Hold And Modify

Con Hold-And-Modify, spesso indicata con la sua sigla HAM, si intende una famiglia di modalità video di tipo grafico proprie della piattaforma Amiga.

Esempio di immagine a 4.096 colori visualizzata su Amiga in modalità HAM

La modalità HAM originaria, disponibile con i chipset OCS, ECS e AGA, permette di visualizzare sullo schermo tutti i 4.096 colori disponibili usando solo 6 bit per pixel invece dei 12 bit per pixel che sarebbero necessari. L'HAM funziona sulle sequenze di pixel della stessa linea: dei 6 bit a disposizione, due fungono da bit di controllo e stabiliscono il significato dei restanti quattro bit: se cioè verrà modificata una delle componenti RGB del pixel precedente, o se tutte e tre le componenti verranno prese da uno dei 16 colori di una particolare palette indicizzata.

Nei computer Amiga più recenti basati sul chipset AGA è disponibile anche una modalità HAM che usa 8 bit grazie alla quale è possibile visualizzare 262.144 colori contemporaneamente. Per distinguerle le due modalità sono chiamate HAM6 (o HAM-6) e HAM8 (o HAM-8).

L'HAM può essere visto come una tecnica di compressione dati lossy, dove 12/18 bit di informazione colore vengono memorizzati in 6/8 bit di memoria (con riduzione della qualità), e vengono decompressi via hardware in tempo reale man mano che la memoria video viene letta e visualizzata dal processore grafico.

Funzionamento della modalità HAM6

I colori ottenibili in modalità HAM6

I chipset OCS e ECS supportano 16 livelli distinti per le componenti cromatiche rossa, verde e blu, per un totale di 4.096 colori possibili (16 * 16 * 16 = 4096). Ognuna delle 3 componenti richiede 4 bit di memoria (16 = 2⁴), quindi sono necessari 12 bit per memorizzare un colore.

Tuttavia, i chipset OCS ed ECS supportano modalità video con un massimo di 5 bit per pixel, quindi normalmente non si potrebbero visualizzare contemporaneamente più di 32 colori, scelti da una tavolozza di 4096. Durante il tracciamento dello schermo, i 5 bit di ogni pixel formano l'indice del colore da utilizzare dalla tavolozza.

La modalità EHB consente di aggiungere ai 5 bit per pixel un sesto bit. A differenza dei primi 5, usati per l'indice del colore, il sesto bit indica se il colore estratto dalla tavolozza va usato così com'è, oppure dimezzandone l'intensità. Anche così però non si hanno a disposizione che 64 colori.

L'HAM, invece, consente di visualizzare contemporaneamente tutti i 4.096 colori di Amiga. Per far questo utilizza 6 bit per pixel: 2 come bit di controllo e 4 come bit di dati. Il colore del pixel è dunque determinato in base ai bit di controllo, secondo le seguenti quattro possibilità

2 bit di controllo	4 bit di dati	Effetto
00	XXXX	da tavolozza (il colore viene preso da una tavolozza di 16 colori usando come indice i 4 bit di dati);
01	BBBB	modifica blu (usa il colore del pixel precedente modificato nella sua componente blu)
10	RRRR	modifica rosso (usa il colore del pixel precedente modificato nella sua componente rossa)
11	GGGG	modifica verde (usa il colore del pixel precedente modificato nella sua componente verde)

Funzionamento della modalità HAM8

Con l'AGA, le capacità grafiche di Amiga vennero migliorate. Si passò da 4 ad 8 bit per componente cromatica, per un totale di 16.777.216 di colori possibili. Da 6 bit per pixel si passò inoltre a 8 bit per pixel, che consentivano di indicizzare una tavolozza estesa a 256 colori.

La modalità HAM8 è del tutto analoga ad HAM6: per ogni pixel si hanno sempre 2 bit di controllo, ma 6 bit di dati anziché 4, che possono essere usati per scegliere uno tra i 64 colori dalla tavolozza, oppure per modificare i 6 bit più significativi di una delle componenti cromatiche del colore del pixel precedente. I 2 bit meno significativi della componente cromatica rimangono invariati.

2 bit di controllo	6 bit di dati	Effetto
00	XXXXXX	da tavolozza (il colore viene preso da una tavolozza di 64 colori usando come indice i 6 bit di dati);
01	BBBBBB	modifica blu (usa il colore del pixel precedente modificato nella sua componente blu)
10	RRRRRR	modifica rosso (usa il colore del pixel precedente modificato nella sua componente rossa)
11	GGGGGG	modifica verde (usa il colore del pixel precedente modificato nella sua componente verde)

Vantaggi e svantaggi

Nel 1985, quando fu lanciato l'Amiga, il modo HAM costituiva un vantaggio rispetto ai sistemi concorrenti, in quanto consentiva al sistema di visualizzare foto digitalizzate e alcune immagini in rendering 3D ad un livello considerato "fotorealistico" per quel periodo.

Il modo HAM è solo un'approssimazione del truecolor. Possono essere necessari fino a tre pixel per passare da un colore ad un altro, sicché nel visualizzare cambiamenti repentini di colore spesso presenti nelle foto digitalizzate, possono comparire evidenti frange multicolori. Inoltre questa modalità, per le sue caratteristiche che costringono il processore grafico a ricalcolare in tempo reale i colori dell'immagine, è intrinsecamente più lenta delle altre modalità grafiche di Amiga, tanto da aver fatto valutare a Jay Miner, il progettista del Blitter, l'opportunità di eliminarla dalla versione definitiva del chip.

Il modo HAM è inoltre difficile da usare nei giochi e nelle applicazioni dove il contenuto dello schermo va modificato. Se si fa scorrere lo schermo verso sinistra, fino a farne uscire un pixel "di base", i pixel successivi, da questo dipendenti, assumono colori errati. Questo effetto collaterale complica la gestione degli scorrimenti orizzontali. Una cosa analoga succede se un pixel "di base" viene inserito in una sequenza di pixel interdipendenti; per questo motivo è difficile disegnare i BOB (gli sprite di Amiga) con il Blitter senza rovinare l'immagine sottostante.

Bibliografia

• Amiga Hardware Reference Manual, Commodore-Amiga
• Specification for the Advanced Amiga (AA) Chip Set, Commodore-Amiga

Voci correlate

• Extra Half Brite

Altri progetti

Altri progetti

• Wikimedia Commons

• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su Hold And Modify

Collegamenti esterni

• Demo animati del modo HAM-6 e del modo HAM-8 (richiede Java).