Работа со шрифтом и текстом (продолжение)

Часть 1. Теория вопроса

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).

Новый термин

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.

Рис. 4.5. Пример декоративного шрифта (Slants)

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. 4.6. Таблица литер шрифта Webdings

Разумеется, приведенная выше классификация шрифтов не является строгой и исчерпывающей. Существует множество других классификаций шрифтов. Каждая из них делит шрифты на много классов и подклассов. Обсуждение всех классов шрифтов выходит за рамки данного курса. И в заключение этой части лекции - пример того, как художник - дизайнер (в данном примере - новгородский художник-дизайнер Борис Борисов) в основном не за счет рисунка, а делая акцент на шрифт решил тему "Парфюмерия" - рис. 4.7.

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.

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.

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.

Подведем итоги всему сказанному о векторных шрифтах:

• Несмотря на длительное противостояние между сторонниками фонтов Type1 и True Type, эти форматы имеют много общего. Оба они представляют масштабируемые контурные шрифты. Разница в том, что фонты Type1 используют для построения глифов кривые Безье третьей степени в отличие от квадратичных кривых, на которых строятся фонты True Type. Теоретически это является преимуществом, поскольку тем самым Type1 включает все кривые, которые можно построить с помощью TrueType. На практике, однако, разница очень незначительна.
• Фонты TrueType имеют преимущество, заключающееся в том, что обеспечивают лучшую поддержку хинтинга (фонты Type1 тоже поддерживают хинтинг, но не так эффективно). Это существенно только для устройств с низким разрешением, таких как экраны (улучшение хинтинга не дает заметной разницы на принтерах с разрешением 600dpi, даже при малых размерах точки). Улучшенный хинтинг не имеет большого практического значения еще и потому, что TrueType фонты с хорошим хинтингом встречаются достаточно редко. Причина этого в том, что пакеты ПО для создания фонтов, которые поддерживают хинтинг, слишком дороги для большинства дизайнеров фонтов. Только крупные фирмы, такие как Monotype, создают фонты с полноценной поддержкой хинтинга.
• Для фонтов TrueType требуется лишь один файл, а для фонтов PostScript Type - два (один из них хранит контуры шрифта, другой - дополнительную информацию, такую как расстояния между символами, и пр.).
• Шрифты Type 1 могут быть резидентными и находиться в ПЗУ принтера, что повышает скорость печати.
• Существенная разница между фонтами TrueType и Type1 состоит в доступности и поддержке приложениями. Широкое распространение фонтов TrueType для Windows привело к тому, что многие страницы на сайтах Интернет создаются в предположении, что определенные фонты TrueType установлены на компьютере пользователя. Многие пользователи имеют на своих компьютерах большое число фонтов TrueType, поставляемых с приложениями Windows. Однако, под Linux большинство приложений поддерживают фонты Type1, но не поддерживают на том же уровне фонты TrueType. Кроме того, некоторые из основных производителей фонтов поставляют свои фонты в формате Type1. Например, фирма Adobe выпускает очень мало фонтов TrueType. Учитывая, что преобразование из одного формата в другой не может быть проведено без определенных потерь качества, надо стараться использовать в каждом приложении те фонты, на использование которых это приложение рассчитано.
• С точки зрения обычного пользователя использование TrueType несколько проще (например, не требует установки специальных программ типа ATM), а сами шрифты более распространены и стоят дешевле Type 1. Кроме того, пользователю, конечным продуктом которого является распечатанное на "струйнике" письмо, не требуется высокое качество растеризации с помощью RIP. Но, если вы готовите материалы для полиграфии (и, следовательно - фотонаборного аппарата, работающего на PostScript), то вы почувствуете разницу.