20世紀に作られたコンピューターゲームやビデオゲームの多くは、ブロック状のドット絵のようなグラフィックでした。もし、あなたが彼らと一緒に育っていない（あるいは技術的な詳細にあまり注意を払っていない）なら、なぜなのかと思うかもしれません。ピクセルアートの起源と、時代とともに爆発的に複雑化したグラフィックの仕組みを探ります。

要するに、解像度はコストと利用可能な技術によって制限される。

昔のテレビゲームでは、解像度の低いテレビと、現在のメモリーチップやデジタルロジックに比べて高価だったこともあり、画素がはっきりしない、ブロック状のアートワークが表示されていたのです。

1970年代後半**には、高精細なデジタル静止画の制作は可能でしたが、リアルタイム**のアニメーション技術が登場するのは、もっと後のことです。このような技術を大量生産される娯楽製品に搭載するにはコストがかかり、消費者が手に入れられるようになるのは21世紀半ばのことである。

ゲームデザイナーは、当時の限られた技術を駆使して、アタリ2600、ファミコン、セガジェネシスなど、モザイクのようなブロック状のドット絵のグラフィックを持つゲーム機を発表したのです。

アタリ2600を共同開発し、初期のゲームの一つをプログラムしたジョー・デキュアは、「図面の上にスケッチし、その図面をデジタル化するのです」と言う。"戦場での戦車のかさばりをはっきりと覚えています。"

今と比べると、コンピューターゲームのアーティストでさえ、比較的低解像度、低色彩の画像を扱わなければなりませんでした。IBM PCでルーカスフィルムのゲーム「ザック・マクラケン」「ルーム」「モンキーアイランドの秘密」などのEGAグラフィックスを描いたマーク・フェラーリ氏は、「この巨大な色彩のレンガで仕事をしなければならないのは、大変なことだ」と語る。事前に決めた16色のカラーを変更することなく使うことは、大きなハードルでした。.

しかし、アーティストたちはその制約を受け入れて、時代を超えた名作を生み出してきたのです。では、どのような技術力によってこのような制約が生まれたのか、また、なぜ時代とともにドット絵の必要性が薄れてきたのか、詳しく見ていきましょう。

ゲームグラフィックのしくみ

デジタルゲームのグラフィックは、画素をどう保存し、どう処理し、どう表示するかが重要です。1インチあたりの画素数が多いほど精細感が増しますが、画素数が多くなればなるほど、それを駆動するためのハードウェアのパワーが必要になってきます。

画素（ピクセル）の語源は、「画像要素」の略称で、1960年代にコンピュータの研究者が作った造語である。ピクセルとは、解像度に関係なく、デジタル画像の最小の部分を指します。最近のコンピュータでは、表示装置の性質やアスペクト比にもよるが、通常は四角形で表現されることが多いが、必ずしもそうではない。

ゲームグラフィックの多くは、フレームバッファと呼ばれるビデオメモリの一部に、ビットマップと呼ばれる画素のグリッドを格納することで抽象的に動作しています。そして、特殊な回路がそのメモリを読み取り、画面上の画像に変換する。画像に保存できる細部（解像度）と色の量は、コンピューターやゲーム機で利用可能なビデオメモリーの量に直接関係します。

初期のコンソールゲームやアーケードゲームには、フレームバッファを使用しないものもありました。実際、1977年に発売されたゲーム機「アタリ2600」では、テレビの走査線の移動に合わせて専用ロジックで動的に信号を生成することで、コストを抑えていた。「安さを追求したが、そのために、もっと賢いハードウェア設計者であるプログラマーに縦割りの手を入れてしまった」と、2600についてデ・ケレ氏は言う。

フレームフロントバッファーのゲームの場合、グラフィックのディテールは、アタリ社の初期のディスクリートロジックアーケードゲームのように、サポート回路のコストやアタリ2600のようにプログラムコードのサイズによって制限されます。

メモリと解像度の指数関数的変化

過去50年間のコンピュータやゲーム機の技術力の飛躍的な向上は、デジタルメモリや演算能力のコストが常識を覆すスピードで低下していることを意味します。

これは、チップ**技術の向上により、ベンダーがシリコンの特定エリアに指数関数的に多くのトランジスタを配置できるようになったため、メモリ、CPU速度、グラフィックスチップの複雑さが劇的に増加したためです。

"本当に、何個のトランジスタが使えるんだ？と、アタリ7800のグラフィックチップの共同設計者であり、『パックマン』などのゲームの共同制作者であるスティーブ・ゴルソン氏は語った。数万個のトランジスタで「アタリ2600」、数百億個のトランジスタで「最新ゲーム機」。その100万倍以上です。クロック周波数も数メガヘルツから数ギガヘルツに向上しています。千倍になった。"

トランジスタのコストは、RAMメモリーチップをはじめ、トランジスタを使用するすべての電子部品に影響する。1976年にコンピュータゲーム機が登場した当時、デジタルメモリは非常に高価だった。フェアチャイルド社の「チャンネルF」は、わずか2キロバイトのRAMで、128×64ピクセル（可視102×58）の画面のビットマップ画像を保存し、1ピクセルに4色のうち1色だけを表示することが可能だった。Channel Fに使われている4枚のRAMチップと同程度の容量のRAMチップは、当時、合計80ドル程度、インフレ調整後で373ドルで販売されていた。

2021年になると、Nintendo Switchにはワーキングメモリとビデオメモリの間で共有できる4Gのメモリが搭載されます。例えば、あるゲームでスイッチのビデオRAMを2GB（200万キロバイト）使用するとします。1976年のメモリ価格で計算すると、この200万キロバイトのメモリは1976年には8000万ドルでしたが、現在は3億7300万ドル以上になっています。クレイジーでしょう？それが、論理を無視した指数関数的な変化の本質です。

1976年以降、メモリの価格が低下したため、ゲーム機**のユーザーはより多くのビデオRAMをゲーム機に搭載することができ、より高い解像度の画像を得ることができるようになった。解像度が上がるにつれて、個々の画素は小さくなり、見えにくくなっています。

1985年に発売された「Nintendo Entertainment System」は、256×240（61440ピクセル）の解像度で画像を作成することができました。現在、ソニーのゲーム機「プレイステーション 5」は、3840×2160（4K）、場合によっては7680×4320（33177600ピクセル）の高解像度の映像を出力することができます。この36年間で、ゲーム機の解像度は53,900%も向上しているのです。

1980年代に高精細な画像を表示できたとしても、1秒間に30回、60回とメモリーから取り出して画面に描画することは不可能だったでしょう。ピクサーの素晴らしい短編アニメーション『アンドレとウォーリーの冒険』を考えてみてください」とゴルソンは言う。1984年、この映画には1500万ドルのクレイのスーパーコンピューターが必要だった。

アンドレとウォーリーBの冒険』では、ピクサーは512×488の解像度で、約2～3時間に1コマの割合で細かいフレームを描きました。その後、高解像度を目指すと、レンダリング時間が長くなり、世界最高水準の設備が何百万ドルも必要になる。ゴルソンによると、リアルタイムで写真並みのリアルなグラフィックスを実現するには、「1984年当時のハードウェアでは不可能だった」という。ましてや、消費者に販売する価格帯では"

テレビの解像度が低く、ディテールが限定されている

もちろん、現在のハイエンド機のように4K解像度の映像を表示するゲーム機には、70年代や80年代にはなかった、それなりの性能のディスプレイが必要です。

ハイビジョン時代以前は、家庭用ゲームの高画質化が期待されるよりもずっと前の1950年代に開発された比較的古いディスプレイ技術がほとんどのゲーム機で採用されていました。このテレビは、背面に差し込んだアンテナで地上波放送を受信する仕組みになっていた。

「テレビをつなぐにはアンテナ入力しかない」と、スティーブ・ゴルソン氏は1984年にアタリ7800を開発したときのことを思い出して言う。そのため、ゲーム機からは、まるでアンテナから送られてくるような互換性のある信号が出なければなりませんでした。その結果、アナログのNTSC放送信号の可能な解像度に制限されることになります。"

NTSC方式のアナログテレビ信号では、約640ピクセル幅で約486本のインターレースラインを扱うのが理想的です（ただし、アナログ規格の性質上、これは実装に依存します）。しかし、ずっと以前に、ゲーム機の設計者は、NTSCの1秒間に2つのインターレースフィールドの半分だけを使って、非常に安定した240ピクセルの高画像を生成することによって、メモリを節約できることを発見しました。アスペクト比4:3を維持するために、横方向の解像度を320ピクセル程度に制限していたが、この正確な数値はゲーム機によってかなり異なる。

また、NTSC信号では、にじみや白飛びを起こさないように表現できる色数が制限されます。"まだ白黒テレビを持っている人が多いから、見栄えをよくしなければならない!そのため、色の選択肢はさらに狭まります。

この制限を回避するために、1980年代初頭からパソコンにはテレビ以外の高解像度モニターが使われるようになった。「IBM PCとそのクローンは、少なくともVGA（640×480）を扱えるスタンドアローンのカラーモニターの巨大な市場を刺激した」とJoe De Querreは付け加える。"しかし、ゲーマーがこれらを手に入れたのは1990年代のPC接続ゲーム用でした。"

任天堂の「ポパイ」（1982年）のような古いアーケードゲームの中には、アーケードディスプレイが標準的ではないインターレース映像モードを使用できる高い解像度（512×448）を利用したものもあったが、これらのゲームは家庭用ゲーム機に翻訳するためのグラフィックの妥協点がない場合、プレイすることができなかったのだ。

さらに、現在のディスプレイは鮮明度や精度に差があり、古いゲームでは画素の影響を誇張してしまうものもあります。最新の液晶モニターでは四角くブロック状に見えるものが、古いブラウン管モニターやテレビで表示すると滑らかになる傾向があります。

ストレージ容量もグラフィックの複雑さを制限する

家庭用ゲーム機やコンピュータゲームでは、ディスプレイの性能や論理速度だけでなく、お客様に配布するリムーバブルメディアにどのように保存するかによって、グラフィックの複雑さが制限されます。

マーク・フェラーリ氏は、「今はまだ、ストレージスペースや処理時間の面で限られた環境であることを、人々は理解し始めていない」と語る。"."当時はディスクの容量がとても貴重だった"

フェラーリ氏がルーカスフィルム社のためにグラフィックを描いていた頃、1枚のフロッピーディスクに約140メガバイトしか保存できないゲームを何枚も搭載しなければならなかった。ルーカスフィルムは、ゲームのアートワークを圧縮していたが、IBM PCのグラフィックカードの解像度だけでなく、フロッピーディスク自体の記憶容量もあり、フェラーリ社が盛り込めるディテールに限界があったのである。

しかし、メモリの価格と同様に、リムーバブルメディアにグラフィックスデータを保存するコストも飛躍的に低下しています。ゲーム機で言えば、1976年当時、フェアチャイルド社のチャンネルFカートリッジが約2キロバイトのデータを保存できたのに対し、Nintendo Switchのゲームカードは最大3200万キロバイト（32GB）のデータを保存することができます。これは、詳細なグラフィックデータを保存するためのストレージ容量が1,600万倍になったことを意味します。

可視ピクセルの終焉...そして新たな始まり

2010年、アップル社はiPhone 4に「レティナディスプレイ」を導入した。これは、肉眼で個々のピクセルを識別できないほど高い解像度を持つ画面である（標準的な視聴距離の場合）。以来、この超高解像度ディスプレイは、タブレット、デスクトップ、ノートパソコンへと移り変わっていった。

一時期、ピクセルアートの時代は完全に終わりを告げたかのように見えましたが、低解像度のピクセルアートは消えておらず、むしろ増加傾向にあるのです。

21世紀後半から、インディーズゲーム開発者が、レトロなピクセルアートの美学を本格的に取り入れるようになりました。それは、懐かしさもありますが、小さな開発チームにとっては、高解像度でプロフェッショナルなイラストを細かく描くよりも、シンプルなブロックグラフィックの方が作りやすいということもあったのでしょう。(他のケースでもそうですが、例えば2Dスプライトを使って説得力のある滑らかなアニメーションを作るのは、非常に手間がかかる作業です)。

Stardew Valley」や「Minecraft」のようなブロック状のピクセルゲームは、シンプルな時代の感覚を呼び起こすと同時に、現代のゲームデザインによる利便性を提供するものです。

マーク・フェラーリは、こうした現代のピクセルアーティストに畏敬の念を抱いている。"他に選択肢がないから "ピクセルアートをやっているんです。選択ではなく、必然なのだ、とフェラーリは言う。""今、ピクセルアートをやっている人たちは、自分の意志でやっている。もう世の中にピクセルアートをやる必要はないんです。でも、"好きだから "という理由で選ばれています。

ピクセルアートは、かつては制限されていたものの、今ではおそらく決して消えることのない貴重な芸術的美学となっています。これはすべて、アーティストが当時の限られた技術でできることをした、歴史上のごく短い期間のおかげです。ピクセル・フォーエバー！（Pixels forever