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Kinney Video Scanner für C64

Vor einiger Zeit, habe ich eine PDF im Internet gefunden, die einen Video-Digitizer von ca. 1986 als Schaltplan zeigt.
Einige wenige Informationen sind daraus zu lesen.

Der Digitizer wurde von Dick Kinney und Kinney Software entwickelt und wohl auch vertrieben.

Den Kinney-Video-Digitizer - kannte ich bis dahin nicht. Ich fand es aber sehr Schade, das er so in die Vergessenheit
geraten ist.
Es ist wohl einer der ersten Video-Digitizer für den C64 überhaupt gewesen.

Da ich keinerlei weitere Informationen dazu gefunden habe, habe ich eine PCB dafür entworfen und den Digitizer getestet.

Im Internet wurde ich auch auf die dafür vorgesehene Software fündig.

Es gibt eine ältere Software Version und eine neuere, die ein paar mehr Funktionen bietet.

Es ist auf jeden Fall sinnvoll, die neure Software zu benutzen. Da auch einige Fehler behoben wurden.
Allerdings hat auch die neuere Version ein paar Fehler und stürzt auch gerne mal ab.
Witzig ist aber, man kann sogar das Bild jetzt im "StripPoker" Format speichern. Ob das allerdings funktioniert und wie die Bilder dann verwendet werden müssen, kann ich nicht sagen.

Funktionsweise

Der Digitizer arbeitet mit einem synchronisierten Abtastverfahren. Das eingehende Videosignal wird an einem bestimmten Punkt jeder horizontalen Zeile abgetastet. Der Digitizer verschiebt diesen Abtastpunkt langsam von links nach rechts über das Bild, ungefähr innerhalb von 3 Sekunden. Dadurch wird eine vertikale Pixelspalte mit einer Rate von einer vertikalen Spalte alle 16,667 ms abgetastet.

Der Computer liest die abgetasteten Daten, die in vertikalen Spalten erfasst werden, und wandelt sie softwaregesteuert in ein Bitmap-Bild um.

Siehe hierzu den Schaltplan des Digitizers. Der bilaterale Schalter U3 wird als Reaktion auf jeden horizontalen Synchronimpuls geschaltet, verzögert um die Zeitdauer des Monoflops U1. Die Video-Sample-and-Hold-Funktion wird durch die Schaltwirkung von U3 und einen kleinen Kondensator ausgeführt, der durch einen Abschnitt von U2 gepuffert wird.

Die Länge der Verzögerung von U1 wird durch die Ladezeitkonstante moduliert, die aus dem Rate-Poti, einem 100-kΩ-Widerstand und einem 22-µF-Kondensator gebildet wird. Diese lange Zeitkonstante, ungefähr 4 Sekunden, steuert die Links-nach-rechts-Bewegung der Abtastung über das Videobild, indem der Verzögerungswert von U1 verändert wird.

Die Transistoren Q2 und Q1 dienen als Synchrontrenn- und Pufferstufen, wobei ein Teil von U2 als Vertikalsynchronfilter arbeitet und den Ausgangstransistor Q3 ansteuert. Die Vertikalsynchronisation und der horizontale „Sweep“-Vorgang werden von Q4 gesteuert. Wenn Q4 eingeschaltet ist, arbeitet der Digitizer. Q4 muss ausgeschaltet werden, um den Vorgang zurückzusetzen, bevor ein weiteres Bild digitalisiert werden kann.

Der Computer bestimmt softwaregesteuert, welchen Pegel er über Pin D an die Basis von Q4 anlegt. Das abgetastete Videosignal wird durch einen Abschnitt von U2 gepuffert, der anschließend den Modulationseingang des Timers U4 ansteuert. U4 ist so konfiguriert, dass er als Reaktion auf einen Trigger vom I/O-Port, Pin 8, eine variable Impulsbreite an Pin 6 für den I/O-Eingang des Computers liefert.

Der Computer bestimmt anhand dieser Impulsbreite den Graustufenwert. Außerdem erkennt der Computer, wann eine neue vertikale Spalte begonnen werden soll, indem er den Pegel von Q3, also das Vertikalsynchronisationssignal, an Pin C auswertet.

Gehäuse

Ich habe mir dann für die Platine noch ein nettes Gehäuse konstruiert und mit dem 3D Drucker ausgedruckt.
Ebenso ein passendes Label, damit der Charme der 80´er auch wirklich zu erkennen ist.

5 Potitiometer sorgen für viel Einstellmöglichkeiten direkt am Modul

Begriff Bedeutung

Wirkung aufs Bild

Contrast Kontrast Unterschied zwischen hellen und dunklen Bereichen. Höher = kräftigeres, härteres Bild; niedriger = flacher/grauer.
Bright/Brightness Helligkeit Grundhelligkeit bzw. Schwarzwert. Höher = Bild wird heller, aber Schwarz kann grau werden.
Width Bildbreite Stellt ein, wie breit das Bild horizontal angezeigt wird. Zu hoch = Bild läuft links/rechts aus dem sichtbaren Bereich.
Coarse Grobabgleich Grobe Einstellung, oft für Frequenz, Abstimmung oder Synchronisation. Je nach Gerät kann es die horizontale Bildlage/Stabilität oder Tuning-Grobabstimmung betreffen.
Rate Rate/Frequenz/ Geschwindigkeit Meist eine Frequenz- oder Wiederholrate-Einstellung. Bei alten Monitoren kann das mit Bildsynchronisation, Scanrate oder Flimmern/Stabilität zusammenhängen.

Abgleich

  1. Alle Potentiometer auf Mittelstellung stellen, außer Kontrast. Den Kontrast auf Minimum stellen, also minimaler Widerstand zwischen Pin 8 und Pin 9 von U2.
  2. Eine bekannte, einwandfreie RS-170-Composite-Videoquelle anschließen, die Schrift oder ein Muster enthält, das als Referenz für Scanbreite und Zentrierung verwendet werden kann, zum Beispiel Filmtitel, Wetterkarten, Telefonnummern usw.
    Man sollte beachten, das es sich bei RS-170 theoretisch um ein NTSC Signal handelt!
  3. Den Digitizer im Adjust-Modus betreiben, also mit F1. Das Grob-Helligkeitspoti VR5 vorsichtig und langsam drehen, bis ein mittelgraues Bild sichtbar wird. Dafür den „C“-Modus verwenden. Der ungefähre Widerstand, gemessen vom Schleifer bis zum aktiven Ende des Potis, liegt bei 600 Ω bis 1,4 kΩ. Das Graustufenmuster sollte nahezu gleichmäßig sein und nur wenige schwarze Sprenkel aufweisen. Sehr grobe Fischgrätmuster weisen auf eine falsche Einstellung von VR5 oder auf falsche Bauteile in der zugehörigen Schaltung hin.
  4. Die Rate-Einstellung VR4 langsam so einstellen, dass ein vollständiges Bild entsteht, das dem Eingangsmuster entspricht. Es ist notwendig, den äußersten linken und rechten Bildrand praktisch abzuschneiden, um die beste horizontale Linearität zu erzielen. Eine kleine Nachjustierung von VR3 kann ebenfalls versucht werden, um das beste Ergebnis zu erhalten. VR3 und VR4 beeinflussen sich gegenseitig und haben sehr ähnliche Wirkungen. Die endgültigen Einstellungen sollten bei den meisten Heimfernsehbildern bezüglich Scanbreite und Zentrierung passen.

Meine Erfahrungen

Die Qualität der Bilder kann zwar nicht ganz mit den Digitizern mithalten, die etwas später erschienen sind.
Aber er war zum einen für private Anwender wohl relativ einfach mit einfachen Komponenten und dazu noch günstig nach zu bauen. Für damalige Verhältnisse wohl auch etwas ganz besonderes.
Außerdem sahen die Ergebnisse (Bilder) auf einem damaligen Röhren-TV oder Röhren-Monitor sicherlich deutlich besser aus, als auf den heutigen Monitoren.
Der Grund: ...oft sehen alte Computer und Konsolen auf modernen Fernsehern so schlecht aus, weil neue TV Geräte und Monitore das niedrige analoge Signal hochrechnen ("skalieren") müssen. Dadurch wirken Kanten extrem kantig (Pixelbrei) oder matschig. Die Röhrenfernseher von früher haben das Bild durch ihre Technik von Natur aus weichgezeichnet


DOWNLOAD´s

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