ZX-Spectrum 上的彩色照片打印：工作原理

ZX Spectrum 作为彩色照片打印控制器：DIY 项目技术剖析

20世纪90年代末，当时专业彩色混光头照片放大机价格相当于一辆小汽车，一位爱好者以一种非传统的方式实现了廉价彩色打印——将 ZX Spectrum 改造成加色法控制计算机。本文剖析系统架构、软件实现以及项目局限性。

为什么选择加色打印？

模拟时代彩色照片打印依赖两种方法：减色法和加色法。减色法需要昂贵设备——带有彩色校正滤光片托盘（黄、青、品红）的放大机，或彩色混光头。滤光片密度设定色平衡（例如，30-10-00 表示 30% 黄滤光片和 10% 青滤光片）。然而，由于滤光片密度不完全，这种方法产生的颜色不够鲜艳，还需要校准光源。

加色法设备更简单（只需标准放大机和白炽灯），但执行起来更棘手：通过红、蓝、绿滤光片进行三次曝光，每次时间不同。色彩校正通过调整每个滤光片的曝光时间实现。难点？手动重新计算到十分之一秒的时间不切实际，而且在暗房中更换滤光片容易导致纸张位移。

系统架构：从视频信号到灯控

作者使用 ZX Spectrum 作为系统大脑。计算机的视频输出提供三个颜色信号（5V），利用方式如下：

• 红信号 通过电气隔离和可控硅控制照片放大机灯。逻辑高电平（屏幕红光栅开启）触发灯曝光。
• 蓝信号 驱动滤光片转盘旋转。从儿童玩具电机改装，用废料拼凑而成。旋转角度由信号持续时间设定。
• 绿信号 在循环开始时关闭暗房安全灯，防止纸张雾化。

系统通过按空格键启动。计算机随后：

• 通过第一个滤光片曝光（固定时间）
• 旋转转盘
• 通过第二个滤光片曝光
• 以此类推

曝光后，用音频蜂鸣指导冲洗过程的托盘转移（四个阶段，包括漂洗）。

软件实现：曝光时间与色彩校正

Sinclair BASIC 程序处理两个核心挑战：精确曝光定时和不完美硬件的色彩校正。

初始版本如下：

10 BORDER 0: PAPER 0: INK 7
20 PRINT "START? (Y/N)"; 
30 IF INKEY$="Y" THEN GOTO 50
40 GOTO 30
50 REM Exposure cherez red filter
60 REM Turn on lamp (red signal)
70 REM Delay on time T1
80 REM Carousel rotation (blue signal)
90 REM Exposure cherez green filter (T2)
100 REM ... and t.d.

最大难点是定时精度。没有高分辨率硬件定时器，依赖延时循环。为暗房调整，作者添加键盘控制：一个键增加曝光时间一步，另一个减少一步。实时平衡修正，无需重启。

结果与局限性

早期测试使用过期的 Fototsvet-4 相纸，得到较暗但可辨识的图像。经过精细色彩校正，质量达到不错水平——不过远不及专业水准。

关键局限：

• 转盘旋转精度粗糙（DIY 机械）
• 依赖纸张和化学药品新鲜度
• 无自动校准不同材料

项目于 2001 年完成，当时俄罗斯正在换发护照——作者转向黑白摄影，当时需求更大。

关键要点

• 加色打印 需要多次定时曝光，没有自动化不可能实现。
• ZX Spectrum 通过视频信号和编程简易性成为廉价控制器。
• 实时色彩校正 通过键盘修正模拟设备的缺陷。
• DIY 适合折腾，不适合生产。

— Editorial Team