Hur Nintendo NES Zapper fungerade, och varför det inte fungerar på HDTV

Bara för att ditt gamla Nintendo Entertainment System lever och det betyder inte bra att det kan spela bra med modern teknik. Idag utforskar vi varför det klassiska ljuspistoltillbehöret för NES inte gjorde hoppet till det 21: a århundradet.

Kära hur-till-geek,

Det här kommer förmodligen inte att vara den mest allvarliga frågan du får idag, men jag letar efter ett seriöst geekigt svar: varför kommer inte min Nintendo Zapper att fungera på min HDTV? Jag drog min gamla NES ur lager för att spela några klassiker och bestämde mig för att börja med den allra första patronen, combo Super Mario Bros./Duck Hunt one. Super Mario Bros. fungerar bra (även om man ser grafiken ser blockig ut och konstig på en stor HDTV) men Duck Hunt fungerar inte alls. Spelet laddas, du kan börja det, men du kan inte skjuta några ankor. Inte en enda.

Jag var övertygad om att zapper var trasig men då pluggade jag NES och zapper i en gammal 1990-talstube-tv i mitt garage och ser, zapper fungerar! Från mitt lilla test vet jag nog att säga att problemet ser ut att vara en CRT vs HDTV-fråga, men jag har ingen aning om varför. Vad är historien? Varför kommer inte zapper att fungera på nyare TV-apparater?

vänliga hälsningar,

Retro Gaming

Medan vi har roligt att svara på nästan varje fråga som kommer över vårt skrivbord (du hamnar inte i How-To Geek om du inte älskar hur saker fungerar, trots allt), vi älskar verkligen frågor som denna: geeky förfrågan om Skälet till geeky förfrågan.

Låt oss först ompröva frågan något, så vi använder mer exakta villkor. Problemet som du har upptäckt handlar inte om skillnaden mellan CRT och HDTV (eftersom det i början var konsument HDTV-apparater byggda kring CRT-teknik). Det handlar inte om upplösning, det handlar om hur displayen görs. Att ramma det mer korrekt skulle vara att det handlar om skillnaden mellan CRT / analog video och LCD / digital video.

Innan vi tittar på kärnan i frågan, låt oss se hur Zapper fungerar och interagerar med NES och TV. Många människor, och förvisso de flesta barnen som spelade NES tillbaka på dagen, var under intryck av att Zapper faktiskt sköt någonting mot tv, precis som en TV-fjärrkontroll som skickade en signal till en tv-apparat. Zapper gör ingenting av det slaget (och vad, precis på TV: n skulle kunna ta emot signalen och skicka den till NES?). Den enda kopplingen mellan Zapper och NES är ledningen och med god anledning. Zapper är inte lika mycket en pistol som det är en sensor, en mycket enkel ljussensor. Zapper skjuter ingenting, det upptäcker ljusmönster på skärmen framför den. Detta var sant för alla ljuspistoltillbehör för alla videospelsystem i tiden (och före det). De var alla bara enkla ljussensorer inrymda i bedrägligt pistolliknande fall.

Beträffar det att Zapper aktivt spåra alla ankor på skärmen med kirurgisk precision? Knappast. Nintendo-designers kom på ett mycket smart sätt för att säkerställa att den enkla sensorn i Zapper kunde hålla sig. Varje gång en spelare drog avtryckaren på Zapper, skulle skärmen (för bara en fraktion av en sekund) blinkar svart med en stor vit målsökningslista ritad över allt på skärmen som var ett giltigt mål (som ankor). Det upprepade processen, allt inom den fraktionen av en sekund, för varje tillgängligt mål på skärmen.

Medan spelaren såg en skärm så här hela tiden:

Zapper, under varje utlösningspress, såg något så här:

I den korta blixten, som var osynlig för användaren, skulle pistolen bestämma om ett eller flera av målen var centrerade i Zappers träffzon. Om lådan var tillräckligt centrerad räknades den som en träff. Om målfältet var utanför mittzonen var det en sak. Det var ett mycket smart sätt att hantera begränsningarna i hårdvaran och ge en flytande användarupplevelse.

Tyvärr var det trots att det var smart, det var mycket maskinvaruberoende. Såsom tidigt PC-videospelkonstruktörer använde hårdvarukunskaper för att hjälpa till att bygga sina spel (som att veta klockhastigheten på plattformen som de arbetade med var fast och kunde användas för att spela in-spel-händelser), lät Nintendo och andra tidiga spelbolag starkt på CRT-skärmens egenskaper och deras respektive visningsstandarder. När det gäller Zapper är mekanismen helt beroende av egenskaperna hos CRT-displayen.

För det första krävs det extremt exakt timing mellan utlösningsdraget på Zapper och svaret på skärmen. Även den minsta skillnaden (och vi talar millisekunder här) mellan signalen som skickas till NES och signalen som visas på skärmen kan slänga den. Den ursprungliga tidssekvensen baserades på den mycket pålitliga svarstiden för en CRT ansluten till den analoga NES-signalen. Huruvida den gamla rör-TV var stor, liten, skäregg eller 10 år gammal var signalets hastighet via CRT-visningsstandarden tillförlitlig. Däremot är latensen i moderna digitala uppsättningar inte pålitlig och är inte densamma som den gamla konsekventa fördröjningen i CRT-systemet. Nu spelar det ingen roll i de flesta situationer. Om du har din gamla videobandspelare ansluten till koaxialkontakten på din nya LCD-skärm spelar det ingen roll om ljudet och videon försenas med 800 millisekunder eftersom du aldrig skulle veta (ljud och video skulle spela i synkronisering och du hade absolut inget sätt att veta att hela processen var långsam med en bråkdel av en sekund). Men denna latens förstör fullständigt kommunikation mellan Zapper, NES och händelserna på skärmen.

Denna extremt exakta tidpunkt var möjlig (och konsekvent) eftersom Nintendo-designers kunde räkna med att uppdateringshastigheten för CRT var konsekvent. CRT-skärmar använder en elektronpistol för att aktivera fosforer i skärmen som är dolda bakom displayglaset. Denna pistol sveper över skärmen från topp till botten vid en mycket pålitlig frekvens. Även om det händer snabbare än det mänskliga ögat kan upptäcka, visas varje enskild bild av varje enskild videospel eller tv-sändning som om någon hyperaktiv robot drar den linjen för rad från topp till botten.

Däremot gör moderna digitala displayer alla ändringar samtidigt. Det här är inte att säga att moderna tv-apparater inte har progressiv och interlaced video (eftersom de verkligen gör det), men linjerna görs inte en i taget (dock snabbt). De visas alla på en gång i sina respektive standarder. När det gäller varför detta är viktigt för Zapper, kör programvaran Zappers detekteringsalgoritm behov Uppdatera den här linjen för att dra bort tidstrenderna som gör det möjligt att få 5 ankor på skärmen och lyckad träffdetektering allt inom 500 millisekunder eller så.

Utan den mycket specifika och hårdkodade tidpunkten som tillhandahålls av CRT-skärmen, kommer Duck Hunt (eller något annat Zapper-baserat spel i eran) helt enkelt inte att fungera.

Medan det är en besvikelse, vet vi, det finns en uppåtsida. Premium-seterna från tidigare år, de avancerade Sony-uppsättningarna till exempel, som kostar $$$$, kan nu hittas sitter på kantar under elektroniska återvinningsdagar och samlar damm på baksidan av begagnade butiker. Om du är seriös om retro spel kan du hämta en premium standard definition CRT för pennies på dollarn.

Har du en stor teknisk fråga, stor eller liten? Skjut oss ett mail på [email protected] och vi gör vårt bästa för att svara på det.