Tydlig typ
Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 7 april 2021; kontroller kräver 5 redigeringar .ClearType (från engelska "clear font" ) är en metod för att jämna ut text på vissa typer av datorskärmar (särskilt LCD-skärmar), baserad på SubPixel Rendering-teknologi , registrerad av Microsoft Corporation .
Historik
För första gången denna teknik i den form som den nu presenteras på Comdex hösten 1998. ClearType dök upp i konsumentprogramvara 2000 som en del av Microsoft Reader . Windows XP tillät alla program (även gamla) att kantutjämna text med ClearType. Apple använder ClearType under ett korslicensavtal .
ClearType ingår i DirectX 10 - vilket grafikkort som helst som stöder DirectX 10 kan göra subpixelrendering av tecken utan att processorn deltar .
Ytterligare utveckling av denna teknik kallades Natural ClearType [1] , senare döptes den om till DirectWrite . Denna teknik är en del av DirectX 11. Om i Windows XP ClearType inte ändrade bredden på texten för bakåtkompatibilitet , så kan DirectWrite redan göra detta - men det är också ett speciellt API som inte är tillgängligt för äldre program.
ClearType stöds också på vissa Linux- distributioner , som Ubuntu [2] [3] .
Hur ClearType fungerar
I CRT-monitorer har arrangemanget av röda, gröna och blå ljusemitterande element (fosforkorn) ingenting att göra med pixelgränser. [4] På LCD- skärmar består varje pixel av tre sådana element: röd, grön och blå. Dessa element (låt oss kalla dem underpixlar) är rektanglar ⅓ pixel breda och 1 pixel höga , och de är ordnade strikt i ordning. Vanligtvis behandlar grafikprogram en pixel som en enda enhet. ClearType, å andra sidan, uppfattar subpixlar som oberoende strukturella enheter.
ClearType- algoritmen består av två steg.
Steg 1: Subpixel-rendering
Texten renderas med en horisontell upplösning som är tre gånger den upplösning som krävs. Varje pixel i den mottagna texten motsvarar en delpixel på skärmen. Det erhållna resultatet visas i figuren till vänster (raderna 3, 6, 7).
I figuren är den resulterande linjen (3) vit eftersom den är exakt tre subpixlar bred. Ofta är tjockleken på linjerna inte delbar med 3, inte alla subpixlar används, och de delar av objektet som visas i dem har en tydlig färgton. Dessutom verkar den gröna underpixeln ljusare, medan de röda och blå underpixlarna verkar mer mättade. För att undertrycka dessa färgskillnader tillämpas ett andra steg.
Steg 2. Fördelning av ljusstyrka
I det andra steget är texten suddig i horisontell riktning - det vill säga en del av ljusstyrkan, till exempel för den röda subpixeln, överförs till dess gröna och blå grannar.
Intensiteten för varje subpixel beräknas med formeln
,
där V -2 är den initiala intensiteten för subpixeln som är 2 till vänster om den betraktade, V -1 är den initiala intensiteten för subpixeln till vänster om den betraktade, etc.; a , b och c är koefficienter så att 2 a + 2 b + c = 1. Klassikerna är , , .
Sålunda fördelas ljusstyrkan för varje delpixel mellan fem intilliggande delpixlar, och färgartefakter blir mindre märkbara.
Denna ljusstyrkefördelningsalgoritm är designad för skärmar där alla pixlar har samma subpixelarrangemang (till exempel RGB). Om sekvensen av subpixlar är olika på olika linjer, kan oskärpa nivån minskas eller till och med hoppa över detta steg.
Varför det fungerar
Våra ögon kan uppfatta både färgernas kontrast och ljusstyrkans kontrast . Men i små skalor upplevs färgkontrasten som nästan tre gånger svagare, så text som återges med ClearType ser monokrom och jämn ut. Tittar man noga kan man se rödblå "streck" runt texten, men de påverkar inte läsningen under normala förhållanden.
Rollen för det horisontella arrangemanget av subpixlar
Det horisontella (snarare än vertikala) arrangemanget av subpixlar i förhållande till varandra spelar en viktig roll i driften av ClearType. En trefaldig ökning av horisontell upplösning möjliggör variabelt teckenavstånd , mer realistisk fetstil och kursiv stil och mer exakta teckenbredder.
Dessutom, eftersom texten redan är suddig i horisontell riktning med en radie på 2 subpixlar, kan ClearType-tecken flyttas från vänster-höger utan kvalitetsförlust i steg om 1 ⁄ 256 subpixlar [5] . Varken Windows Vista eller Mac OS använder den här tekniken (men det gör det i Adobe Acrobat och DirectWrite , introducerat i Windows 7 [1] ).
Om subpixlarna staplades under varandra (som i en 90° roterad LCD-monitor) skulle subpixelrenderingsmotorn öka vertikal upplösning, vilket är mindre användbart. Windows Vista , Windows XP Tablet PC Edition och FreeType har stöd för detta subpixelarrangemang (kallas Y-riktnings kantutjämning i Windows och vRGB/vBGR i FreeType). Kvaliteten på texten med denna utdata är betydligt lägre.
[3] ClearType på CRT-skärmar
ClearType fungerar inte på icke-standardupplösta CRT- och LCD-skärmar (som inte har tillgång till individuella ljusemitterande element), och inte heller på DLP- projektorer (som inte har en pixel uppdelad i subpixlar). ClearType-text ser dock bättre ut på dem än text utan kant, eftersom subpixelrendering är en variant av kantutjämning . Även om Windows XP har kvalitetskantutjämning som en del av ClearType, är det inte tillgängligt i sin "rena" form. Detta är anledningen till att vissa användare gillar att aktivera ClearType på CRT-skärmar.
Även om fosforränderna på kineskop med slitsmask (Sony Trinitron, Mitsubishi Diamondtron, LG Flatron) liknar subpixlarna på en LCD-skärm, finns det fortfarande ingen programåtkomst till vart och ett av de individuella lysande elementen. Därför hjälper ClearType på dem exakt lika mycket som kantutjämning hjälper.
Med hjälp av vissa program (till exempel [1] ) kan du jämföra ClearType och vanlig kantutjämning. På CRT-skärmar föredrar de flesta kantutjämning.
Begränsningar för ClearType
- Det är vettigt att endast använda ClearType på LCD , gasurladdning , LED och andra skärmar där en färgbild erhålls genom att dela en pixel i subpixlar placerade horisontellt i förhållande till varandra.
- Skärmen måste fungera i sin fysiska upplösning: den logiska pixeln i operativsystemet måste matcha skärmens fysiska pixel. Förstoring eller krympning genom interpolation har liten eller ingen effekt på utseendet på vanlig kantutjämnad text , men det gör ClearType 'ed-teckensnittet suddigt. På samma sätt kan ClearType inte skalas eller roteras. [6] När den är ansluten via ett analogt gränssnitt (som VGA ), måste monitorn synkronisera signalen exakt med de fysiska pixlarna.
- Ordningen på underpixlar i en pixel (RGB eller BGR) måste vara känd i förväg. Windows XP antar att ordningen är RGB som standard, men den kan ändras till BGR via registret ; manuellt eller med hjälp av speciella verktyg (till exempel ClearType Tuning PowerToy eller ClearType Switch ). I LCD-TV-apparater förskjuts intilliggande linjer i förhållande till varandra med 1,5 subpixlar; i vanliga skrivbordsoperativsystem implementeras inte ClearType för sådana skärmar.
- ClearType kan inte skrivas ut på en färgskrivare : utskriften ser ut som oblandade färger . På svartvitt finns det inga sådana problem, men de extra 2 ⁄ 3 pixlarna med oskärpa gynnar inte texten.
- ClearType fungerar bara bra med mörk text på ljus bakgrund eller ljus text på mörk bakgrund. Den högsta kvaliteten erhålls om svart text visas på en vit bakgrund (eller vice versa). Försök att visa färgad text eller använda en färgad bakgrund ger inte en slutlig bild av hög kvalitet, eftersom vissa av subpixlarna inte är inblandade. Om du till exempel visar vit text på en röd bakgrund kommer de röda underpixlarna att lysa för både texten och bakgrunden.
- ClearType är, precis som alla andra typer av kantutjämning , känsliga för monitorgamma . På bildskärmar av låg kvalitet utan korrekt gammakorrigering kan ClearType-text se helt svart eller mycket blek ut.
- I ClearType , som i kantutjämning, behöver typografimotorn veta vilken bakgrund som finns under texten. [6] Och applikationsprogrammeraren måste vara försiktig: om du ritar samma text två gånger utan kantutjämning kommer ingenting att hända, men med kantutjämning (både klassisk och ClearType) blir texten svartare och djärvare än nödvändigt. Det finns dock en betydande skillnad: en bild med pixelkantutjämning kan skrivas till en grafikfil med en alfakanal och läggas ovanpå vilken bakgrund som helst. [6] I ClearType- text ställs transparens in för varje subpixel individuellt; denna blandningsfunktion är enkel, men inte implementerad i de flesta grafikformat och bibliotek. Det är just på grund av blandningsfunktionen som vissa Microsoft-program ( Windows 10 startmeny , Microsoft Word 2013) inte använder ClearType: animeringen visade sig vara tillräckligt snabb bara på kraftfulla spelvideokort. Dessutom fanns det skepsis mot ClearType (se nedan).
Av de tre första anledningarna bör ClearType inte användas om ritningen som förbereds måste visas korrekt på någon bildskärm, inte bara den som den förbereddes på . Av denna anledning är ClearType inte tillgängligt i program som Adobe Photoshop . När du förbereder skärmdumpar är det också bra att stänga av ClearType .
ClearType stör personer med en ökad känsla för färg, särskilt vid låg dpi - för dem börjar kanterna på teckensnitten "läcka" i rosa, blått eller ljusgrönt, vilket orsakar en känsla av defekt display. De rekommenderas att inaktivera ClearType helt och hållet och endast lämna standardmetoden för kantutjämning. Enligt en av utvecklarna av ClearType-delsystemet för Windows: [7]
[...]
WPF använder metoden C [ClearType] , men inte många enheter har tillräckligt höga upplösningar för att eventuell oskärpa inte ska störa någon. […] Vissa människor är nöjda med C-metodens suddighet, andra är det inte. Konstigt men sant: vissa människor är bekväma med att läsa långa texter som återges med C-metoden i 96 dpi (till exempel genom Times Reader ), men gillar inte användargränssnittsfönster. De flesta bryr sig inte om ClearType-färgkanten, men vissa gör det. […]
Enligt mina ögon läser metod C vid 96 dpi sämre än metod A [utan kantutjämning] . För suddigt för mig. Och vid 144 dpi ser jag inga problem - den läser perfekt.
Windows-implementeringen av ClearType för bakåtkompatibilitet är utformad för att matcha storleken på texten med normal olik rendering. Vissa teckensnitt ( Arial , Tahoma ) antyds för ojämnad rendering, och ClearType kan inte helt befria bokstäverna från antydande artefakter. Andra ( Consolas , Segoe UI ) är under ClearType och ser dåligt ut på enkel kantutjämning.
Några[ vem? ] anser att ClearType inte har ett långsiktigt perspektiv: med utvecklingen av bildskärmarnas kvalitet och upplösning kommer universell kantutjämning att räcka, och användningen av icke-universell begränsad kantutjämning som ClearType kommer att bli meningslös.
Utmana ett patent
ClearType-teknologin beviljades ett amerikanskt patent Metoder och apparater för att utföra bildåtergivning och rasteriseringsoperationer , som avslutades 2018.
Forskaren Steve Gibson bestrider detta patent och hävdar att Microsoft patenterade en tidigare känd sak [8] - Apple II -programmerare fördubblade på samma sätt den effektiva upplösningen för en NTSC -TV ( som användes istället för en bildskärm). Andra datorföretag gjorde samma sak. Även i beskrivningen av Microsoft Basic för Apple II finns referenser till sådana tekniker.
Anteckningar
- ↑ 1 2 Engineering Windows 7: Framsteg inom typografi och textåtergivning i Windows 7 . Hämtad 1 maj 2009. Arkiverad från originalet 11 mars 2010.
- ↑ ClearType-utjämning i Linux, eller typsnitt som i Ubuntu / Linux för alla / Habrahabr . Hämtad 30 september 2016. Arkiverad från originalet 7 augusti 2016.
- ↑ 1 2 Hur sätter man på Cleartype i Ubuntu Linux? . Hämtad 27 augusti 2011. Arkiverad från originalet 5 september 2013.
- ↑ Detta är lätt att se under ett förstoringsglas, och visar en vit pixel på en svart bakgrund på en CRT-skärm, och det är logiskt förståeligt: när du korrigerar bildgeometrin, rör sig pixlarna, men fosforkornen gör det inte.
- ↑ Anti-grain-teknologi - Textrasteriseringsexponeringar (länk ej tillgänglig) . Hämtad 14 juli 2007. Arkiverad från originalet 6 september 2013.
- ↑ 1 2 3 Färgmedveten ClearType kräver tillgång till fasta bakgrundspixlar, vilket är ett problem om du inte vet vad bakgrundspixlarna är, eller om de inte är fixade - The Old New Th... . Tillträdesdatum: 28 februari 2015. Arkiverad från originalet 22 mars 2015.
- ↑ ClearType, i XP och Vista | Typofil Arkiverad 13 oktober 2008 på Wayback Machine
- ↑ Det avlägsna ursprunget till subpixelfontåtergivning . Hämtad 4 mars 2007. Arkiverad från originalet 21 juli 2006.
| Microsoft Research (MSR) | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Huvudprojekt _ |
| ||||||||||||||
| MSR Labs |
| ||||||||||||||
| Kategori | |||||||||||||||
| Gratis typografi | |
|---|---|
| Operativsystem headset |
|
| Andra headset |
|
| programvara |
|
| Licenser |
|
| Grupper och människor |
|
| |
| Typgjuteri och typdesign | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Begrepp | |||||||||
| Teckensnittsstruktur |
| ||||||||
| Teckensnittsegenskaper | |||||||||
| Klassificering av alfabetiska teckensnitt |
| ||||||||
| Teckensnittsstilar | |||||||||
| Enheter | |||||||||
| datortypografi _ | |||||||||
| se även förlag Tryckeri Typografi Utrustning Layout Utskrift | |||||||||