Типы шрифтов в современной компьютерной технологии растровые векторные контурные
Обновлено: 02.07.2024
Шрифт – важная часть любого дизайна, его тон голоса и настроение. Правильно подобранные шрифты создают ощущение стиля, законченности и качества. С хорошими шрифтами любой дизайн выглядит более продуманным, а информация – уместной. В этой статье разберемся, какие бывают виды шрифтов и как с ними правильно обращаться. Но для начала немного теории.
Словарик
Термин «шрифт» часто используется в самых разных ситуациях, когда речь идет о дизайне. На самом деле в этой теме важны сразу три понятия: гарнитура, шрифт и виды шрифта. Чтобы не запутаться, разберем их все по порядку.
Гарнитура – это семейство шрифтов, которые отличаются по начертанию, но имеют единый стиль и настроение. Всем известные Arial и Garamond – это гарнитуры шрифтов, которые содержат в себе целый набор вариантов: жирные, полужирные, курсивные и другие шрифты.
Шрифт – это какое-то одно начертание в рамках гарнитуры, а ещё файл со специальным разрешением, который скачивается на компьютер и устанавливается в систему. Например, Arial Italic и Garamond Bold – это шрифты.
Чтобы было проще запомнить разницу, можно использовать такую аналогию: гарнитура – это фамилия, а шрифт – имя. Например, Helvetica – это просто фамилия семейства шрифтов, из которой непонятно, о каком именно шрифте идет речь. А Helvetica Neue Light – это точное имя шрифта.
Начертания шрифтов – это то, с каким контрастом и наклоном нарисованы буквы. Чаще всего дизайнеры рисуют один шрифт в обычном, жирном, легком и курсивном варианте и их оттенках – легком курсиве или наоборот, супер-жирном обычном начертании.
Виды шрифтов – это большие группы гарнитур, которые объединили по общему признаку, например, шрифты для заголовков или декоративные шрифты.
Есть несколько способов классификации шрифтов, каждая из которых делит шрифты на группы по какому-то общему признаку. Например, в исторической классификации шрифты делят на группы по времени их возникновения. Ещё шрифты делят на группы рисунку букв, назначению и даже по настроению.
Итак, какие бывают виды шрифтов.
Виды шрифтов с засечками
Засечки, или серифы – это такие «подковы» у букв, благодаря которым шрифт выглядит более законченным и устойчивым. Раньше засечки помогали делать более качественный оттиск при печати в типографии и не изнашивать сами буквы. Сегодня считается, что засечки помогают чтению, так как взгляд цепляется за рисунок букв и слова не слипаются в кашу.
Иногда такие шрифты еще называют антиквами – это историческое название, которое объясняет их происхождение: до 19 века все шрифты в мире были с засечками, а anticuus в переводе с латинского означает «древний».
1. Антиква старого стиля
Это собирательное название большой группы шрифтов, которые появились в эпоху Ренессанса в 15 – 17 веках. Такие типы шрифтов унаследовали некоторые свои черты из более ранней письменности от руки, которую использовали в книгах до изобретения книгопечатания.
Главная особенность антиквы старого стиля – это наклонные овалы у букв и несимметричные засечки. Пример такого шрифта – Abobe Garamond Pro. Текст, набранный им, сразу же обретает изысканный стиль и красивое книжное настроение.
Такой шрифт будет хорошо смотреться в оформлении деловых журналов и газет, в документах и на визитках.
В Canva бесплатно доступно несколько сотен шрифтов на русском и английском языках. Лучшие варианты в стиле старой антиквы на русском и английском – Crimson Roman, гарнитура Cormorant Garamond, Oranienbaum, PT Serif.
2. Переходная антиква
К переходной антикве мир перешел в конце 17 – начале 18 веков. Считается, что первая переходная антиква создавалась для нужд французского короля Людовика 14, и отличается от старой антиквы большим контрастом букв и симметричными засечками.
Переходных антикв не так много, но знают их все: это знаменитые шрифты Times New Roman, Baskerville и Georgia. Этими шрифтами набирают книги и документы, используют их в официальных письмах и других серьезных случаях. Они не устаревают, очень аккуратно смотрятся и их удобно читать.
3. Антиква нового стиля
Это шрифты нового типа, которые появились в конце 18 века во Франции и отличаются еще большим контрастом между основными и соединительными штрихами букв. Все буквы в таких шрифтах стоят ровно без наклона, благодаря чему кажутся ещё более официальными и строгими.
Считается, что такие шрифты проигрывают в удобочитаемости переходным антиквам, но споры об этом не утихают уже пару веков, а шрифт Didot за это время стал классикой французского стиля в книгопечатании.
Самые знаменитые антиквы нового стиля – это шрифты Bodoni, Didot, Walbaum. Их можно использовать для тех же целей, что и переходные: при печати книг, документов, писем и официальных заявлений.
Хорошие бесплатные примеры антиквы нового стиля в Canva на русском – шрифт Ledger и гарнитура Noto Serif Display. На английском – шрифт Antic Didone.
4. Брусковая антиква
Это последний подвид антиквы, который появился в Англии в 19 веке как шрифт для рекламных плакатов, постеров и других крупных носителей. Главная особенность таких шрифтов – мощные прямоугольные засечки у букв и низкий контраст.
Сегодня такие типы шрифтов кажутся напечатанными на машинке, а их узнаваемый рисунок не перепутать ни с чем другим. Среди брусковых шрифтов историки дизайна отдельно выделяют несколько подгрупп: египетские шрифты, геометрические шрифты, гуманистические шрифты и шрифты типа Кларендон.
Гарнитура Кларендон – самый удобочитаемый и спокойный шрифт из всего семейства, поэтому её часто используют в современном дизайне. Шрифты такого типа продаются у всех крупных компаний – Adobe, Linotype и других.
Красивые бесплатные примеры брусковой антиквы можно найти и в Canva. Это Alfa Slab One, Faustina Semi Bold, Eszar Extra Bold, Chunk Five и Bio Rmyme Ex для английского языка. На русском можно использовать Foglihten Black PC, Podkova Extra Bold, Rubik Mono и Boldesco Serif.
Виды шрифтов без засечек
Эти шрифты находятся в противоположности шрифтам с засечками. Их иногда еще называют гротесками, что дословно означает «причудливые» – это название закрепилось за ними как насмешка над тем, как сильно они отличаются от антиквы. Буквы в таких шрифтах заканчиваются ровным краем, благодаря этому такие шрифты кажутся более современными и минималистичными.
5. Старые гротески
Это первые шрифты без засечек, которые, как и брусковые шрифты, изначально создавались для рекламных целей, но позднее стали использоваться и для набора обычного текста. Появились в 19 веке. Особенность старых гротесков в том, что это шрифты с небольшим контрастом, буквами одинаковой ширины и крупной, даже грубой геометрической формы. Такие типы шрифтов идеально подойдут для оформления заголовков газет, книг и статей.
Самые знаменитые старые гротески – Franklin Gothic и Akzidenz Grotesk.
Красивые бесплатные гротески в Canva – Intro, гарнитура Exo 2 Black, DejaVu Sans Bold, Articulat Bold на русском и Gothic A1 Black, HK Gothic Bold, Heebo Black и гарнитура Libre Franklin на английском.
6. Новые гротески
Эти шрифты пришли в мир в 50-е годы 20 века и до сих пор являются самыми актуальными и удобными из всех. Они появились благодаря дизайнерам-модернистам из швейцарской школы типографики и отличаются максимальной простотой и утилитарностью.
У таких шрифтов почти нет контраста, одинаковая ширина букв и ярко выраженное спокойное настроение. Их легко читать и можно использовать буквально везде. Именно поэтому они так популярны. Самый знаменитый новый гротеск – шрифт Helvetica, который стал настоящим культом в мире дизайна, лег в основу логотипов многих брендов с мировой известностью и по сей день является одним из самых часто используемых шрифтов в мире.
Лучшие бесплатные шрифты в стиле новых гротесков в Canva – Cairo Regular, Carmela, Gidole, Glacial Indifference на английском, и Ubuntu, Sensation Light, гарнитуры Roboto и Open Sans на русском.
7. Гуманистические гротески
Этот тип шрифтов во всем подражает рукописным шрифтам и антикве старого стиля, поэтому буквы имеют плавную форму линий и высокий контраст. Их удобно читать, они универсальные и поэтому широко используются по сей день.
Впервые эти шрифты появились в Англии в 20 веке, и первым гуманистическим гротеском стал шрифт Gil Sans, который тогда использовался в фирменном стиле Лондонской железной дороги. Позднее этот шрифт лег в основу логотипов BBC, BENQ и KitKat, стал шрифтом шведской марки косметики Oriflame.
Самые знаменитые гуманистические гротески – Gill Sans, Frutiger, Tahoma, Verdana, Optima, и Lucide Grande.
Шрифт и текст - фундаментальные понятия любой издательской системы ( DTP ). Прежде всего, давайте рассмотрим понятие " шрифт ". Шрифт - это набор символов определенного размера и рисунка. Другими словами компьютерный шрифт представляет собой программу, которая может быть использована во всех приложениях Windows , в том числе и в DTP ( рис. 4.1).
Шрифт - это способ кодирования текстовой информации, используемый при ее передаче в виде изображения. Шрифтом в широком смысле в DTP называют весь ассортимент наборных материалов (как печатающих, так и пробельных), применяемых в типографиях. В узком же смысле шрифтом называют комплект литер определенного алфавита с относящимися к ним знаками препинания и цифрами. Шрифт определяет взаимное соответствие между символами определенного алфавита и их изображениями, которые называются литерами. Знаки, образующие шрифт, имеют определенные орнаментальные характеристики, такие как засечки, декоративные завитки и др.
Рис. 4.1. Пример полиграфической работы, сделанной из нескольких видов шрифтов с выбором цвета шрифтов и выполнением выключки текста
Источники шрифтов
Шрифты входят в комплект системы Windows, разрабатываются производителями приложений и поставляются вместе с ними. Наконец, есть фирмы, занятые исключительно производством шрифтов на все случаи жизни. Исторически сложилось так, что в мире существует несколько стандартов шрифтов для персональных компьютеров. Наиболее популярны шрифты корпорации Adobe Systems, разработавшей стандарт Type 1, и Microsoft Corp., создавшей формат ТruеТуре. Оба стандарта имеют свои достоинства, что привело к их параллельному сосуществованию. Часто большие коллекции шрифтов поставляются вместе с некоторыми графическими, издательскими или офисными программами. Примером может служить CorelDRAW, в состав поставки которого, помимо самой программы входит также набор шрифтов.
Классификация шрифтов
Классификация шрифтов порядком запутана и противоречива. Но, несмотря на огромное количество шрифтов, созданных для компьютерных издательских систем, по применению их можно разделить всего на 3 группы:
- шрифты с засечками (антиква - serif ),
- шрифты без засечек (гротески - sans serif ),
- прочие - декоративные (decorative), рукописные (script) и т.п.
Российская классификация по ГОСТ 3489-71 и 72 разделяет шрифты на 6 групп, однако фактически все гарнитуры снова можно представить в 3 основные уже упомянутые группы.
Группа 1. Шрифты с засечками (serif)
Засечки, или серифы - горизонтальные элементы окончания основных (иногда соединительных) штрихов имеют самую разнообразную форму: прямоугольную, изогнутую, клювообразную, одностороннюю и т.п. Эти шрифты воспринимаются наиболее быстро, и поэтому наиболее часто используются для набора текста книжных изданий. Характерный и наиболее часто используемый шрифт из этой группы - Times ( рис. 4.2). Шрифты с засечками также называют антиквенными, то есть античными, древними. Дело в том, что впервые подобные элементы у букв применили еще римляне.
Рис. 4.2. Пример шрифта с засечками (Шрифт Times New Roman)
Различные исследования показали, что шрифты с засечками читаются легче, так как засечки помогают взгляду передвигаться от буквы к букве, и буквы при этом не сливаются друг с другом. С другой стороны, что буквы без засечек легче читать в шрифтах очень большого или очень малого размера. Но установить единообразные правила практически невозможно, так как кроме начертания огромное значение имеет кегль шрифта, длина строк, интерлиньяж, свободное пространство и даже бумага (при представлении продукции в бумажном виде).
Группа 2. Шрифты без засечек (sans serif -гротески, рубленые или брусковые)
В шрифтах без засечек ( sans-serif ) отсутствуют завершающие элементы на концах штрихов ( рис. 4.3). Название sans-serif происходит от французского sans - без. Эти шрифты без засечек, слабоконтрастные или без контраста читаются медленнее антиквенных, однако заголовки, набранные этими шрифтами смотрятся более эффектно, кроме того, на устройствах с низкой разрешающей способностью (например - на мониторах) такой шрифт читается легче. Такими шрифтами набирают некоторые журналы. И, наконец, на таких шрифтах рекомендуется обучать чтению. Типичный представитель этой группы шрифтов - шрифт Arial.
Рис. 4.3. В качестве примера шрифта без засечек на иллюстрации показан шрифт Taurus Heavy
Рубленые заголовочные шрифты обычно имеют более толстые, чем серифы, штрихи, не имеют засечек и хорошо смотрятся в крупном кегле ( рис. 4.4).
Рис. 4.4. Пример использования шрифта без засечек в заголовке газеты
Группа 3. Шрифты декоративные или свободного стиля (Decorative)
Сюда относятся все остальные шрифты. К ним можно отнести рукописные, специальные, рекламные и прочие шрифты, которые нельзя отнести к первым двум группам. Декоративные шрифты имеют произвольный рисунок символов и применяются в основном как элементы дизайна ( рис. 4.5). Эту категорию составляют многочисленные шрифты, которые не укладываются в обычные группы. Чаще всего их используют, чтобы подчеркнуть новизну, яркость, индивидуальность. Но, не советую использовать их в качестве основного текста, так как они неудобочитаемы. Заголовки, броские выделения - вот место для таких шрифтов в тексте.
Символьные шрифты (Symbol)
Особое место занимают так называемые символьные шрифты, которые вместо букв содержат различные символы, рисунки и т. д. и применяются, конечно, не для набора текста, а для создания графических объектов, формул, чертежей. В качестве примера символьного шрифта на иллюстрации показана таблица литер шрифта Wingdings ( рис. 4.6).
Рис. 4.7. Пример вариантов шрифтового решения темы оформления парфюмерного магазина
Форматы шрифтовых файлов: Растровые шрифты
Растровый шрифт представляет собой набор точек, образующих символы (т.е. литеры описываются как совокупности точек). В связи с этим не существует эффективного способа изменять размеры шрифта и приходится для каждого кегля хранить отдельные наборы символов. Попытка масштабирования такого шрифта при ощутимом коэффициенте увеличения приводит к появлению так называемого лестничного эффекта, когда символы кажутся созданными из крупных блоков без сглаживания стыков. Растровые шрифты в издательских системах в настоящее время непопулярны.
Векторные шрифты (Microsoft TrueType и PostScript = Adobe Type 1)
В векторном шрифте каждый символ состоит из набора точек, соединенных линиями таким образом, что они образуют контур символа. Поэтому такие шрифты называют также контурные (масштабируемые) и описывают их с помощью каких-либо математических средств (векторов, дуг, сплайнов и т.п.). Векторные шрифты могут легко масштабироваться путем изменения пропорций между точками, которые в свою очередь, изменяют длину линий, соединяющих эти точки. Именно с помощью векторных шрифтов делается практически вся верстка. Однако качественное воспроизведение векторных шрифтов при малых размерах сталкивается с серьезными проблемами, так как они образованы небольшим количеством пикселов и линий, что сильно огрубляет контур знака. На современных персональных компьютерах, преобладают два формата цифровых векторных шрифтов: Type 1 фирмы Adobe (часто эти шрифты называются "PostScript шрифтами") и TrueType фирмы Microsoft. Зачастую на одной машине соседствуют не только шрифты в обоих форматах, но даже одни и те же гарнитуры и в TrueType , и в Type1 представлении. Кто же из них лучше?
Шрифтовой формат TrueType
Шрифтовой формат TrueType был разработан в середине 80-х компанией Apple, для операционной системы компьютеров Макинтош . Сегодня же под такими шрифтами как правило подразумевают *.ttf - шрифты фирмы Microsoft. TrueType -шрифты созданы на языке описания страниц TrueImage и используют для формирования контура символа кривые ( сплайны ) второго порядка, т.е. построения шрифтовых знаков в TrueType применяются квадратичные сплайны . Каждый участок контура символа характеризуется (задается) двумя точками (границами участка) и направлением линии на каждой из границ. Часто для задания направления используется третья точка, лежащая на пересечении касательных к кривой на ее концах (на рис. 4.8 это точка "C").
Рис. 4.8. Квадратичный сплайн в TrueType шрифтах как пример кривой второго порядка с образующими ее элементами
При печати шрифтов TrueType на струйном принтере, лазерных принтерах или TrueImage-совместимых устройствах информация, используемая компьютером передается непосредственно на принтер. При печати TrueType -шрифтов на принтере PostScript, драйвер принтера обычно преобразует их в PostScript-совместимые шрифты (например, Type 1). При переводе с языка TrueImage на PostScript теряется или искажается часть информации о форме шрифта, толщине линий, хинтинге. Такое преобразование может привести к некоторой потере информации о шрифте (небольшому его изменению). Только при печати на TrueImage PostScript принтере, способном использовать данные True Type, либо содержащем растеризатор True Type, драйвер печати ничего не конвертирует и, следовательно, не искажает.
Каждый шрифт True Type описывается в реестре Windows (размер ключа реестра ограничен размером 64 кб) и большое количество установленных на ПК шрифтов замедляет открытие приложений и файлов, выполнение печати. Чтобы сотни не нужных шрифтов не замедляли работу вашей системы - наведите порядок в вашем шрифтовом хозяйстве и подключайте новые шрифты только по мере надобности.
Adobe Type 1 (PostScript) Font Format. Сравнение форматов Type1 и TrueType
Фирма Adobe создала множество шрифтовых форматов, основанных на языке описания страниц PostScript. Самый распространенный из них - Type 1. Формат был создан фирмой Adobe Systems Inc. в 1985 году, а в 1990 - публично раскрыт и документирован. Формат полностью совместим с языком описания страниц PostScript, выпущенным в том же 1985 году, и поддерживается всеми PostScript устройствами. Знаки в шрифтах Type 1 описываются с помощью кривых Безье. Пример фрагмента кривой Безье третьего порядка с образующими его элементами показан на рис. 4.9.
Рис. 4.9. Элементарная кривая Безье в PostScript шрифтах
Шрифт в формате PostScript отличается от TrueType главным образом тем, что контур строится из кривой третьего, а не второго порядка. Использование кривых более высокого порядка и обуславливает основные преимущества PostScript шрифтов перед TrueType . За счет большего числа степеней свободы PostScript-линия не имеет изломов в точках сопряжения фрагментов, тогда как для TrueType больший или меньший перелом в точке стыковки двух сегментов является почти неизбежным злом. Иначе говоря, символы PostScript шрифта являются более гладкими, чем TrueType , он не требует конвертации при печати на PostScript-устройствах и, как следствие, порождает меньше ошибок. Шрифт True Type состоит из одного файла *.ttf. В ОС Windows XP шрифты True Type размещаются в папке Windows\Fonts. Шрифт Adobe Type 1 состоит из двух компонентов: растрового *. pfm (экранного) и векторного *.pfb (принтерного) файлов (либо из файлов *.pfb, *. afm и *.inf).
Хинты
Итак, существует два типа шрифтов: растровые и контурные (векторные). В полиграфии , как правило, используются не растровые, а векторные шрифты. Одной из причин этому служит тот факт, что при масштабировании качество растровых шрифтов ухудшается ( рис. 4.10).
Рис. 4.10. Пример растрового шрифта с хорошо различимой его растеризацией, когда из-за низкого разрешения четко наблюдается его ступенчатость
Для каждого используемого символа в файле шрифта хранится соответствующее ему изображение так называемый контур символа (path). Контур является визуальным представлением символа, тем, как он будет выглядеть на экране или в печати. Разные символы шрифта могут иметь одинаковые контуры, например русская и английская буквы "А". Суть создания шрифта состоит в создании контуров его символов. В растровых шрифтах контур символа представляет собой битовую карту (растровое изображение) символа. При изменении размера шрифта это изображение приходится увеличивать или уменьшать, что приводит к деформации символов и их неправильному отображению. В контурных шрифтах применяется описание контура шрифта, либо используются специальные графические команды, выполнение которых приведет к отрисовке символа. При создании векторных шрифтов активно используются кривые Безье. Кривая Безье, используется для представления контура символа в шрифте и имеет начальную и конечную точки, а также набор граничных точек (points), к которым стремится данная кривая. Пример текста со шрифтом, построенным на основе кривых Безье показан на рис. 4.11.
увеличить изображение
Рис. 4.11. Начальные и конечные точки кривой Безье отмечены красным цветом, а граничные точки - контурные, без закраски. Регулируя отклонение кривой от граничных точек, можно достичь гладких изгибов кривой Безье
Контуры символа могут быть как простые, так и составные. Составным называется контур, в котором помимо основного контура присутствует дополнительный, модифицирующий его. Например, символ "Ё" является составным - первым контуром будет контур литеры "Е", вторым контуром, присутствующим в данном описании, будет контур двух точек над литерой "Е". Использование составных контуров упрощает создание шрифтов с национальными символами и уменьшает размер шрифтового файла, поскольку отдельно взятый составной символ можно составить из уже присутствующих в шрифте контуров. При отображении символа малого размера учитывают, какие части контура символа следует использовать, а какие нет. Для этого в описание контура символа помещаются хинты - специальные инструкции, указывающие каким образом надо изменять форму контура для достижения наилучшего качества. Хинтовка позволяет воспроизводить (на экране или печатать) контурные шрифты, сохраняя форму символов при низком разрешении. Так хинтовка улучшает вид мелкого текста, напечатанного на лазерном принтере с разрешением 300 dpi . Как правило, редакторы шрифтов сами выполняют хинтинг, избавляя пользователя от дополнительной работы над шрифтом.
Хинты представляют собой пары направляющих, дополнительно определяющие положения и толщины основных штрихов элементов символа. При растеризации первым делом происходит расчет толщины и положения хинтов, а потом, уже на эти рассчитанные величины накладывается контур. А самое главное, размер и положение данного хинта остаются неизменными от символа к символу. Иными словами хинты - это команды, встроенные в контурные шрифты и позволяющие печатать их с максимальным соответствием спроектированной форме символа.
Главная проблема при создании цифрового векторного шрифта в том, что на выводном устройстве (будь то фотонаборный аппарат или монитор) этот векторный шрифт будет растеризован, т.е. преобразован в набор точек. Условно это можно представить, как накладывание некоторого векторного контура на бумагу в клеточку и закрашивание тех клеточек, которые оказались внутри ( рис. 4.12).
Рис. 4.12. Рисунки, поясняющие процесс растеризации векторного шрифта на фотонаборном автомате (ФНА)
Когда контур достаточно большой (т.е. шрифт крупный) и клеточки маленькие (разрешение высокое) - все достаточно неплохо. Но при выводе на устройства с небольшим разрешением (клетки крупные) и при маленьком кегле (шрифт мелкий) возникает ситуация несовпадения шрифта до и после растеризации , что мы видим на рис. 4.12, 3 - в результате "механического" округления координат точек толщины одинаковых штрихов в символе принимают разные значения, высота символов сильно колеблется, нарушается симметричность и пропорции шрифта. И тут на помощь приходит хинтовка. В результате хинтования ( рис. 4.12, 4) даже в рамках низкого разрешения удается сохранить постоянную толщину основных штрихов и соблюсти одинаковый кегль знаков. На самом деле, это лишь упрощенное представление механизма хинтов, который на самом деле имеет гораздо больше возможностей и более сложен.
Компьютерный шрифт реализован в виде цифрового файла данных , содержащего набор графически связанных глифов . Компьютерный шрифт разработан и создан с помощью редактора шрифтов . Компьютерный шрифт, специально разработанный для экрана компьютера, а не для печати, является экранным шрифтом .
В терминологии подвижного типа металла , A шрифт представляет собой набор частей подвижного типа в конкретных гарнитурах , размер, ширина, вес, наклон и т.д. (например, Gill Sans жирного шрифта 12 точки или век Expanded 14 точки), и гарнитура относится к коллекции связанных шрифтов через стили и размеры (например, все разновидности Gill Sans ). В HTML , CSS и родственных технологиях атрибут семейства шрифтов относится к цифровому эквиваленту гарнитуры шрифта. С 1990 - х годов, многие люди используют слово шрифт как синоним для шрифта .
Существует три основных типа форматов данных файлов компьютерных шрифтов:
- Растровые шрифты состоят из матрицы точек или пикселей, представляющих изображение каждого глифа для каждой грани и размера.
- Векторные шрифты (включая контурные шрифты , а иногда и используемые как синонимы) используют кривые Безье , инструкции по рисованию и математические формулы для описания каждого глифа, что позволяет масштабировать контуры символов до любого размера.
- Штриховые шрифты используют серию определенных линий и дополнительную информацию для определения размера и формы линии в определенном шрифте, которые вместе определяют внешний вид глифа.
Растровые шрифты быстрее и проще создавать в компьютерном коде, чем другие типы шрифтов, но они не масштабируемы: растровый шрифт требует отдельного шрифта для каждого размера. Контурные и штриховые шрифты можно изменить в одном шрифте, заменив компоненты каждого глифа разными размерами, но их сложнее отобразить на экране или в печати, чем растровые шрифты, поскольку они требуют дополнительного компьютерного кода для визуализации растровых изображений для отображения на экране. и в печати. Хотя все типы шрифтов все еще используются, большинство шрифтов, используемых сегодня на компьютерах, являются контурными.
Шрифты могут быть моноширинными (т.е. каждый символ отображается на постоянном расстоянии от предыдущего символа, с которым он находится рядом во время рисования) или пропорциональным (каждый символ имеет свою ширину). Однако конкретное приложение для обработки шрифтов может влиять на интервал, особенно при выравнивании текста .
СОДЕРЖАНИЕ
Типы шрифтов
Растровые шрифты
Растровый шрифт - это шрифт, в котором каждый глиф хранится в виде массива пикселей (то есть растрового изображения ). Он менее известен как растровый шрифт или пиксельный шрифт. Растровые шрифты - это просто наборырастровых изображенийглифов. Для каждого варианта шрифта существует полный набор изображений глифов, каждый из которых содержит изображение для каждого символа. Например, если шрифт имеет три размера и любую комбинацию полужирного и курсивного начертания, то должно быть 12 полных наборов изображений.
К преимуществам растровых шрифтов относятся:
- Чрезвычайно быстрый и простой рендеринг
- Легче создавать, чем другие виды.
- Немасштабированные растровые шрифты всегда дают точно такой же результат при отображении на одном и том же дисплее спецификации
- Лучше всего подходит для дисплеев очень низкого качества или небольшого размера, где необходимо настроить шрифт для четкого отображения
Основным недостатком растровых шрифтов является то, что визуальное качество имеет тенденцию к снижению при масштабировании или ином преобразовании по сравнению с контурными и штриховыми шрифтами, а предоставление множества оптимизированных и специально разработанных размеров одного и того же шрифта значительно увеличивает использование памяти. Самые ранние растровые шрифты были доступны только в определенных оптимизированных размерах, таких как 8, 9, 10, 12, 14, 18, 24, 36, 48, 72 и 96 точек (при разрешении 96 точек на дюйм ), с часто доступными пользовательскими шрифтами. только одного определенного размера, например, шрифт заголовка всего 72 пункта.
Ограниченная вычислительная мощность и ограниченная память ранних компьютерных систем вынуждали использовать только растровые шрифты. Усовершенствования в аппаратном обеспечении позволили заменить их контурными или штриховыми шрифтами в тех случаях, когда желательно произвольное масштабирование, но растровые шрифты по-прежнему широко используются во встроенных системах и других местах, где скорость и простота считаются важными.
Растровые шрифты используются в консоли Linux, консоли восстановления Windows и встроенных системах . Старые матричные принтеры использовали растровые шрифты; часто хранятся в памяти принтера и адресуются драйвером печати компьютера . При вышивании крестиком можно использовать растровые шрифты .
Рисование строки с использованием растрового шрифта означает последовательный вывод растровых изображений каждого символа, который содержит строка, с посимвольным отступом.
Монохромные шрифты против шрифтов с оттенками серого
Цифровые растровые шрифты (и окончательная визуализация векторных шрифтов ) могут использовать монохромные или оттенки серого . Последний имеет сглаживание . При отображении текста обычно операционная система правильно представляет «оттенки серого» как промежуточные цвета между цветом шрифта и цветом фона. Однако, если текст представлен как изображение с прозрачным фоном, «оттенки серого» требуют формата изображения, допускающего частичную прозрачность .
Масштабирование
Растровые шрифты лучше всего выглядят с их собственным размером в пикселях . Некоторые системы, использующие растровые шрифты, могут создавать некоторые варианты шрифтов алгоритмически. Например, оригинальный компьютер Apple Macintosh мог выдавать жирный шрифт за счет расширения вертикальных штрихов и наклонный за счет обрезки изображения. При нестандартных размерах многие системы рендеринга текста выполняют передискретизацию ближайшего соседа, создавая грубые неровные края. Более продвинутые системы выполняют сглаживание растровых шрифтов, размер которых не соответствует размеру, запрашиваемому приложением. Этот метод хорошо работает для уменьшения шрифта, но не так хорошо для увеличения размера, так как он имеет тенденцию размывать края. Некоторые графические системы, использующие растровые шрифты, особенно эмуляторы , применяют чувствительные к кривым нелинейные алгоритмы передискретизации , такие как 2xSaI или hq3x, для шрифтов и других растровых изображений, что позволяет избежать размытия шрифта и вносить небольшие нежелательные искажения при умеренном увеличении размера.
Разница между растровыми шрифтами и контурными шрифтами аналогична разнице между форматами файлов растровых и векторных изображений. Растровые шрифты похожи на форматы изображений, такие как Windows Bitmap (.bmp), Portable Network Graphics (.jpg) и Tagged Image Format (.tif или .tiff), в которых данные изображения хранятся в виде сетки пикселей, в некоторых случаях со сжатием. . Форматы контурных или штриховых изображений, такие как формат Windows Metafile (.wmf) и формат масштабируемой векторной графики (.svg), хранят инструкции в форме линий и кривых о том, как рисовать изображение, а не сохранять само изображение.
Программа «трассировки» может следовать контуру растрового шрифта высокого разрешения и создавать начальный контур, который дизайнер шрифтов использует для создания контурного шрифта, полезного в таких системах, как PostScript или TrueType . Контурные шрифты легко масштабируются без неровных краев и размытости.
Форматы растровых шрифтов
- Переносимый скомпилированный формат (PCF)
- Формат распространения растровых изображений глифов (BDF)
- Нормальный формат сервера (SNF)
- Шрифт DECWindows (DWF)
- Формат Sun X11 / NeWS (BF, AFM)
- Растровый шрифт Microsoft Windows (FON)
- Шрифт Amiga, ColorFont, AnimFont
- Шрифт ByteMap (BMF)
- Шрифт экрана ПК (PSF)
- Масштабируемый экранный шрифт (SFN, также поддерживает контурные шрифты)
- Упакованный растровый файл растрового изображения шрифта для драйверов TeX DVI (PK)
- FZX - пропорциональный растровый шрифт для ZX Spectrum
Контурные шрифты
Контурные шрифты или векторные шрифты - это коллекции векторных изображений , состоящих из линий и кривых, определяющих границу глифов . Ранние векторные шрифты использовались векторными мониторами и векторными плоттерами с использованием собственных внутренних шрифтов, обычно с тонкими одиночными штрихами вместо толстых обведенных глифов. С появлением настольных издательских систем возникла потребность в общем стандарте для интеграции графического пользовательского интерфейса первых Macintosh и лазерных принтеров . Термин для описания технологии интеграции был WYSIWYG («Что видишь, то и получаешь»). Этим общим стандартом был (и остается) Adobe PostScript . Примеры контурных шрифтов: шрифты PostScript Type 1 и Type 3 , TrueType , OpenType и Compugraphic .
Основное преимущество контурных шрифтов состоит в том, что, в отличие от растровых шрифтов , они представляют собой набор линий и кривых, а не пикселей; их можно масштабировать, не вызывая пикселизации . Следовательно, символы контурного шрифта можно масштабировать до любого размера и иным образом преобразовывать с более привлекательными результатами, чем растровые шрифты, но они требуют значительно большей обработки и могут приводить к нежелательной визуализации в зависимости от шрифта, программного обеспечения для визуализации и размера вывода. Даже в этом случае контурные шрифты можно заранее преобразовать в растровые шрифты, если это необходимо. Обратное преобразование значительно сложнее, поскольку растровые шрифты требуют эвристического алгоритма для угадывания и аппроксимации соответствующих кривых, если пиксели не образуют прямую линию.
Контурные шрифты имеют серьезную проблему в том, что используемые ими кривые Безье не могут быть точно отображены на растровом дисплее (например, на большинстве компьютерных мониторов и принтеров), а их визуализация может изменять форму в зависимости от желаемого размера и положения. Чтобы уменьшить визуальное воздействие этой проблемы, необходимо использовать такие меры, как хинтинг шрифтов , для чего требуется сложное программное обеспечение, которое трудно реализовать правильно. Многие современные настольные компьютерные системы включают программное обеспечение для этого, но они используют значительно большую вычислительную мощность, чем растровые шрифты, и могут быть незначительные дефекты рендеринга, особенно при малых размерах шрифтов. Несмотря на это, они часто используются, потому что люди часто считают время обработки и дефекты приемлемыми по сравнению с возможностью свободного масштабирования шрифтов.
Форматы шрифтов контура
Шрифты Type 1 и Type 3
Шрифты Type 1 и Type 3 были разработаны Adobe для профессионального цифрового набора. Используя PostScript , глифы представляют собой контурные шрифты, описываемые кубическими кривыми Безье . Шрифты Type 1 были ограничены подмножеством языка PostScript и использовали систему подсказок Adobe, которая раньше была очень дорогой. Тип 3 допускал неограниченное использование языка PostScript, но не содержал никаких подсказок, которые могли привести к видимым артефактам рендеринга на устройствах с низким разрешением (таких как экраны компьютеров и матричные принтеры).
Шрифты TrueType
TrueType является системным шрифтом , первоначально разработанный Apple Inc . Он был предназначен для замены шрифтов Type 1, которые, по мнению многих, были слишком дорогими. В отличие от шрифтов Type 1, глифы TrueType описываются квадратичными кривыми Безье. В настоящее время он очень популярен, и существуют реализации для всех основных операционных систем.
Шрифты OpenType
OpenType - это система смарт- шрифтов, разработанная Adobe и Microsoft . Шрифты OpenType содержат контуры в формате TrueType или CFF вместе с широким набором метаданных.
Шрифты на основе штрихов
Контур глифа определяется вершинами отдельных контуров обводки и соответствующими профилями обводки. Пути обводки представляют собой своего рода топологический каркас глифа. Преимущества штриховых шрифтов по сравнению с контурными шрифтами включают уменьшение количества вершин, необходимых для определения глифа, возможность использования одних и тех же вершин для создания шрифта с другим весом, шириной глифа или засечками с использованием разных правил обводки и связанных экономия размера. Для разработчика шрифтов редактирование глифа по штриху проще и менее подвержено ошибкам, чем редактирование контуров. Система на основе обводки также позволяет масштабировать глифы по высоте или ширине без изменения толщины обводки базовых глифов. Шрифты на основе штрихов широко продаются на рынках Восточной Азии для использования во встроенных устройствах, но технология не ограничивается идеограммами .
Среди коммерческих разработчиков были Agfa Monotype (iType), Type Solutions, Inc. (принадлежит Bitstream Inc. ) (Font Fusion (FFS), btX2), Fontworks (Gaiji Master), которые независимо друг от друга разработали типы шрифтов на основе штрихов и механизмы шрифтов.
Хотя Monotype и Bitstream заявили об огромной экономии места с использованием штриховых шрифтов в наборах символов Восточной Азии, большая часть экономии пространства достигается за счет создания составных глифов, которые являются частью спецификации TrueType и не требуют подхода на основе штрихов.
Форматы шрифтов на основе штрихов
Metafont использует другое описание глифов. Как и TrueType, это система описания векторных шрифтов. Он рисует глифы, используя штрихи, полученные путем перемещения многоугольного или эллиптического пера, аппроксимированного многоугольником, вдоль пути, составленного из кубических составных кривых Безье и сегментов прямых линий, или путем заполнения таких путей. Хотя при обводке контура огибающая обводки на самом деле никогда не создается, этот метод не вызывает потери точности или разрешения. Метод, который использует Metafont, более сложен с математической точки зрения, поскольку параллельные кривые Безье могут быть алгебраическими кривыми 10-го порядка.
В 2004 году DynaComware разработала DigiType, штриховой формат шрифта. В 2006 году создатели Saffron Type System объявили о представлении штриховых шрифтов под названием Stylized Stroke Fonts (SSF) с целью обеспечения выразительности традиционных контурных шрифтов и небольшого объема памяти при использовании штриховых шрифтов одинаковой ширины. шрифты (USF).
Подмножество
Типичный шрифт может содержать сотни или даже тысячи глифов, часто представляющих символы из разных языков. Часто пользователям может потребоваться лишь небольшое подмножество доступных им глифов. Подмножество - это процесс удаления ненужных глифов из файла шрифта, обычно с целью уменьшения размера файла. Это особенно важно для веб-шрифтов, поскольку уменьшение размера файла часто означает сокращение времени загрузки страницы и нагрузки на сервер. В качестве альтернативы шрифты могут выпускаться в разных файлах для разных регионов мира, хотя с распространением формата OpenType это становится все более редкостью.
Сейчас все уже привыкли к тому, что в печати и на экране используются одни и те же шрифты, выглядят они примерно одинаково, а иногда у экранных шрифтов даже больше возможностей. Но так было не всегда.
Первые наборные шрифты для печати появились в Европе в середине XV века — до этого люди писали книги и документы руками или вырезали на деревянных досках в зеркальном отражении целые страницы. Технологию более или менее удобного тиражирования букв изобрёл Иоганн Гутенберг. Шрифт существовал в виде комплекта металлических или деревянных литер — в натуральную величину, больше литер для часто встречающихся букв, меньше — для редких.
Это наборная касса, в которой лежат металлические литеры. В каждом отделении — одна буква, в самых больших более популярные (типа а, о, е), в самых маленьких редкие буквы и знаки препинания. Вот эти примерно 20 кг металла — один шрифт в одном размере. А это деревянные литеры для печати афиш и плакатов. Айпод слева и кнопки справа — для масштаба :)На самом деле ещё в начале 1990-х годов встречались типографии, в которых большими тиражами печатали книги с металлических литер.
Литеры в XX веке, конечно, делались уже не так, как во времена Гутенберга или Гарамона, а механическим способом. Но тем не менее, это были физические объекты. То есть и процесс изготовления шрифта, и процесс его использования ещё 30–40 лет назад мог происходить без участия компьютера.
Это книга 1992 года издания (ниже — фото выходных сведений). По выпуклым следам на незапечатанных местах страницы видно, что она напечатана методом высокой печати — с металлических литер под давлением. Гарнитура Литературная, печать высокая. А с фотополимерных форм из последней строки напечатана обложка.При этом те же 40 лет назад будущие основатели Adobe уже работали над языком PostScript и одноимённым шрифтовым форматом. А ещё тогда шрифты могли храниться в виде фотографий или цифровых растровых изображений.
Это исходник для фотонаборного шрифта — стеклянная пластина с прозрачными буквами А это большая редкость — шрифты для цифрового фотонабора (Demos и Praxis Герарда Унгера, середина 1970-х, взято из книги «Великие шрифты»). Шрифт хранился в памяти ЭВМ в виде растрового изображения, а для печати эти изображения засвечивали на фотоплёнке.А способ делать и хранить шрифты в векторной форме разработал и представил в 1975 году профессор Петер Каров из компании URW.
Это был IKARUS — программный пакет для автоматизированного проектирования шрифтов.
«Практически первой гарнитурой, спроектированной в 1979 году с помощью пакета IKARUS, был замечательный шрифт ITC Galliard Мэтью Картера в 8 начертаниях. <. > Дизайнеры, с которыми работала [студия] ITC, рисовали только основные буквы латинского алфавита, цифры и знаки препинания в нескольких основных начертаниях (обычно самых светлых и самых жирных), а остальные несколько сот знаков латиницы и промежуточные начертания гарнитуры разрабатывали сотрудники Карова. <. >
Расцвет IKARUS продолжался до широкого внедрения персональных компьютеров и настольных издательских систем, до изобретения сегодняшних шрифтовых форматов PostScript и TrueType. Пакет IKARUS оказался слишком дорогой и сложной системой для персональных компьютеров». (В. Ефимов. Предисловие к русскому изданию книги П. Карова «Шрифтовые технологии. Описание и инструментарий» М. Мир, 2001)
Тут важно понимать, что даже когда программы для разработки шрифтов начали работать на персональных компьютерах, а не только на больших промышленных, речь шла именно о разработке шрифта на экране, а не о его использовании на том же экране. Векторные шрифты, похожие на современные, были нужны для последующей печати (или, например, плоттерной резки). А для использования на экране, например, в интерфейсе, они не слишком подходили. У компьютеров Apple 1980-х были монохромные дисплеи 512×342 или 640×480 пикселей.
В их интерфейсе использовался пиксельный шрифт. Его высота от верха выносного элемента буквы b до низа выносного элемента буквы g составляла 12 пикселей, из них на строчную букву типа n или x приходилось 7 пикселей.
Этот шрифт называется Chicago, его спроектировала Сьюзен Кэр (Susan Kare) и он оставался системным шрифтом Apple до 1997 года.
Превращение векторного шрифта в пиксельный. Режим Black&WhiteВ условиях экранов и производительности 80-х и первой половины 90-х пиксельный шрифт для интерфейса был единственным возможным разумным решением. Но что происходило, если нужно было отобразить на экране в мелком размере — например, в программе вёрстки — векторный шрифт?
Пиксели на ранних монохромных электронно-лучевых трубках были округлыми, довольно крупными и неделимыми.
Пиксель либо светился, либо нет. Сейчас этот режим отображения шрифтов на экране называется Black&White или Bitmap и используется довольно редко.
Когда векторная буква в режиме Black&White накладывается на растровую сетку экрана, алгоритм отображения по умолчанию такой: пиксель, центр которого оказался внутри контура буквы, становится чёрным, а пиксель, центр которого оказался снаружи — белым. Если контур совпал с растровой сеткой удачно, получится что-то вроде пиксельного шрифта. А вот если неудачно, то даже не всегда получится узнать букву.
Чтобы избежать этого эффекта, шрифтовые технологи встраивают в шрифт специальные инструкции для операционной системы — хинты (hints). Хинтинг улучшает отображение шрифта на экране в мелких размерах или при низком разрешении, когда размер пикселя сопоставим с размером буквы. Реально хинтинг помогает, когда высота строчной буквы (типа х или а) от 5 до 30 пикселей — мельче всё равно не прочитать, а крупнее операционная система справится сама.
В режиме хинтинга Black&White приходится для каждого размера букв контролировать положение пикселей вручную.
Размер букв при хинтинге ещё называют ppem — pixels per em, то есть количество пикселей на кегль — от верха выносных элементов в буквах типа h до низа выносных элементов в буквах типа g. На картинке пиксели расставляются для ppem 12, на основную часть буквы приходится шесть пикселей и ещё по три — на выносные элементы.
Когда Мэтью Картер проектировал шрифты Georgia и Verdana для Windows 95, он сразу учитывал и то, как буквы будут выглядеть на мониторе.
На этой фотографии 1993 года видны сразу три важные вещи: векторный контур буквы, то, как она будет отображаться на экране в режиме Black&White в 14 ppem и интерфейс MacOS с пиксельными шрифтами.
Ещё одна важная деталь для шрифтов, которые в первую очередь предназначены для использования в мелком размере на экране: у них обычно крупные строчные знаки, достаточно широкие буквы и — особенно важно — просторные межбуквенные расстояния. Классический пример — сравнение шрифтов Verdana и Tahoma. Рисунок у них одинаковый, но Verdana должна была работать на экране, а Tahoma — печататься на принтере.
Откуда берётся эта разница?
Если наложить векторные буквы на растровую сетку, то в большинстве случаев ни толщина штрихов, ни межбуквенные расстояния не будут целым числом пикселей. Есть два варианта, как с этим быть дальше.
Верхняя из пиксельных надписей получилась при растрировании и очень сильном уменьшении векторных букв. Она совпадает с исходным логотипом по длине, но в некоторых местах букв пропадают штрихи, вообще толщины непредсказуемо меняются, а две буквы «а» — разные по форме.
Нижняя надпись — это ручная адаптация логотипа под текстуру петель для вязания. В ней толщины штрихов и межбуквенные расстояния одинаковые (и кратны модулю), но из-за этого надпись стала заметно длиннее, а формы знаков местами отличаются от оригинала.
Автор статьи в шапке с логотипом. Для чего бы ещё было это писать? :)Иногда современные шрифты делаются с расчётом на то, чтобы хорошо ложиться на пиксельную сетку, как Input Mono Дэвида Джонатана Росса.
Благодаря этому в нужном размере шрифт выглядит идеально, но если его немного увеличить или уменьшить — будет уже не так хорошо.
Где сейчас используются пиксельные шрифты или режим растрирования Black&White или Bitmap?
На табло и в бегущей строке, в вязании и вышивке крестиком, в ретро-играх, а ещё в некоторых специфических интерфейсах. Удивительно, но в Word шрифты в выпадающем списке тоже растрируются в этом режиме.
Обратите внимание на разницу между относительно старыми шрифтами (Calibri, Baltica), которые были к нему адаптированы, и новыми, которые в режиме Black&White уже никто не обрабатывал.
Читайте также: