Die Darstellung digitaler Schrift (Teil 1 von 5)

Im Höhlengleichnis des antiken Philosophen Platon können die Menschen die „wahren“ Dinge nicht direkt sehen. Alles, was passiert, geschieht hinter ihnen und wird von einem noch weiter dahinter befindlichen Licht als Schatten an eine Höhlenwand projiziert. Die Menschen müssen versuchen, sich die Wahrheit anhand der Schatten zu erklären. Wie gut sie das können, hängt von der Lichtquelle, der Schärfe der Schatten und nicht zuletzt von der Ebenheit der Höhlenwand ab.

So ähnlich darf man sich die Darstellung von digitaler Schrift in Form von Fonts vorstellen. Moderne Fonts enthalten die Formen der einzelnen Zeichen als mathematische Beschreibungen. Die mathematischen Formeln sind abstrakt, man kann sie nicht „sehen“. Die Kurven und Konturen werden erst in einem vorbereitenden Schritt zur Darstellung berechnet. Diesen Schritt nennt man das Rastern. Bevor das Zeichen auf einem Medium sichtbar werden kann, muss die mathematische Beschreibung in ein – im einfachsten Fall – schwarzweißes Pixelraster übertragen werden.  Dabei wird die mathematisch berechnete Form wie eine Schablone über ein Raster gelegt. Vereinfacht gesprochen, werden alle Pixel, deren Mittelpunkt innerhalb der Maske liegen, auf schwarz gestellt, während alle außerhalb auf weiß stehen bleiben.

Outline-Manipulation, Font = Apollo

Dieses Verfahren funktioniert besser, je mehr Pixel pro Zeichen vorhanden sind. Bei einem hochauflösenden RIP (Raster Image Prozessor) oder einem mittelmäßigen Drucker muss man schon sehr stark vergrößern, damit Abweichungen von der mathematischen Beschreibung sichtbar werden. Für das menschliche Auge sind die Unterschiede zwischen gerasterter und mathematischer Form nicht zu erkennen.

Viel größere Sorgen bereitet denen, die digitale Schriften herstellen, die Darstellung von Schrift in sogenannten niedrig auflösenden Medien. Damit meint man vor allem Bildschirme, wie sie im gängigen Desktopumfeld eingesetzt werden. In kleinen Punktgrößen stehen hier nur sehr wenige Pixel zur Verfügung, so dass notgedrungen die Abweichungen zur mathematischen Beschreibung immens sind.

Wenn wir über die Auflösung der Darstellungsmedien reden, reden wir, um auf Platon zurückzukommen, über die Ebenheit der Höhlenwand, auf welche die Schatten fallen. Während es in Platons Gleichnis keine Möglichkeit gibt, Einfluss auf die einzelnen Faktoren wie Höhlenwand, Lichtquelle und den Gegenstand selbst zu nehmen, arbeiten die einzelnen Beteiligten bei der Darstellung von digitaler Schrift kontinuierlich an Verbesserungen. Monitore werden mit immer kleineren Pixeln gebaut, so dass mehr Pixel für die Darstellung von Zeichen vorhanden sind. Die Software zum Umwandeln der Zeichen in Pixelbilder wird immer raffinierter. Mit optischen Tricks versucht man die Schwächen der Darstellung auszugleichen. Und nicht zuletzt optimieren Schriftenhersteller ihre Fonts für die Darstellung in kleinen Punktgrößen an niedrig auflösenden Geräten, indem sie die mathematischen Beschreibungen für bestimmte Punktgrößen manipulieren. Die Rede ist vom Hinting.

Monitore

Bei den Monitoren werden wir den Überblick sehr kurz und allgemein halten. Zu viele unterschiedliche Geräte in zu unterschiedlichen Anwendungen gibt es, um sie umfassend zu erläutern. Außerdem dauert es oft mehrere Jahre, bis sich eine neue Entwicklung flächendeckend verbreitet. Grundsätzlich geht der Trend zu immer höher auflösenden Geräten. Diese lassen das dargestellte Bild schärfer erscheinen und tun nicht nur der Typografie gut. Auch wenn absehbar ist, dass diese Entwicklung weiter geht, im Moment sind hochauflösende Geräte mit über 200 PPI (Pixel per Inch) eher in kleinen Formaten für mobile Geräte erhältlich. Wir wollen an dieser Stelle aber über die gängigsten Desktop-Plattformen berichten, also Windows und MacOS X. Daher reden wir auch von Monitoren mit Bildschirmdiagonalen von 19 bis 24 Zoll. In dieser Kategorie braucht die Entwicklung noch etwas länger.

Nächste Woche geht es weiter mit Rendering! Hier geht es zum Artikel.

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