Изложение основного материала

1. Из истории технологии набора

Догутенберговекая эпоха и ручной набор. Самый длинный период в истории письменности был связан с рукописными шрифтами. Пожалуй, из технологических достижений этого периода важнейшим (для развития письменности) является изобретение бумаги. Следующая эпоха наступила с изобретением книгопечатания: с XV по XIX век текст в типографиях набирался вручную из отдельных литер (как правило, металлических или деревянных), на каждой из которых было рельефное зеркальное изображение какого-либо знака. Набранный из литер и сверстанный текст составлял вместе с гравированными иллюстрациями печатную форму. Эта форма покрывалась краской и с нее делалось по нескольку оттисков на бумаге — печатался тираж.

Наборные машины. Чуть более ста лет назад наборный процесс был механизирован. В 80-х годах прошлого века житель США Оттмар Мергенталер изобрел строкоотливное наборное устройство — линотип. На нем оператор с помощью клавиатуры набирал строки текста из отдельных буквенных матриц (на этих матрицах изображение символов было углубленным и не зеркальным, а прямым) и пробельных клиньев, имеющих регулируемую шири ну. Набранная строка служила формой для отливки линотипной строки из металла (типографского сплава гарта). Из отлитых строк версталась печатная форма, а матрицы и клинья, составляющие наборную строку, автоматически возвращались в специальные хранилища (магазины линотипа) для повторного использования.

Практически одновременно с линотипом появился монотип — буквоотливное наборное устройство, изобретенное американцем Толботом Лэнстоном. Монотип состоял из двух раздельных секций — клавиатурного аппарата, где информация кодировалась и записывалась на перфоленту, и собственно буквоотливного механизма, управляемого этой перфолентой. Каждая литера отливалась отдельно из более твердого по сравнению с гартом сплава, после чего из литер формировались строки и верстались страницы (полосы) печатной формы. Клавиатура у монотипа была более сложной, чем у линотипа, и использовалось изобретение Лэнстона для сложных видов набора (математические формулы, тексты на экзотических языках и т. п.).

Фотонабор. В семидесятые годы XX века на смену "горячим" видам набора (монотипному и линотипному) — пришел фотонабор. Процесс фотонабора делится на два основных технологических этапа. На первом информация вводится с клавиатуры и кодируется на перфоленте. На втором эта перфолента, содержащая коды символов и управляющих команд, используется для управления фотонаборным автоматом, снабженным дисковыми или барабанными шрифтоносителями, — на фотопленке формируется изображение текстовых страниц.

Применявшиеся в первых фотонаборных автоматах шрифтоносители были вещественными: каждый из них представлял собой непрозрачную пластину, содержащую прозрачные участки в форме букв и других символов (емкость шрифтоносителя могла составлять 256 или 512 знаков, для каждого кегля обычно требовался свой шрифтоноситель). Сквозь эти прозрачные участки-шаблоны свет от специальной лампы попадал на фотопленку, формируя на ней скрытое фотографическое изображение. Проявленные изображения использовались в типографиях для изготовления металлических или полимерных печатных форм методом контактного копирования.

В восьмидесятых годах фотонабор с вещественными шрифтоносителями был вытеснен электронным фотонабором, при котором изображение на фотоматериале формируется световым лучом, управляемым программой. Наступила эра цифровых шрифтов, описываемых программным путем, хранимых в электронном виде и пригодных для использования в фотонаборных автоматах и на персональных компьютерах.

2. Электронная типографика

Два вида компьютерных шрифтов. Существует несколько способов описания и хранения цифровых шрифтов; для нас наиболее интересными являются растровый и контурный. В шрифте растрового формата символы хранятся в виде растровых картинок — прямоугольных матриц из точек-пикселов, каждая точка описывается отдельно. По этим описаниям очень просто точку за точкой построить изображение символа на любом выводном устройстве. Однако данный метод лишен гибкости: при попытке как-либо преобразовать шрифт (например, увеличить кегль) качество изображения резко ухудшается, поэтому для обеспечения шрифтового разнообразия каждое начертание и каждый кегль всех используемых гарнитур необходимо описывать и хранить отдельно. Растровые шрифты используются во многих лазерных принтерах, в алфавитно-цифровом режиме DOS, а также для воспроизведения текстовых элементов интерфейса Windows.

Гораздо большими возможностями обладают контурные шрифты (их иногда не совсем точно называют векторными). Для их построения и хранения используется метод, основанный на математическом описании контуров символов. Такое универсальное описание позволяет практически в неограниченных пределах масштабировать и модифицировать шрифты, делает их независимыми от конкретного выводного устройства и его разрешения.

Для вывода контурного шрифта на принтер, экран или другое растровое выводное устройство необходимо выполнить растеризацию — преобразование описания контуров в массивы точек. Растеризация может быть программной или аппаратной (последняя применяется в фотонаборных устройствах). Модуль, ответственный за растеризацию, называется растеризатором, или растровым процессором (raster image processor, RIP).

Поставляемые с Windows 9x шрифты содержат многонациональные наборы символов в кодировке WGL 4.0

3. Форматы PostScript и TrueType.

По-настоящему массовым использование масштабируемых шрифтов стало в начале 80-х годов, когда американская фирма Adobe разработала мощный язык описания страниц — PostScript, ставший стандартом де-факто в современной полиграфии и компьютерной графике. Контуры объектов, в том числе шрифтов, в PostScript описываются с помощью кривых Безье третьего порядка (технология, знакомая многим по работе с графическими редакторами). Этот язык обеспечил бурное развитие настольных издательских систем на базе персональных компьютеров.

Язык PostScript был положен в основу нескольких чисто шрифтовых форматов фирмы Adobe, наиболее распространенным из которых является формат Туре 1 (есть еще форматы Туре 0, Туре 3, Туре 5). Наряду с самими описаниями контуров (в виде программ на PostScript) важнейшим элементом шрифтов Туре 1 являются так называемые хинты (hints, буквально — намеки) — вспомогательная информация, с помощью которой RIP может компенсировать погрешности растеризации при выводе символов на устройство с низким разрешением.

Конкретная реализация шрифта Туре 1 зависит, как правило, от операционной системы. В частности, на платформе Windows один шрифт бывает представлен двумя файлами: первый, с расширением PFB, содержит упакованные описания контуров, второй, с расширением PFM, — так называемые метрики принтера. Строго говоря, PFB- и PFM-файлы не содержат данных в формате PostScript (хотя и построены на основе соответствующей технологии), работать с ними напрямую RIP не могут. В программах, использующих PFB-файлы, перед выводом текста на PostScript-совместимое устройство эти файлы обычно преобразуются в формат PFA, содержащий код PostScript.

Язык PostScript быстро завоевал популярность — средства его поддержки стали встраивать в фотонаборные автоматы, фирма Apple еще в 1985 г. использовала его в своем лазерном принтере LaserWriter. Вскоре появились и другие PostScript-совместимые принтеры, а также издательские и графические пакеты, в которых этот язык применялся для внутреннего представления данных. В некоторых операционных системах (NeXT, отдельные версии Unix) экранная графика обрабатывается с помощью встроенного языка Display PostScript.

Между тем поначалу единственным производителем высококачественных шрифтов Туре 1 была сама фирма Adobe: спецификация на формат PostScript была открытой, но все связанное с информацией о хинтах держалось в секрете. Кроме того, использование PostScript требовало значительных лицензионных отчислений фирме Adobe, поэтому конкуренты стали искать альтернативные варианты решения проблемы масштабируемых шрифтов. В результате в 1991 г. фирмы Apple и Microsoft совместно создали спецификацию TrueType и применили ее в своих операционных системах — MacOS и Windows 3.1.

В отличие от PostScript формат TrueType использует для описания символов кривые второго порядка — В-сплайны. TrueType-технология предусматривает разметку хинтов и позволяет создавать не менее совершенные шрифты, чем PostScript. Правда, как утверждают специалисты, изготовить высококачественный TrueType-шрифт сложнее, чем аналогичный PostScript-шрифт. Специфика технологии TrueType требует от дизайнера более высокой квалификации и трудозатрат: данные о хинтах необходимо задавать в явном виде для каждого символа.

Вся информация о TrueType-шрифте хранится в одном файле с расширением TTF (правда, в Windows 3.1 для каждого шрифта создавался еще и вспомогательный FOT-файл). Объем такого файла может быть больше совокупного объема файлов с аналогичным PostScript-шрифтом. Дело в том, что в файлах TrueType содержится более подробная разметка шрифта. Считается, что TrueType — интеллектуальный формат, позволяющий использовать относительно простые растеризаторы, тогда как PostScript — менее интеллектуальный формат, предъявляющий соответственно более высокие требования к интеллектуальности RIP.

Формат TrueType был с самого начала открыт для разработчиков и являлся "родным" для двух самых популярных программных сред — Windows и Macintosh. Появление такой конкуренции принудило Adobe еще до выхода окончательных версий Windows 3.1 и MacOS, совместимых с TrueType, полностью открыть спецификацию Туре 1.

В настоящее время PostScript (в частности, его разновидности, получившие названия PostScript Level 2 и PostScript Level 3) является языком внутреннего представления данных для большинства популярных фотонаборных устройств, поэтому сервисные центры по изготовлению полиграфических фотоформ предпочитают получать файлы сверстанных полос именно в этом формате. Хотя спецификация PostScript Level 3 предусматривает совместимость с форматом TrueType, смешение шрифтов разных типов в одном документе иногда приводит к осложнениям.

Для полноценной работы со шрифтами PostScript в среде Macintosh и Windows фирма Adobe выпустила программу Adobe Type Manager (ATM), обеспечивающую управление шрифтами Туре 1 и их корректный вывод на экран.

Редактирование контурного шрифта в программе FontLab

3. Шрифты и кодировки.

Используемая в шрифтовом наборе кодировка символов не менее важна, чем ассортимент символов и их форма. Наименее остро вопрос кодировки стоит перед англоязычными пользователями, для россиян же он всегда был достаточно актуальным. Разрабатывая спецификацию TrueType для Windows 3.1, фирма Microsoft поначалу не предусмотрела корректную работу с кириллическими кодовыми таблицами, поэтому первые русифицированные шрифты, создававшиеся для этой системы, работали ненадежно, их использование и сейчас нередко порождает проблемы (можно вспомнить, например, многочисленные случаи неправильного изображения или даже полного исчезновения символов в приложениях Office 97). Со временем спецификация была изменена.

Наиболее полно проблема воспроизведения многоязычных текстов решается с помощью двухбайтовой кодировки Unicode, однако пока эта кодировка поддерживается только в ОС Windows NT. Промежуточное решение было предложено Microsoft в Windows 95/98. Оно получило название "многонациональная языковая поддержка", в его основе лежит специальная кодировка WGL 4.0. Эта кодировка включает набор из 652 символов, охватывающих алфавиты всех европейских языков. Фирменные шрифты для Windows 95 имеют именно эту кодировку и для работы с конкретным языком позволяют выбрать соответствующий языковой сценарий.

Многие пользователи Windows 95 до сих пор применяют TrueType-шрифты, унаследованные от Windows 3.1. Существуют программы, конвертирующие такие "старые" шрифты в соответствии с кодировками Unicode и WGL 4.0. Можно найти также ряд утилит для преобразования шрифтов TrueType и Туре 1 из кодировки Macintosh в Windows и обратно; следует, правда, помнить, что использование таких утилит может быть сопряжено с нарушением авторских прав разработчиков шрифтов.

Дальнейшее развитие форматов. Стремясь обеспечить более гибкую систему управления начертаниями шрифтов Туре 1, фирма Adobe предложила в 1993 г. технологию Multiple Master, расширяющую спецификацию PostScript. Суть ее сводится к тому, что основные характеристики шрифтов (величина засечек, наклон, контрастность и пропорциональность) представляются в числовом виде, после чего при наличии двух произвольных начертаний можно получить множество других, промежуточных, плавно меняя те или иные параметры.

Похожее решение было предложено фирмой Apple, которая разработала технологию QuickDraw GX и применила ее для расширения возможностей использования шрифтов в форматах Туре 1 и TrueType (правда, только на платформе Macintosh). Впрочем, несмотря на богатство предоставляемых возможностей, шрифты Multiple Master и GX не получили широкого распространения.

Важной вехой на пути к универсальной шрифтовой совместимости стало заключенное в 1996 г. фирмами Adobe и Microsoft соглашение о совместной разработке нового формата ОрепТуре, I базирующегося на стандарте Unicode и -•'. позволяющего объединять в одном шрифте элементы TrueType и PostScript.

4. Шрифты как разновидность ПО

Изготовление высококачественного шрифта всегда было делом трудным и дорогостоящим, поэтому такие шрифты раньше были доступны лишь профессионалам. Стремясь сделать систему Windows как можно более Универсальной и многофункциональной средой, фирма Microsoft разработала и включила в состав ОС (в том числе и в русскую версию) набор очень добротно сделанных шрифтов в ^формате TrueType, которые позволяют выполнить большинство задач, связанных с набором и оформлением текста. Поскольку эти шрифты прилагаются к Windows бесплатно, другим фирмам — изготовителям электронных шрифтов пришлось существенно снизить цены на свою продукцию, что сделало этот вид ПО повсеместно доступным.

Сейчас наиболее известными поставщиками шрифтов на мировом рынке являются фирмы Agfa, Adobe, Bitstream, DynaLab, Emigre, FontShop, ITC, Letraset, Linotype, Monotype. Крупнейший в России производитель шрифтов — шрифтовая лаборатория РагаТуре, недавно выделившаяся из состава фирмы ParaGraph. Эта лаборатория около десяти лет назад стала преемником и продолжателем традиций Отдела наборных шрифтов НИИПолиграфмаша — ведущего разработчика отечественных фотонаборных шрифтов советского периода.

Профессиональные кириллические шрифты выпускают отечественные фирмы Az-Zet, Double Alex и Type-Market, а также латышская компания Tilda. Довольно обширную подборку русских шрифтов "Три-о-Граф 98" предлагает фирма "Арсеналъ" в составе серии программных средств "Русский Офис".

Шрифты распространяются не только в виде самостоятельных пакетов, но и вместе с операционными системами и приложениями. Так, в комплекте Windows 95 есть базовый набор основных гарнитур (Arial, Courier, Times, Wingdings), другой продукт Microsoft — Office 97 — включает более сотни TrueType-шрифтов, в том числе лицензированных у компаний ITC, Monotype и URW. Огромные шрифтовые коллекции прилагаются к графическим и офисным пакетам фирмы Corel.

Следует отметить, что, как и другие виды ПО, компьютерные шрифты являются объектом нелицензионного копирования и распространения и качество шрифтов из "пиратских" наборов зачастую оставляет желать лучшего.

Шрифтовик-профессионал, глядя на любой, даже незнакомый шрифт, по целому ряду характерных признаков сразу же может оценить его качество — степень соответствия обширному набору правил построения шрифтов. Низкое качество воспроизведения текста может быть вызвано разными причинами.

5. Наиболее распространенные ошибки шрифтового дизайна

Нелепость художественных решений, порожденных отсутствием профессиональной дизайнерской подготовки у автора шрифта, обычно сразу бросается в глаза. У символов в "любительских" шрифтах нередко отсутствует стилевое единство, отдельные знаки бывают нарисованы без учета соответствующих традиций (скажем, букву А или Д пытаются получить простым добавлением горизонтального штриха к букве Л, русскую И создают путем зеркального отображения латинской N и т. п.).

Кроме того, шрифтовики-дилетанты иногда не учитывают возникающие при определенном сочетании форм нежелательные оптические эффекты, которые профессионал обязательно постарается компенсировать. Так, чтобы круглые буквы типа О и С не казались слишком маленькими, их верхние элементы должны заходить чуть выше линии высоты строки, а нижние — чуть ниже базовой линии. Для достижения эффекта одинаковой толщины штрихов наклонные штрихи необходимо делать чуть тоньше вертикальных, а округлые — чуть толще.

Говоря о правилах построения шрифтов, следует помнить, что каждая национальная школа шрифтового искусства имеет свои традиции, которые меняются со временем (например, после моды на "широкие" шрифты, обеспечивающие впечатление свободы и простора, может наступить мода на зауженные, более емкие шрифты).

Ошибки кодирования. Непременное свойство высококачественного шрифта — оптимальность: для описания контуров необходимо использовать минимальное число линий и узловых точек. Кроме того, профессиональные разработчики масштабируемых шрифтов руководствуются множеством специфических правил (например, не рекомендуется строить контуры из длинных и слишком сложных кривых, оставлять острые внутренние углы между штрихами, нарушать вертикальность или горизонтальность основных штрихов и т. д.). Неоптимальный TrueType- или PostScript-шрифт может ухудшить воспроизведение символов, существенно замедлить работу растеризатора, а порой и привести к зависанию системы. Воспроизведение шрифта ухудшается также при отсутствии или низком качестве разметки символов (информации о хинтах, кернинге и трекинге).

Ошибки применения. Даже имея хороший набор профессиональных шрифтов, пользователи, не обладающие эстетическим чутьем и культурой, зачастую создают некрасивые, невыразительные и неудобочитаемые документы.

Прежде всего можно упомянуть такое нарушение, как неправильный, не соответствующий характеру текста выбор гарнитуры (скажем, Лазурская и Академическая гарнитуры сами по себе очень хороши, но если набрать одной из них газетную сводку новостей, это будет выглядеть нелепо). Эклектичность — неоправданное смешение в одном документе множества разностильных шрифтов — также ухудшает восприятие текста. Ошибкой является неупотребление кернинга там, где он необходим, то же самое относится к трекингу. При печати текста вывороткой (светлые буквы на темном фоне) следует избегать шрифтов малого кегля и контрастных гарнитур с засечками.

6. Программы для создания и редактирования шрифтов

Автором одной из первых программ для создания цифровых шрифтов является знаменитый американский программист Д. Кнут, создавший в 70-х годах систему подготовки печатных документов ТеХ. В ней использовались растровые шрифты, сгенерированные программой Metafont, также разработанной Кнутом. Этот инструмент не имеет графического пользовательского интерфейса, шрифты в нем описываются в виде подпрограмм на специальном декларативном языке.

Первое поколение электронных фотонаборных автоматов использовало шрифты, созданные с помощью программы Ikarus немецкой фирмы URW. Эта программа, поддерживающая собственный шрифтовой формат, была разработана в начале 70-х немцем Петером Каро (P. Karow) и до сих пор является одним из самых совершенных инструментов для изготовления шрифтов. Однако стоит она очень дорого (25 тыс. долл.), а потому применяется лишь крупными коммерческими фирмами, например Agfa, Autologic, Compugraphics, Linotype и Monotype. В настоящее время программа поддерживает TrueType, a также ряд форматов, основанных на PostScript, — Туре 1, Туре 3 и EPS.

Несколько мощных программ для редактирования шрифтов разработала в свое время фирма Ares (впоследствии поглощенная корпорацией Adobe). В частности, многие шрифтовики до сих пор используют ее программы FontStudio и FontMonger, хотя новые версии этих программ не выпускаются.

Первым редактором контурных шрифтов на ПК был пакет Fontographег для Macintosh, выпущенный фирмой Altsys в 1985 г. В настоящее время права на эту весьма популярную программу принадлежат фирме Macromedia. Существуют версии Fontographer для Macintosh и для Windows, поддерживаемые форматы — Туре 1, Туре 3 и TrueType. Цена программы — около 350 долл.

Отрадно сознавать, что один из лучших в мире инструментов для создания контурных шрифтов разработан в России — это программа Font Lab 3.0 петербургской фирмы "СофтЮнион". Первая версия программы, называвшаяся "Фонт Дизайнер", увидела свет в начале 90-х. Версия 3.0 распространяется фирмой FontLab Developers Group и стоит около 400 долл. Программа позволяет регулировать практически все значимые параметры шрифтов PostScript и TrueType, обеспечивает полноценное кодирование хинтов в любом из этих форматов.

Компания FontLab Developers Group, выпускающая пакет FontLab, разработала также программу Scan-Font 3.0. (цена около 200 долл.), предназначенную для трассировки (перевода в векторный формат) растровых изображений и превращения их в шрифты. В ScanFont есть также возможность редактирования и конвертирования шрифтов из одного формата в другой.

Средства для создания шрифтов имеются и в редакторе векторной графики CorelDRAW, начиная с версии 3.0, хотя они и не столь удобны и совершенны, как специализированные инструменты. Российская фирма РагаТуре выпустила оригинальную программу ParaNoise, генерирующую декоративные "шумные" (стохастические) шрифты на основе имеющихся шрифтов формата PostScript. При распечатке текста такими шрифтами форма одной и той же буквы никогда не повторяется.

Шрифтовые ресурсы в Internet. Тема компьютерных шрифтов в данной статье лишь поверхностно затронута, поэтому для дальнейших изысканий хочется порекомендовать читателям несколько Web-адресов с дополнительной информацией:

* Adobe Type Products (www.adobe.com/type/typeprod.html) — каталог шрифтовых программ фирмы Adobe;

* Microsoft Typography (www.microsoft.com/typography/) — краткий путеводитель по шрифтовым технологиям Microsoft;

* LinotypeLibrary (www.linotypelibrary.com) — каталоги шрифтов и прочая информация, предоставляемая одной из крупнейших полиграфических фирм мира;

* "РагаТуре: кириллические и многоязычные шрифты" (www.paratype.ru/ru/welcome.htm) — коллекции шрифтов, каталог программ, электронный журнал о шрифтах и т. п.

* FontLab Developers Group (www.fontlab.com) — каталог редакторов шрифтов, имеется возможность переписать бесплатные демоверсии;

* Type design, typography & graphic images (webcom.net/~nfhome/homepage.htm) — личная страница канадца Николаса Фабиана, замечательного знатока типографики, содержащая много полезных сведений и ссылок.

 

Лекция №9 (2ч.)