto basato sulla nircart.png

L'ideale, con una soluzione fai da te.....

Questa è la versione sempre con nircacrt.png, invece, ritoccata con photoshop.
Come vedete i colori sono come quelli del crt del mio cabinato. 
​Anche il cielo ora ha quel colore tra il blu scuro ed il viola....
Per ottenere questo risultato, nei livelli di photoshop ho usato questi parametri:

RGB   0      1,00       178
B          0       2,40       255

Purtroppo si tratta solo di una simulazione, una magra consolazione visiva, ma mi sarà utile per test futuri.....almeno so su quali canali di colore agire....
Una soluzione a questo problema esiste e si tratta di un escamotage...!!!!!!
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Nei monitor arcade crt e nelle tv, le regolazioni del colore vengono fatte tramite dei trimmer posti dul retro del monitor, oppure dal loro menu, insomma, la regolazione del colore viene fatta a mano, diciamo. Perchè non fare pure noi la stessa cosa? Senza impazzire con improbabili settaggi software?

Si  tratta, ove possibile, di correggere il colore dal pannello di controllo della propria scheda video (si potrebbe anche fare da monitor, volendo..).  Bisogna caricare la rom non in fullscreen, metterla in pausa avendo disabilitato la diminuzione automatica della luminosità in pausa del mame, e regolare a manina il tutto.
​
Io ci ho provato, ed ho raggiunto un risultato simile al 90% a quello realizzato in photoshop, agendo su luminosità e sul canale del colore blu (vedete a cosa mi è servito simulare il tutto in photoshop?)

Poi alcune schede video, nel pannello di controllo colore, permettono di salvare un profilo con il nuovo setting e di lanciarlo soltanto all'esecuzione di un .exe a nostra scelta. Quindi potremmo fare in modo che appena parte il Mame automaticamente i colori del monitor si impostano in modo da ottimizzare la visione dei nostri giochi preferiti...meglio di così?

nircacrt.png

Qui in alto, nelle dimensioni originali, la nircacrt.png
(cliccateci sopra con il mouse, tasto destro e salvate)
Come utilizzare la png

Nel mame versione dos
Copiate il file nella cartella artwork del vostro mame
Abilitate nel mame.ini la voce nircadacrt nella voce effect

Nel mame versione con interfaccia grafica
Copiate il file nella cartella artwork del vostro mame
Selezionate dal menu effect il file nircacrt da caricare

3) Gli effetti hlsl......wow!

Qui le cose si iniziano a fare serie. Abilitare questi effetti  presuppone un pc decente con una scheda video non troppo antica, perchè in questo caso il lavoro è tutto a carico della gpu. Prima di iniziare scaricatevi le DirectX e l'SDK delle Direct X, altrimenti non riuscirete mai a farli funzionare.
​
Tramite i i parametri messi a disposizione nel mame.ini è possibile simulare di tutto. Curvatura del monitor, angoli arrotondati, saturazione rgb di tutti i tipi, vignettatura, persino il riflesso di una lampadina sul vetro del monitor (incredibile..!) oltre a scanline, invecchiamento dei fosfori del crt..insomma di tutto di più.

​Questa parte riguarda gli utenti un po' più esperti.. a breve i miei parametri pubblicati, come vedete il risultato è niente male...

Il problema, come al solito, è quello della ricerca dei settaggi che si avvicinano di più ad un monitor arcade, sia dal punto di vista cromatico che  di "solco" dello scanline, considerando anche un po' di bloom per dare un effetto più "luminoso" ai pixel....
da sinistra verso destra: LCD pixel nudo e crudo, LCD bilinear filter, LCD bilinear filter+nircacrt.png+ calibrazione colore su slide, LCD con shader hlsl, CRT su cabinato arcade

4) Gli effetti glsl......doppio wow!

Coming soon...!!!!

TV  monitor CRT arcade: il punto di riferimento
Shadow mask, Aperture grille e Slot mask

Cerchiamo di capire, allora, quale effetto dobbiamo replicare, studiando come è fatto un monitor CRT.
Partiamo dai luminofori o detti anche fosfori rgb, che sono quei punti rgb che, illuminandosi, creano i pixel sulla tv ed il famoso effetto scanline.

A seconda del tipo di monitor o tv, a seconda delle tecnologie utilizzate, esistono diversi tipi di "griglie" che compongono questo reticolato colorato di luminofori (o fosfori).

Fondamentalmente sono tre:

Shadow mask circolare (inventata da Werner Flechsig nel 1938, perfezionata con i tre cannoni rgb da RCA negli anni '40)
Aperture grille (inventata da Sony negli anni '60 e chiamata Trinitron)
Slot mask (detta anche Shadow mask lineare) (inventata da NEC negli anni '90  e chiamata Cromaclear)

Queste maschere sono presenti nella cartella Artwork del mame, come effetti PNG. Il problema è la risoluzione dello schermo. Abilitarle su un monitor, ad esempio, con una risoluzione di 1280x1024 crea un reticolo troppo ampio e vistoso, quindi ci vorrebbe maggiore risoluzione. Se fosse possibile nelle future versioni del mame avere la possibilità di usare un pattern vettoriale, indipendente dalla risoluzione, si potrebbe ricreare virtualmente il luminoforo come è nella realtà, leggermente arrotondato. In teoria, per fare questo, in futuro, ci vorrebbe un pattern ad alta risoluzione PNG ed un sistema con risoluzione proporzionata a quel pattern (forse un display da 256k di risoluzione!)

Cerchiamo di vedere quali sono le differenze tra i tre pattern rgb...
Shadow mask circolare
La shadow mask  è stata la prima griglia usata nelle tv crt a colori per separare i fosfori rgb, per consentire una corretta illuminazione degli stessi. È stata inventata dal tedesco Werner Flechsig nel 1938 e poi perfezionata dalla RCA negli anni '40, tramite l'utilizzo di 3 cannoni rgb per gruppo di fosfori e non più 2 cannoni.

Spesso ho usato la parola circolare, per definire questo tipo di maschera, perchè ho notato che, erroneamente, la Slot mask (o Cromaclear, il nome di questa tecnologia) viene chiamata shadow mask. Sì, è vero, sempre una maschera è, ma sono due cose totalmente differenti.

La griglia ha dei buchi circolari che dispongono, in questo modo, l'illuminazione dei fosfori rgb presenti sulla maschera dei luminofori.
Per questo viene chiamata anche Shadow mask circolare.​

​Su google ho trovato questa gif molto esplicativa....quando un'immagine vale più di mille parole...
Ecco come si presenta, ingrandita di parecchio, la shadow mask di una tv CRT
Come vedete gli spazi neri separano i singoli fosfori gli uni dagli altri. Ovviamente il tutto non si nota da lontano, perchè si parla di decimi di millimetro. Però è questo che conferisce un particolare look alle immagini trasmesse sulle tv CRT.

Ora comprenderete che già ricreare un cerchio con pochi pixel non è fattibile, quindi, quello che si può fare, volendo ricreare questo effetto PNG nel mame è quello di arrivare ad un compromesso per dare la "sensazione" di una shadow mask circolare.

Vediamo da vicino come funziona il tutto, al rallentatore.

Su youtube ho trovato questo bellissimo video che mostra la scansione al rallentatore delle tv crt, buona visione!