Переделка фамиклона из PAL в NTSC

Переделка фамиклона из европейской телесистемы PAL в американскую NTSC — процесс переключения режима работы видеочипа фамиклонов (клонов приставки Famicom, она же Nintendo Entertainment System, в России такие клоны обычно называют словом «Денди» по названию самого популярного из них) в режим 525 строк, 60 Гц, и, опционально — полная переделка из PAL в NTSC.

Немного о разнице телесистем

В США ток в розетках течёт с частотой 60 Гц, а в Европе и России — с частотой 50 Гц. Это стало первопричиной, почему изображение на телеэкраны кинескопных телевизоров выводится именно с такими частотами — в США 60 Гц (60 полукадров в секунду, 60i), в Европе — 50 Гц (50 полукадров в секунду, 50i). Сделано это было для упрощения схемотехники ранних телевизоров, и удешевления производства оных. С приходом цветного телевидения, для совместимости с чёрно-белыми ящиками, частоту вывода изображения оставили прежней — 60 Гц для американской системы NTSC, 50 Гц для европейской PAL, и 50 Гц для французско-советской SECAM. Хотя, бывают извращения в виде 50 Гц NTSC и 60 Гц PAL.

Когда говорят о кадровой частоте, обычно говорят о 30 кадрах чересстрочной развёртки для NTSC и 25 кадрах чересстрочной развёртки для PAL/SECAM. Это не совсем верно: поскольку, чётные и нечётные строки выводятся попеременно, кадров в этих телесистемах может быть передано 60 для NTSC, и 50 для PAL — так получается, если запись ведётся не на киноплёнку, с последующей её проекцией устройством телесинхронизации, а на видеомагнитофон, где каждая видеоголовка за один оборот записывает полукадр. В случае цифровых систем, обычно применяется прогрессивная развёртка, где картинка выводится построчно, а не чересстрочно, но некоторые цифровые форматы, как например DVD-диски с интерлейзом, также могут содержать чересстрочное цифровое видео, и там тоже будет 50 кадров, а не 25. Из этого становится ясно, что видео, записанное с удвоенной частотой — 50 или 60 кадров в секунду, можно воспроизвести на кинескопном телевизоре без потерь плавности, если его «рассчерестрочить», и наоборот — можно устранить эффект чересстрочной развёртки, сохранив плавность (например, в случае оцифровки телепередачи или домашнего видео), если наложить эффект устранения чересстрочности (деинтерлейз) методом разделения полноценного кадра, получаемого с вывода полной проекции чётных строк и нечётных строк, на отельные кадры, постановки кадров с чётными строками вслед за нечётными (или наоборот, в зависимости, какие идут первыми) и увеличения кадровой частоты получаемого видео — 60 для NTSC и 50 для PAL. Так вот, игровые приставки типа NES передают движение графики в играх за каждую чётную и каждую нечётную проекцию — то есть, там 60 кадров в секунду для NTSC и 50 для PAL/SECAM.

Стоит также отметить, что в телесистеме NTSC принят стандарт разложения картинки — 525 строк, из которых 480 видимых. Ноги Ютубовского 480p растут оттуда.
В системах PAL и SECAM строк больше — 625, из которых 576 видимых. Ноги Рутубовского 576p растут оттуда.

• В Японии, на родине Фамикома, принята американская телесистема NTSC со стандартом разложения 525/60i. Поэтому, все Фамикомы — NTSC, американские NES — тоже NTSC, а вот европейские версии NES — PAL.
• В Китае, откуда к нам везли разнообразные фамиклоны — PAL со стандартом разложения 625/50i.
• В СССР и России была принята система SECAM со стандартом разложения 625/50i, и поскольку она не отличается от PAL частотой кадров и количеством строк, приставки оказались совместимы с советскими телевизорами, и единственной проблемой было то, что показывали они на SECAM-ящиках типа УЛПЦТ и 3УСЦТ в чёрно-белой гамме, проблема решалась установкой PAL-декодера в телевизор или PAL-SECAM транскодера между приставкой и телевизором. Сделать Фамиклон, работающий в телесистеме SECAM, сложно (с чипсетом по-умолчанию — вообще невозможно, но китайцы ухитрились таки сделать — они использовали дополнительный конвертер из RGB в SECAM, поэтому с SECAM-версий Денди можно получить сигнал RGB, и сделать 50 герцевый RGB-Фамиком) — это удорожает стоимость изделия. Поэтому, львиная доля Фамиклонов, продававшихся на территории быв. СССР — это PAL-версии, SECAM же версии крайне редки, являются коллекционными, и сегодня стоят более 10000 рублей на Авито.

Зачем переделывать Фамиклон

Скорость работы видеоигр в старых игровых приставках, включая Famicom, MegaDrive и отчасти SuperNES, зависит от частоты вывода картинки на экран. Игровые приставки, работающие в телесистеме NTSC, выдают картинку на 10 кадров быстрее, чем приставки, работающие в PAL/SECAM. Это прямо влияет на скорость геймпеля в играх, и даже на скорость музыки (кто не понял — игры в телесистеме PAL/SECAM ощутимо замедляются).

Также, поскольку строк у NTSC меньше, картинка большинства игр в телесистеме PAL сплющивается — добавляются чёрные полосы сверху и снизу из-за отсутствующих строк, картинка становится как будто 16:9 (что на экранах 16:9 сплющивает её ещё сильнее). Если у телевизора есть режим, вроде Самсунговского «ZOOM», растягивающий картинку по вертикали, это не страшно, но большинство телеков такой функции лишены.

Игры для Famicom/NES разрабатывались в первую очередь для продажи в Японии и США, рынок Европы был вторичен по отношению к основным рынкам сбыта. Поэтому, разработчики зачастую пренебрегали портированием игры для PAL-версий NES, и запускали на рынки Европы те же версии, что продавали в США, не адаптируя их под скорость PAL. Игра могла быть переработана под европейский рынок до неузнаваемости, будто это китайский хак, но адаптацией под 50 Гц многие не заморачивались.

На пост-советском пространстве же, оригинальные Фами и NES практически не встречались, рынок был фактически на 100 % представлен Фамиклонами и пиратскими картриджами, игры на которых китайцы обычно копировали с японских, реже — американских оригиналов, то есть — NTSC-версии, даже если где-то в Европе в наличии была полноценная PAL-версия. Изредка, правда, PAL-версии залетали в СНГ — попадалась Super Mario, адаптированная под PAL и Ninja Gaiden, адаптированный под PAL, но 95 % игр на пиратских картриджах были для NTSC. А приставки работают в PAL. Игры тормозят на 10 кадров. Что же до борьбы с чёрными полосами, во времена NES это мало кого беспокоило, и даже официальные игры зачастую были с ними (а вот Tetяis от TENGEN, например — нет, в PAL-режиме он выдаёт чуть больше графики, вместо чёрных полос).

Кроме того, телесистемы PAL и SECAM хоть и много чем лучше, чем NTSC, да хотя бы количеством строк (а значит, большей чёткостью картинки) и более правильной передачей цветов, всё-таки экраны, выводя PAL/SECAM, мерцают сильнее, чем NTSC — связано это с более низкой частотой обновления экрана — 50 Гц против 60 у NTSC, что обеспечивает большую утомляемость глаз геймера при игре на PAL-версиях, чем на NTSC.

Поэтому, многие, поиграв на эмуляторах с родной скоростью, и несплющенной картинкой, желают переделать свои Фамиклоны для работы в NTSC.

Как это делается

Начнём с того, что продукция Steepler («фирменные» Dendy Classic, Junior и иже) — не переделывается. Выбросите её. Многие Фамиклоны 90-х также не подлежат переделке. Связано это с тем, что чип, использующийся для вывода изображения, предназначен для работы только в PAL. Однако, существуют мультисистемные чипы, позволяющие переключение герцовки и телесистемы. Широко распространено у новодела, но встречается и среди старых Фамиклонов. Характерная особенность таких приставок — наличие внутри, на плате с чипсетом или единым бескорпусным чипом, объединяющим в себе всю архитектуру приставки, контакнтных площадок — так называемого «deep switch», две из которых либо спаяны между собой, либо соединены разводкой платы с завода, либо перемычкой, а третья — отключена от схемы. Таких площадок может соседствовать две — для переключения герцовки (50/60 Гц) и телесистемы (PAL/NTSC). Точно переделывается «Киборд 003».

Для перевода Фамиклона из режима 625/50i в 525/60i, достаточно найти ту контактную группу, которая отвечает за переключение герцовки, и перепаять контакнтые площадки — отпаять припаянную, и припаять отсоединённую. Если всё получилось — у Вас получится извращённая версия PAL — PAL60. Картинка должна отображаться на весь экран, скорость геймплея возрастёт (особенно характерно это слышно по ускорившейся музыке), а мерцание экрана уменьшится, изображение же станет более «зернистым», менее чётким. Однако, во-первых, такой формат плохо понимают некоторые импортные телеки (зато на ура хавают советские/СНГшные 3/4/5УСЦТ с PAL-декодером), а во-вторых, картинка может искажаться, например, вокруг контура персонажа могут мельтешить помехи — «мурашки» из точек.

Для получения полноценного NTSC, потребуется описанным выше способом перепаять другую группу контакнтых площадок, отвечающую уже за переключение телесистемы, а также нужно будет обязательно заменить кварцевый резонатор, отвечающий за цветовую поднесущую, частота фамикомовского кварцевого резонатора для NTSC — 21,480 МГц, но он может не подойти, я рекомендую также сразу в радиомагазине заранее приобрести резонаторы с частотой 21,4772 МГц — связано это с тем, что не все Фамиклоны адекватно себя ведут с кварцевыми резонаторами на 21,480, им нужен 21,4772. Ну, и для справки: частота кварцевого резонатора в PAL-Фамиклонах — 26,601712 МГц. Ах да, в радиомагазине берите сразу пару-тройку резонаторов — они бывают бракованными, а также не любят перегрева паяльником.

После вышеописанных манипуляций, Ваш Фамиклон будет отображать игры так, как задумано разработчиками, а не через китайскую жопу. Ну, или вообще перестанет работать, ня.

Переделка MegaDrive

Сеги тоже переделываются методом переключения контактных площадок и замены кварцевых резонаторов, и их тоже можно (и нужно) переделывать, но кварцы там с другой частотой, гуглите.