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2025 iThome 鐵人賽

DAY 1
2

電腦開機的那一聲「嗶」:我成為工程師的起點

一切從遊戲開始

德軍總部遊戲畫面(圖源網路)

在我的記憶中,有一次我到阿伯家玩,阿伯看我無聊,帶我走進一間小房間裡,從此我進入那神祕的世界。(以當時的刻板印象,這個神祕的世界還不是我這個年紀可以接觸的)

還記得當時桌上放了一堆我從沒看過的東西,在當時的我眼中看來就是個...

  • 一個四四方方中間黑黑的大盒子
  • 一個長長表面有很多層的盒子
  • 一條扁扁長長上面很多小方塊的板子
  • 以及一隻老鼠????

接著阿伯就走過去桌子,並坐下來按了長盒子上的按鈕。

「嗶!」長盒子發出了一聲短而有力的聲音。

在「嗶」聲後,大盒子表面的燈亮了起來,然後發出了高速轉動的聲音,當下我真的以為要爆炸了。

「阿伯!要爆炸了!」我緊張得大叫阿伯。

當時,對還沒上幼稚園的我,那陌生的聲音,造成的衝擊非常大,根本不知道這東西其實就只是『電腦』而已,只記得當時阿伯的表情非常驕傲,彷彿可以趁機賣弄知識一樣,開始跟我介紹了這個東西。

「這個(長盒子)叫做主機,然後這個(黑色玻璃的盒子)叫做顯示器,這個(長條白色的板子)叫做鍵盤,這個(老鼠)叫做滑鼠。」阿伯一邊說著,一邊用手指著這些東西。

電腦(圖源 Wiki)

第一次看到這個東西真的是非常驚艷,雖然當時開機至少需要 2~3 分鐘起跳,但我還是覺得這個東西超級酷,看著那些不知名的英文字一行行跳出,彷彿像是變魔法一樣。

正當我想問這個電腦可以做什麼時,阿伯就開始在鍵盤上敲打起來,然後接著說:

「等一下你可以玩遊戲唷!」

什麼?!竟然可以玩遊戲?!從小到大我最喜歡的就是玩遊戲了,以前我爸都會帶我去他公司玩遊戲機,還記得那是當時很紅的「任天堂紅白機」。

任天堂紅白機(圖源 Wiki)

所以當阿伯說可以玩遊戲的時候,我非常的激動,過一段時間後,螢幕出現了一個畫面,那畫面非常的鮮艷(以當時來講,現在來看就...),當時所玩的遊戲應該是『格斗天王』,畢竟我對那打架的畫面特別有印象。

等到遊戲完全載入後,阿伯開始教我如何玩,結果一個不小心就玩超過 2 小時以上,後來我們兩個就被伯母叫去罰跪了QQ(如果未來有機會再來細講)。

時隔多年後,我才知道當時阿伯是在 MS-DOS 環境下輸入指令來載入遊戲的,並不是毫無意義的敲打鍵盤,而當時的遊戲畫面大多都是 8 Bit 的畫面,8 Bit 的畫面在當時已經是非常先進的。

那些年,我們一起追的科技

為了讓這篇文章可以閱讀起來輕鬆有趣一點,在主文前我會先帶入自己的小故事,再從中去介紹故事中的一些相關知識點,這些知識點可能是我在學習中接觸到、解決過、或者一些比較有趣的事情,至於篇章的長度不一,畢竟有些內容介紹起來會比較繁冗,有些則比較簡短。

那麼以這一次的小故事來講,我打算介紹以下:

  1. 螢幕顯示器(映像管)
  2. 遊戲畫面(8 Bit)
  3. MS-DOS

如果你準備好的話,就讓我們開始吧!

螢幕顯示器(映像管)

CRT 螢幕(圖源網路)

映像管螢幕英文簡稱為 CRT(Cathode Ray Tube),相較於現代的輕薄螢幕做比較,它因為裡面含有真空管、超厚的顯示玻璃等等,導致體積大還非常的笨重,而當時的映像管螢幕刷新率是非常之低,產出的畫面效果不好,也容易導致使用者眼睛上的疲勞及乾澀,甚至近視度數的增加,當然,也跟使用者的習慣有關。(例如...距離太近、光線不足、姿勢不良等)

Note
當螢幕刷新率(Hz)太低時,會導致畫面延遲較高,對眼睛負擔較大,以現代的標準來看,螢幕刷新率至少要在 60Hz 以上。

那...什麼是螢幕刷新率(Hz)呢?

簡單來說,螢幕刷新率就是指螢幕每秒鐘更新畫面的次數,這個數字越高,畫面就會越流暢,以 60Hz 來講,就是指螢幕每秒鐘更新畫面 60 次,也就是說每 1 秒鐘畫面會閃爍 60 次。

其實我們生活中很多東西都是有刷新率的,例如:電視、手機以及電燈泡,這些東西的刷新率都非常高,以至於我們的眼睛無法察覺,但刷新率一但過低時,我們的眼睛很快就會察覺到畫面閃爍,這就是所謂的「閃屏」,而閃屏也會造成一些視覺上的不適感。(例如:快壞掉的電燈泡)

回到映像管的部分,映像管的顯示方式其實非常的有趣(有嗎?),映像管裡面有 1 個彩色電子槍(圖中圈起來的部分)

電子槍(圖源網路)

這個電子槍會發射出 3 條電子束,分別是紅(R)、綠(G)、藍(B),這 3 條電子束會去撞擊螢幕上的螢光物質,然後產生不同的顏色,所以當時螢幕顯示出來的顏色都是由這 3 個基本色所組成的。

到了比較現代之後,映像管螢幕自然而然就被淘汰了,而取而代之的是液晶螢幕(LCD)。

LCD 螢幕(圖源網路)

液晶螢幕相較於映像管螢幕,它的優點是:

  • 輕薄:液晶螢幕分為平面及曲面,少數較舊型的螢幕可能還是偏厚,但整體來講還是比映像管螢幕來的輕薄。
  • 刷新率較高:液晶螢幕的刷新率通常都在 60Hz 以上,因為使用技術上從電子槍改為液晶技術。
  • 功耗(電力消耗)較低:這點相信大家都能理解,因為液晶螢幕不需要像映像管螢幕那樣需要發射電子束,所以功耗自然就會比較低。

這樣一比較,你就知道為什麼大家後來不愛用 CRT 了吧?

底下也附上表格來比較一下映像管螢幕與液晶螢幕的差異:

項目 映像管螢幕 LCD 螢幕
重量
眼睛疲勞
技術原理 電子束撞擊螢光粉 液晶調光

當我今天想購買螢幕時,該如何選擇呢?現在網購打開搜尋個螢幕,一堆看不懂的螢幕名稱,什麼「LED 螢幕」、「OLED 螢幕」或是「QLED 螢幕」阿等等,這些差別到底差在哪裡呢? 有什麼不同呢? 現在,就讓我來簡單解釋說明一下吧!

其實,不管是 LED、OLED、QLED,這些都是液晶螢幕的一種,以下列出個別的說明:

  • LCD(Liquid Crystal Display): LCD 螢幕本身是不會發光的,它需要背光源來照亮畫面,所以早期的 LCD 螢幕通常會使用 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp,冷陰極螢光燈)或是後期的 LED 來當作背光源。
  • LED(Light Emitting Diode): LED 螢幕其實就是 LCD 螢幕的一種,只不過它使用 LED 作為背光源,這樣可以讓螢幕更薄、更輕,而且功耗也比較低。
  • OLED(Organic Light Emitting Diode): OLED 螢幕每個像素都可以自主發光,不需要背光源,能讓螢幕上的色彩對比度提高,視角更廣顏色不會偏移,低光下顏色純淨度會更高,因為沒有背光源干擾。
  • QLED(Quantum Dot Light Emitting Diode): QLED 螢幕並不是自主發光,則是透過量子點技術來提升顏色的亮度、廣色域與穩定性,能讓螢幕在顏色表現上更提升亮度與鮮豔。

看到這邊,是不是有點難搞懂以上這些說明呀?

以下我先拿差異最大的 LCD 跟 OLED 來做白話一點的說明:

就好比在一張透明的畫布(液晶層)上畫圖,但它本身不會發光,所以必須用一盞燈(背光源)從後面照亮,你才能看到畫面,這個就是 LCD 的原理,反之,OLED 它的每個像素本身就是小燈泡,可以自己發光,就像夜光貼紙在黑暗中會自己亮起來,不需要額外的燈去照亮它。

「那有沒有整片都是使用 LED 而非混搭 LCD 的螢幕呢?」

有,那就是 Micro LED,目前來講常見於大型顯示器,例如:電視牆、廣告牆等等。

最後,這邊簡短比喻一下上面四種螢幕名稱:

  • LCD: 老舊液晶螢幕,燈管打光,厚度、亮度及顏色都屬於較低階。
  • LED: LCD 的升級版,體積小、輕薄、省電。
  • OLED: 會自主發光,螢幕超薄可彎曲,黑色超黑、色彩鮮艷,價格貴。
  • QLED: LED 的進階版,亮度高、色彩鮮明、壽命長。

題外話,前陣子我去北海道遊玩時,竟然還能看到 CRT 螢幕呢!

CRT 螢幕

猜猜看這台有多重呀,真要搬起來的話一定要雙手搬運,因為這台至少會有 10 公斤以上哦~

遊戲畫面(8 Bit)

8 Bit 遊戲畫面是什麼意思呢?

Bit位元的縮寫,而 1 個位元就是代表 1 個二進位數字,也就是 0 或 1。

早期的遊戲由於硬體上的限制,畫面上的每個像素最多只能使用 8 個位元來表示顏色資訊,也就是 8 Bit 色彩深度;8 個位元可以組合出 2 的 8 次方,也就是 256(2^8 = 256) 種不同的顏色,這就是所謂的「8 Bit 遊戲」的由來,又稱「像素風格」或「Pixel Art」。

8 Bit 遊戲畫面(圖源網路)

8 Bit 風格的遊戲畫面也造就了不少經典遊戲,例如:

  • 超級瑪利歐(Super Mario)
  • 魂斗羅(Contra)
  • 坦克大戰(Battle City)
  • 太空侵略者(Space Invaders)
  • 雷電(Raiden)
  • 洛克人(Mega Man)
  • 小精靈(Pokémon)

這些都是當時的 8 Bit 經典遊戲,當然還有更多舉不勝舉,同時這邊也想問大家,不知道以上這些遊戲大家有沒有玩過呢?有沒有讓你印象深刻的?這些遊戲為何會特別經典呢?

我個人認為主要是因為當時的開發者必須克服當時硬體上的限制,利用有限的色彩及解析度來設計遊戲畫面,並深度考量遊戲的玩法、關卡以及角色設計等等,才能創造出這些有趣、創意挑戰、耐玩而經典的遊戲。

或許這時候你可能會這樣問:

「那現代遊戲呢?是多少 Bit 呢?」

由於現代遊戲硬體的進步,遊戲畫面早已不再受限於 8 Bit 的色彩深度,而是變成了 24 Bit、32 Bit 甚至更高的色彩深度,這也就是為什麼現代遊戲畫面會比較精細、色彩豐富的原因,畢竟可以組合的顏色變得更多更細緻。

這邊我們也可以簡單地去計算一下現代遊戲的顏色組合數量,舉例來說 24 Bit 就有 2^24 = 16777216 種組合而 32 Bit 就有 2^32 = 4294967296 種組合,這些數字都遠遠超過了當時的 8 Bit 的 256 種組合。

看天文數字應該很難看出差異,所以這邊我就附上 8 Bit 與 24 Bit 的色彩對比圖:

8 Bit 與 24 Bit 色彩對比圖

相信這樣你應該可以更清楚的了解 8 Bit 與 24 Bit 的色彩差異,大概就跟一個 256 色的彩色鉛筆和一樣吧。

MS-DOS

嗯...這個東西其實我想要放後面一點再講,畢竟 MS-DOS 是一個非常古老的作業系統,你只需要知道在當時,它是古早電腦系統的霸主之一,而且它的操作方式都是透過文字指令來執行的。

這邊簡單粗暴的介紹一下...它是大家所熟悉的命令提示字元畫面(Bash、CMD、PowerShell 等等),這些都是基於 MS-DOS 的概念來設計的,它只能純粹輸入文字指令(如:dircdcopydel 等等)來操作電腦,這種操作模式在 Windows 作業系統之前是非常常見且流行的。

MS-DOS(圖源網路)

但隨著 Windows 95 的推出 MS-DOS 才逐漸被淘汰,只是這邊講淘汰也不太對,因為 Windows 95 是將 MS-DOS 結合在 Windows 作業系統中,在當時 Windows 的圖形化介面可以說是一個非常大的突破,使用者不用再去記每個指令,只要透過滑鼠點擊就可以完成操作,這也是為什麼 Windows 95 會受到歡迎的原因之一。

(謎之聲:如果沒記錯的話,我的第一台電腦也是 Windows 95。)

結語

說真的,要回憶這些小故事真的滿不容易的,等於要把塵封已久的記憶給挖出來,然後再重新整理一次,我覺得這算是一個有趣(虐待自己)的過程?

除此之外,我在寫這些小知識的時候,其實也等同重新複習了一次這些知識,有些還真的一度忘記在那邊翻 Wiki 跟相關資料重新確認自己有沒有理解錯誤 XD

那麼,這一篇文章也準備告一個段落了,不知道你有沒有跟我一樣有第一次聽到『嗶』的經驗呢?

我們明天見囉~

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1 則留言

1
rocketpencil
iT邦新手 5 級 ‧ 2025-09-01 09:39:19

過去的回憶正在甦醒過來......
坦克大戰超神ㄉ,全金屬坦克很帥誒 XD
都忘了 window 95 開機前的那串指令畫面,開機的時候都覺得自己好像很厲害讓這串指令在跑(明明只是戳惹一下電源鈕讓他嗶一下

Ray iT邦研究生 3 級 ‧ 2025-09-01 11:39:47 檢舉

坦克大戰我都玩不到最後,最後乾脆自殺(?
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