Anfänge der Grafikkarten

Der erste IBM PC kam 1981 mit einer Karte auf den Markt, die lediglich die einfarbige Darstellung von Text ermöglichte. (MDA = Monochrome Display Adapter). Die Firma Hercules erkannte die Lücke und bot schon 1982 eine (ebenfalls einfarbige) Karte an, mit der die Pixel des Textmodus einzeln angesteuert werden konnten, den HGC-Adapter. Neben der Textdarstellung wurde noch ein Grafikmodus mit einer Auflösung von 720x348 Pixeln beherrscht. Dabei wurden 2 Farben, "An" und "Aus" beherrscht. "Aus" ist schwarz, "An" je nach Monitor grün, bernstein (Amber) oder bei den ganz edlen Modellen papierweiß. Dieser Standard wurde schnell wieder vergessen als die nächste Generation aufkam, Emulationen für den Hercules-Modus hatten spätere Grafikkarten immer seltener.

Bis 1989 setzten sich die Farb-Grafikkartentypen als Standards durch, die IBM neu auf den Markt brachte:

 

CGA-Karte 1981 (populär ab 1984)

CGA steht für Color Graphics Adapter. Die Karte beherrschte einen 4-Farben Modus (wobei man die Wahl aus 4 Paletten hatte) mit 320x200 Pixeln oder den 2-Farben Modus (Schwarz-weiß) bei 640x350 Pixeln. Einige CGA-Karten konnten den Hercules Mochchrom-Modus ebenfalls noch darstellen.
Die Karte konnte auch einen 160x100 Modus mit 16 Farben darstellen, davon wurde jedoch so gut wie nie Gebrauch gemacht. Die Auflösung war dafür viel zu niedrig und viele Monitore hatten Probleme das darzustellen, da sie das Intensity-Bit nicht auswerten konnten.

EGA-Karte 1984

Der Enhanced Graphics Adapter konnte immerhin schon volle 16 Farben darstellen, bei 320x200 oder bei 640x350 Pixeln. Die Karte war voll abwärtskompatibel zum CGA-Standard. Unterstützung für den Hercules Modus wurde immer seltener und war später garnicht mehr vorhanden. Auf der EGA-Karte wurde auch erst mal ein eigenes Grafikkarten-BIOS eingesetzt. Die Vorgänger wurden noch vom PC-BIOS gesteuert.
Die Übertragung der Farben erfolgte im Format R-G-B+Intensity. Durch Aus- und Einschalten der Farben Rot, Grün und Blau konnten 2^3 = 8 Farben kombiniert werden. Diese konnten noch per Intensity auf Hell geschaltet werden, wodurch sich 16 Farben ergaben. Alle Karten übertrugendie Bilder rein digital. Der Anschluß war ein 9-poliger Sub-D Stecker.

 

MCGA- und VGA-Karte 1989

Die Ur-VGA Karte (VGA = Video Graphics Array) und die technisch 100% kompatible MCGA (Multi Color Graphics Array) kamen mit den gleichen 64 kB aus wie die EGA-Karten auch schon. Bei 320x200 Pixeln konnte eine Farbtiefe von 256 beliebig definierbare Farben aus einer Palette von ca. 250000 Farben dargestellt werden.

Durch Palettenoperationen wiesen die Karten bis dahin ungeahnte Multimedia-Fähigkeiten auf. Zum Beispiel konnte man ein Bild nur durch Umrechnung der 3x256 Palettenregister (Rot, Grün, Blau auf 256 Farben) aus- und einblenden - schon auf damaligen Rechnern recht flott. Auch Farbrollen war möglich, man positionierte einfach alle Farben, die im Bild nebeneinander lagen, auch in der Palette nebeneinander und ließ bestimmte Farben der Palettenregister einfach durchlaufen. Wollte man also Farben 10-15 rollen lassen, mußte man nur die Farbe aus Register 10 merken, 11-15 um eins nach Vorne schieben und die gemerkte Zahl aus Register 10 nach 15 schreiben.

Im hochauflösenden Modus bei 640x480 waren wieder nur die üblichen 16 EGA-Farben möglich. Da man damals keine Möglichkeit sah, ein digitales Protokoll zu erstellen, daß die VGA-Farben (immerhin über 256000) überträgt, wurden analoge Monitore gebaut. Diese hatten die Möglichkeit, praktisch unbegrenzt viele Farben darzustellen, im Gegensatz zu den Karten welche die Bilder lieferten.
Ab hier hatte IBM die Standardisierungsmacht verloren. Das ist der Grund, warum auch heute noch der VGA-Modus (640 × 480 Punkte in 16 Farben) der "Notfall-Modus" bei allen PCs ist, denn nur bis zu diesem Modus kann die Hardware aller PC-Grafikkarten von der Software auf einheitliche Weise angesprochen werden.

Die weiteren Bezeichnungen SVGA, XGA usw. sind keine Grafikkartenstandards mehr, sondern Kurzbezeichnungen für Bildschirmauflösungen:

S-VGA

Die Super-VGA Karten sind erweiterte VGA-Karten mit mehr Speicher (256 kB). Sie konnten Auflösungen bis 800x600 darstellen, die Möglichkeit 256 Farben anzuzeigen, rückte auf 640x480 hoch. VGA und alle Nachfolger sind EGA und CGA kompatibel.

XGA

E(x)tended-VGA Karten hatten 512 kB Speicher oder mehr. Die X-VGA Auflösung schlechthin ist die 1024x768, aber auch die alten Karten kamen teilweise schon darüber. Neben dem 256 Farben Modus wurde auch der High Color Modus mit 16 Bit (64000 Farben, palettenlos, teilweise auch mit 15 Bit und nur 32000 Farben) und der True Color Modus mit 24 Bit und somit 16 Mio. Farben eingeführt. Typische Chip-Vertreter dieser Generation sind die Grafik-Chips ET3000 und ET4000 von Tseng Labs. Während der ET3000 noch als S-VGA mit 256 kB und X-VGA mit 512 kB rumgeisterte, tauchten ET4000 Karten mit dann zwischen 512 kB und damals unvorstellbaren 2 MB auf. Teilweise gab es auf den ET4000 Karten solche Kuriositäten, daß man nur 256 Farben darstellen konnte, bis der RAM-DAC (Digital-Analog-Converter, der die digitalen Speicherdaten zum analogen Monitorsignal umwandelte) gegen einen anderen getauscht wurde, der dann High-Color (65536 Farben) darstellen konnte. All das war seinerzeit möglich, da die RAMDACs gesockelt waren.

Außerdem gab es ET3000 Karten die neben VGA-Ausgang auch alternativ einen EGA-Ausgang anboten, allerdings dann auch nur mit den EGA-Modi. Der ET4000 beherrscht übrigens auch schon in Ansätzen Befehle der nächsten Grafikkarten-Generation (die der Windows-Beschleuniger), allerdings ohne merklichen Effekt, denn oft wurden die wenigen Befehle gar nicht eingesetzt oder waren auch nicht schneller als eine Software-Lösung.

VESA

Bei den hochauflösenden Modi und denen mit mehr als 256 Farben gab es den reinsten Wildwuchs in Sachen Standards. Das Grafikkarten-Standardisierungs-Kommitee VESA(Video Electronics Standards Association) setzte daher die VBE, die VESA BIOS Extensions fest, mit denen man wieder standardtisiert auf diese Modi zugreifen konnte. VESA VBE stellte einen Standard für Videomodes bis zu einer Auflösung von 1280 × 960 Punkten in 2 Byte Farbtiefe dar, den heute jede PC-Grafikkarte beherrscht.

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