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Wie der Nintendo NES Zapper funktioniert und warum er auf HDTVs nicht funktioniert

Wie der Nintendo NES Zapper funktioniert und warum er auf HDTVs nicht funktioniert

Nur weil Ihr altes Nintendo Entertainment System lebt und gut ist, heißt das nicht, dass es mit moderner Technologie gut spielen kann. Heute untersuchen wir, warum das klassische Light Gun-Zubehör für das NES den Sprung ins 21. Jahrhundert nicht geschafft hat.

Lieber How-To Geek,

Dies wird wahrscheinlich nicht die ernsteste Frage sein, die Sie heute bekommen, aber ich suche nach einer ernsthaften geekigen Antwort: Warum zum Teufel funktioniert mein Nintendo Zapper nicht auf meinem HDTV? Ich zog mein altes NES aus dem Lager, um einige Klassiker zu spielen, und beschloss, mit der allerersten Patrone zu beginnen, der Combo Super Mario Bros./Duck Hunt. Super Mario Bros. funktioniert gut (obwohl die Grafik auf einem großen HD-Fernseher blockig und seltsam aussieht), aber Duck Hunt funktioniert überhaupt nicht. Das Spiel wird geladen, Sie können es starten, aber Sie können keine Enten schießen. Nicht ein einziger.

Ich war überzeugt, dass der Zapper kaputt war, aber dann habe ich das NES und den Zapper an einen alten Röhrenfernseher aus den 90er Jahren in meiner Garage angeschlossen, und siehe, der Zapper funktioniert! Aus meinem kleinen Test weiß ich genug, um zu sagen, dass das Problem ein CRT- oder HDTV-Problem zu sein scheint, aber ich habe keine Ahnung warum. Worum geht „s? Warum funktioniert der Zapper auf neueren Fernsehgeräten nicht?

Mit freundlichen Grüßen,

Retro Gaming

Wir haben zwar Spaß daran, fast jede Frage zu beantworten, die auf unserem Schreibtisch auftaucht (Sie landen schließlich nicht bei How-To Geek, wenn Sie nicht lieben, wie Dinge funktionieren), aber wir lieben Fragen wie diese: Geeky-Anfrage für der geeky Untersuchung zuliebe.

Lassen Sie uns zunächst die Frage leicht umformulieren, damit wir genauere Begriffe verwenden. Das Problem, das Sie aufgedeckt haben, betrifft nicht den Unterschied zwischen CRT- und HDTV-Geräten (da es in den frühen Tagen Consumer-HDTVs gab, die auf CRT-Technologie basieren). Es geht nicht um die Auflösung, sondern darum, wie die Anzeige gerendert wird. Eine genauere Darstellung würde bedeuten, dass es um den Unterschied zwischen CRT / analogem Video und LCD / digitalem Video geht.

Bevor wir uns jedoch mit dem Kern des Problems befassen, schauen wir uns an, wie der Zapper funktioniert und mit dem NES und dem Fernsehen interagiert. Viele Leute und sicherlich die meisten Kinder, die damals das NES spielten, hatten den Eindruck, dass der Zapper tatsächlich etwas in Richtung Fernseher schoss, ähnlich wie eine TV-Fernbedienung, die ein Signal an ein Fernsehgerät sendet. Der Zapper macht nichts dergleichen (und was genau im Fernsehen könnte das Signal empfangen und an das NES senden?). Die einzige Verbindung zwischen dem Zapper und dem NES ist das Kabel, und das aus gutem Grund. Der Zapper ist nicht so sehr eine Waffe als ein Sensor, ein sehr einfacher Lichtsensor. Der Zapper schießt nichts, er erkennt Lichtmuster auf dem Bildschirm davor. Dies galt für alle Light-Gun-Zubehörteile für alle Videospielsysteme der damaligen Zeit (und davor). Es waren alles nur einfache Lichtsensoren, die in täuschend pistolenähnlichen Gehäusen untergebracht waren.

Bedeutet das, dass der Zapper all diese Enten auf dem Bildschirm mit chirurgischer Präzision aktiv verfolgt hat? Kaum. Nintendo-Designer haben eine sehr clevere Methode entwickelt, um sicherzustellen, dass der einfache Sensor im Zapper mithalten kann. Jedes Mal, wenn ein Spieler den Abzug am Zapper drückte, blinkte der Bildschirm (nur für eine Sekunde) schwarz, wobei ein großes weißes Zielfeld über alles auf dem Bildschirm gezogen wurde, was ein gültiges Ziel war (z. B. die Enten). Es wiederholte den Vorgang innerhalb eines Sekundenbruchteils für jedes verfügbare Ziel auf dem Bildschirm.

Während der Spieler die ganze Zeit einen Bildschirm wie diesen sah:

Der Zapper sah bei jedem Drücken des Auslösers Folgendes:

In diesem kurzen Blitz, der für den Benutzer unsichtbar war, würde die Waffe feststellen, ob eines oder mehrere der Ziele in der Trefferzone des Zappers zentriert waren. Wenn die Box zentriert genug war, zählte sie als Treffer. Wenn sich die Zielbox außerhalb der mittleren Zone befand, war dies ein Fehlschlag. Es war eine sehr clevere Möglichkeit, mit den Einschränkungen der Hardware umzugehen und eine flüssige Benutzererfahrung zu bieten.

Leider war es, obwohl es klug war, sehr hardwareabhängig. Ähnlich wie frühe PC-Videospieldesigner Hardware-Macken verwendeten, um ihre Spiele zu entwickeln (wie das Wissen, dass die Taktrate der Plattform, an der sie arbeiteten, festgelegt war und zur Zeitmessung von Ereignissen im Spiel verwendet werden konnte), verließen sich Nintendo und andere frühe Spielefirmen stark darauf über die Macken von CRT-Displays und ihre jeweiligen Display-Standards. Insbesondere im Fall des Zapper hängt der Mechanismus vollständig von den Eigenschaften der CRT-Anzeige ab.

Erstens erfordert es ein äußerst genaues Timing zwischen dem Abzug am Zapper und der Reaktion auf dem Bildschirm. Selbst der geringste Unterschied (und wir sprechen hier von Millisekunden) zwischen dem an das NES gesendeten Signal und dem auf dem Bildschirm angezeigten Signal kann es auslösen. Die ursprüngliche Zeitsequenz basierte auf der sehr zuverlässigen Reaktionszeit einer CRT, die an das analoge NES-Signal angeschlossen war. Unabhängig davon, ob der alte Röhrenfernseher groß, klein, modern oder 10 Jahre alt war, war die Geschwindigkeit des Signals über den CRT-Anzeigestandard zuverlässig. Im Gegensatz dazu ist die Latenz in modernen digitalen Geräten nicht zuverlässig und entspricht nicht der alten konsistenten Verzögerung im CRT-System. Nun, das spielt in den meisten Situationen keine Rolle. Wenn Sie Ihren alten Videorecorder an die Koax-Buchse Ihres neuen LCD-Displays angeschlossen haben, spielt es keine Rolle, ob Audio und Video um 800 Millisekunden verzögert werden, da Sie es nie erfahren würden (Audio und Video würden synchron abgespielt und Sie hätten absolut keine Möglichkeit zu wissen, dass der gesamte Prozess um den Bruchteil einer Sekunde verzögert war. Diese Latenz zerstört jedoch die Kommunikation zwischen dem Zapper, dem NES und den Ereignissen auf dem Bildschirm vollständig.

Dieses äußerst genaue Timing war möglich (und konsistent), da Nintendo-Designer darauf zählen konnten, dass die Aktualisierungsrate der CRT konsistent ist. CRT-Displays verwenden eine Elektronenkanone, um Leuchtstoffe in Bildschirmen zu aktivieren, die hinter dem Displayglas versteckt sind. Diese Waffe fährt mit einer sehr zuverlässigen Frequenz von oben nach unten über den Bildschirm. Obwohl dies schneller geschieht, als das menschliche Auge erkennen kann, wird jedes einzelne Bild jedes einzelnen Videospiels oder jeder Fernsehsendung so angezeigt, als würde ein hyperaktiver Roboter es Zeile für Zeile von oben nach unten zeichnen.

Im Gegensatz dazu nehmen moderne Digitalanzeigen alle Änderungen gleichzeitig vor. Dies bedeutet nicht, dass moderne Fernseher kein progressives und interlaced Video haben (weil sie es mit Sicherheit tun), aber die Linien werden nicht einzeln gerendert (wie schnell auch immer). Sie werden auf einmal in ihren jeweiligen Standards angezeigt. Warum dies für den Zapper wichtig ist, ist die Software, die den Erkennungsalgorithmus des Zappers steuert und diese zeilenweise aktualisiert, um die Timing-Tricks auszuführen, die es ermöglichen, 5 Enten auf dem Bildschirm zu haben und die Treffererkennung innerhalb von etwa 500 Millisekunden erfolgreich zu erkennen .

Ohne das sehr spezifische und fest codierte Timing des CRT-Displays funktioniert Duck Hunt (oder ein anderes Zapper-basiertes Spiel der Ära) einfach nicht.

Das ist zwar enttäuschend, aber wir wissen, dass es einen Vorteil gibt. Die Premium-Röhrensets von gestern, zum Beispiel die High-End-Sets von Sony, die $$$$ kosten, sitzen jetzt an Tagen mit elektronischem Recycling auf Bordsteinen und sammeln Staub in Second-Hand-Läden. Wenn Sie es mit Retro-Spielen ernst meinen, können Sie eine Premium-Standard-Definition-CRT für ein paar Cent auf den Dollar kaufen.

Haben Sie eine dringende technische Frage, ob groß oder klein? Schreiben Sie uns eine E-Mail an ask@howtogeek.com und wir werden unser Bestes tun, um diese zu beantworten.

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