Articulo de referencia

Fuente de computadora

Comparación entre las versiones impresa (arriba) y digital (abajo) de Perpetua Una fuente de ordenador o fuente digital es un archivo de datos digitales que contiene un conjunto...

Comparación entre las versiones impresa (arriba) y digital (abajo) de Perpetua

Una fuente de ordenador o fuente digital es un archivo de datos digitales que contiene un conjunto de glifos relacionados gráficamente , generalmente diseñado y creado con un editor de fuentes . Asimismo, una fuente diseñada específicamente para la pantalla del ordenador, y no para la impresión, se denomina fuente de pantalla .

En la terminología de la tipografía de metal móvil , una tipografía es un conjunto de caracteres que comparten características de diseño comunes en diferentes estilos y tamaños (por ejemplo, todas las variedades de Gill Sans ), mientras que una fuente es un conjunto de piezas de tipografía móvil con una tipografía, tamaño, ancho, grosor, inclinación, etc. específicos (por ejemplo, Gill Sans negrita de 12 puntos). En HTML , CSS y tecnologías relacionadas, el atributo de familia de fuentes se refiere al equivalente digital de una tipografía. Desde la década de 1990, muchas personas ajenas a la industria de la impresión han utilizado la palabra fuente como sinónimo de tipografía .

Existen tres tipos básicos de formatos de datos de archivos de fuentes de computadora:

  • Las fuentes de mapa de bits consisten en una matriz de puntos o píxeles que representan la imagen de cada glifo en cada tipografía y tamaño. Esta tecnología está prácticamente obsoleta.
  • Las fuentes vectoriales (que incluyen, y a veces se utilizan como sinónimo de, fuentes de contorno ) utilizan curvas de Bézier , instrucciones de dibujo y fórmulas matemáticas para describir cada glifo, lo que permite escalar los contornos de los caracteres a cualquier tamaño.
  • Las fuentes de trazo utilizan una serie de líneas específicas e información adicional para definir el tamaño y la forma de la línea en una tipografía concreta, lo que en conjunto determina la apariencia del glifo.

Las fuentes de mapa de bits son más rápidas y fáciles de crear en código informático que otros tipos de fuentes, pero no son escalables: una tipografía de mapa de bits requiere un diseño de fuente independiente para cada tamaño. [ 1 ] Las tipografías de contorno y de trazo se pueden redimensionar en una sola fuente sustituyendo diferentes medidas para los componentes de cada glifo, pero son más complicadas de renderizar en pantalla o en impresión que las fuentes de mapa de bits porque requieren código informático adicional para renderizar los mapas de bits para su visualización en pantalla e impresión. Aunque todos los tipos de fuentes siguen en uso, la mayoría de las fuentes que se utilizan en los ordenadores hoy en día son fuentes de contorno.

Las fuentes pueden ser monoespaciadas (es decir, cada carácter se dibuja a una distancia constante del carácter contiguo) o proporcionales (cada carácter tiene su propio ancho). Sin embargo, la aplicación específica de gestión de fuentes puede afectar al espaciado, especialmente al justificar el texto .

Tipos de fuente

fuentes de mapa de bits

Una selección de fuentes de mapa de bits de la primera versión del sistema operativo Macintosh.
Algunas fuentes de mapa de bits incluidas con AmigaOS 3

Una fuente de mapa de bits es aquella que almacena cada glifo como una matriz de píxeles (es decir, un mapa de bits ). Es menos conocida como unaFuente rasterizada o, cuando se utiliza en tamaños particularmente pequeños, fuente de píxeles. Las fuentes de mapa de bits son simplemente colecciones deimágenes rasterizadasde glifos. Para cada variante de la fuente, existe un conjunto completo de imágenes de glifos, y cada conjunto contiene una imagen para cada carácter. Por ejemplo, si una fuente tiene tres tamaños y cualquier combinación de negrita y cursiva, entonces debe haber 12 conjuntos completos de imágenes.

Las ventajas de las fuentes de mapa de bits incluyen:

  • Renderizado extremadamente rápido y sencillo
  • Más fácil de crear que otros tipos.
  • Las fuentes de mapa de bits sin escalar siempre ofrecen exactamente el mismo resultado cuando se muestran en una pantalla con las mismas especificaciones.
  • Ideal para pantallas de muy baja calidad o de tamaño pequeño donde la fuente necesita ajustarse con precisión para una visualización clara.

La principal desventaja de las fuentes de mapa de bits es que la calidad visual tiende a ser deficiente al escalarlas o transformarlas, en comparación con las fuentes de contorno y trazo, y ofrecer muchos tamaños optimizados y específicos de la misma fuente aumenta drásticamente el uso de memoria. Las primeras fuentes de mapa de bits solo estaban disponibles en ciertos tamaños optimizados, como 8, 9, 10, 12, 14, 18, 24, 36, 48, 72 y 96 puntos (suponiendo una resolución de 96 DPI ), y las fuentes personalizadas a menudo solo estaban disponibles en un tamaño específico, como una fuente de titular de solo 72 puntos. 

La limitada capacidad de procesamiento y memoria de los primeros sistemas informáticos obligó al uso exclusivo de fuentes de mapa de bits. Las mejoras en el hardware han permitido reemplazarlas por fuentes de contorno o de trazo en los casos en que se requiere un escalado arbitrario, pero las fuentes de mapa de bits todavía se utilizan comúnmente en sistemas embebidos y otros entornos donde la velocidad y la simplicidad son importantes.

Las fuentes de mapa de bits se utilizan en la consola de Linux , la consola de recuperación de Windows y los sistemas embebidos . Las impresoras matriciales antiguas utilizaban fuentes de mapa de bits, que a menudo se almacenaban en la memoria de la impresora y eran accesibles mediante el controlador de impresión del ordenador . Las fuentes de mapa de bits también pueden utilizarse en el punto de cruz .

Dibujar una cadena de caracteres utilizando una fuente de mapa de bits significa generar sucesivamente mapas de bits de cada carácter que compone la cadena, aplicando una sangría a cada carácter.

Fuentes monocromáticas frente a fuentes con tonos de gris.

Una fuente de color de mapa de bits para el sistema operativo Amiga.

Las fuentes de mapa de bits digitales (y la representación final de las fuentes vectoriales ) pueden usar monocromo o tonos de gris . Estos últimos se suavizan mediante antialiasing . Al mostrar un texto, normalmente un sistema operativo representa correctamente los tonos de gris como colores intermedios entre el color de la fuente y el del fondo. Sin embargo, si el texto se representa como una imagen con fondo transparente , los tonos de gris requieren un formato de imagen que permita la transparencia parcial .

Escalada

Las fuentes de mapa de bits se ven mejor en su tamaño de píxel nativo . Algunos sistemas que usan fuentes de mapa de bits pueden crear variantes de fuente algorítmicamente. Por ejemplo, la computadora Apple Macintosh original podía producir negrita ensanchando los trazos verticales y oblicua deformando la imagen. En tamaños no nativos, muchos sistemas de renderizado de texto realizan un remuestreo del vecino más cercano , lo que introduce bordes dentados. Los sistemas más avanzados aplican suavizado de bordes a las fuentes de mapa de bits cuyo tamaño no coincide con el tamaño que solicita la aplicación. Esta técnica funciona bien para reducir el tamaño de la fuente, pero no tan bien para aumentarlo, ya que tiende a difuminar los bordes. Algunos sistemas gráficos que usan fuentes de mapa de bits, especialmente los de los emuladores , aplican algoritmos de remuestreo no lineal sensibles a las curvas, como 2xSaI o hq3x, a las fuentes y otros mapas de bits, lo que evita el desenfoque de la fuente e introduce poca distorsión objetable en aumentos moderados de tamaño.

La diferencia entre las fuentes de mapa de bits y las fuentes de contorno es similar a la diferencia entre los formatos de archivo de imagen de mapa de bits y vectorial. Las fuentes de mapa de bits son como formatos de imagen como Windows Bitmap (.bmp), Portable Network Graphics (.png) y Tagged Image Format (.tif o .tiff), que almacenan los datos de la imagen como una cuadrícula de píxeles, en algunos casos con compresión. Los formatos de imagen de contorno o trazo, como Windows Metafile format (.wmf) y Scalable Vector Graphics format (.svg), almacenan instrucciones en forma de líneas y curvas sobre cómo dibujar la imagen, en lugar de almacenar la imagen en sí.

Un programa de trazado puede seguir el contorno de una fuente de mapa de bits de alta resolución y crear un contorno inicial que el diseñador de fuentes utiliza para crear una fuente de contorno útil en sistemas como PostScript o TrueType . Las fuentes de contorno se escalan fácilmente sin bordes dentados ni borrosidad.

Fuentes de contorno

Las fuentes de contorno o fuentes vectoriales son colecciones de imágenes vectoriales , que consisten en líneas y curvas que definen el contorno de los glifos . Las primeras fuentes vectoriales se utilizaban en monitores y trazadores vectoriales que empleaban sus propias fuentes internas, generalmente con trazos finos en lugar de glifos con contornos gruesos. La llegada de la autoedición generó la necesidad de un estándar común para integrar la interfaz gráfica de usuario de los primeros Macintosh e impresoras láser . El término para describir la tecnología de integración fue WYSIWYG (Lo que ves es lo que obtienes). Algunos ejemplos de fuentes de contorno son las fuentes PostScript Tipo 1 y Tipo 3 , TrueType , OpenType y Compugraphic .

La principal ventaja de las fuentes de contorno es que, a diferencia de las fuentes de mapa de bits , son un conjunto de líneas y curvas en lugar de píxeles; se pueden escalar sin causar pixelación . Por lo tanto, los caracteres de las fuentes de contorno se pueden escalar a cualquier tamaño y transformar con resultados más atractivos que las fuentes de mapa de bits, pero requieren un procesamiento considerablemente mayor y pueden generar una representación indeseable, dependiendo de la fuente, el software de renderizado y el tamaño de salida. Aun así, las fuentes de contorno se pueden transformar previamente en fuentes de mapa de bits si es necesario. La transformación inversa es considerablemente más difícil, ya que las fuentes de mapa de bits requieren un algoritmo heurístico para adivinar y aproximar las curvas correspondientes si los píxeles no forman una línea recta.

Las fuentes de contorno presentaban un problema importante: las curvas de Bézier que utilizaban no se podían representar con precisión en tamaños pequeños en pantallas rasterizadas de baja resolución (como la mayoría de los monitores y impresoras antiguos), y su representación podía cambiar de forma según el tamaño y la posición deseados, [ 2 ] un efecto conocido como aliasing que se agrava cuando las frecuencias espaciales de los detalles de la fuente se aproximan o superan la frecuencia espacial de Nyquist de la pantalla. Se tuvieron que utilizar medidas como el ajuste de fuente para reducir el impacto visual de este problema, lo que requería un software sofisticado y difícil de implementar correctamente. Muchos sistemas informáticos de escritorio modernos incluyen software para ello, pero consumen mucha más potencia de procesamiento que las fuentes de mapa de bits, y pueden presentar pequeños defectos de representación, especialmente en tamaños de fuente pequeños. A pesar de esto, se utilizan con frecuencia porque la gente suele considerar que la capacidad de escalar libremente las fuentes, sin pixelación, es lo suficientemente importante como para justificar los defectos y la mayor complejidad computacional . Sin embargo, estos problemas se solucionan en gran medida mediante el suavizado de bordes (como se describe en la rasterización de fuentes ) y las altas resoluciones de pantalla que se utilizan habitualmente hoy en día.

Fuentes basadas en trazos

Con las fuentes basadas en trazos, las mismas trayectorias de trazo se pueden rellenar con diferentes perfiles de trazo, lo que da como resultado diferentes formas visuales sin necesidad de especificar las posiciones de los vértices de cada contorno, como ocurre con las fuentes de contorno.

El contorno de un glifo se define por los vértices de las trayectorias de trazo individuales y los perfiles de trazo correspondientes. Las trayectorias de trazo son una especie de esqueleto topológico del glifo. Las ventajas de las fuentes basadas en trazos sobre las fuentes de contorno incluyen la reducción del número de vértices necesarios para definir un glifo, la posibilidad de usar los mismos vértices para generar una fuente con diferente grosor, ancho de glifo o serifas usando diferentes reglas de trazo, y el ahorro de tamaño asociado. Para un desarrollador de fuentes, editar un glifo por trazo es más fácil y menos propenso a errores que editar contornos. Un sistema basado en trazos también permite escalar los glifos en altura o anchura sin alterar el grosor del trazo de los glifos base. Las fuentes basadas en trazos se comercializan intensamente en los mercados de Asia Oriental para su uso en dispositivos integrados, pero la tecnología no se limita a los ideogramas .

Entre los desarrolladores comerciales se incluyen Agfa Monotype ( iType ) y Type Solutions, Inc. (propiedad de Bitstream Inc. ), que han desarrollado de forma independiente tipos de letra basados ​​en trazos y motores de fuentes.

Aunque Monotype y Bitstream han afirmado que se logra un enorme ahorro de espacio utilizando fuentes basadas en trazos en conjuntos de caracteres de Asia Oriental, la mayor parte del ahorro de espacio proviene de la creación de glifos compuestos, lo cual forma parte de la especificación TrueType y no requiere un enfoque basado en trazos.

Formatos de archivo

Existen varios formatos de archivo para cada tipo de archivo.

Formatos de fuentes de mapa de bits

Formatos de fuente de contorno

Fuentes de tipo 1 y tipo 3

Las fuentes Tipo 1 y Tipo 3 fueron desarrolladas por Adobe para la composición tipográfica digital profesional. Utilizando PostScript , los glifos son fuentes de contorno descritas con curvas de Bézier cúbicas . Las fuentes Tipo 1 estaban restringidas a un subconjunto del lenguaje PostScript y utilizaban el sistema de sugerencias de Adobe, que solía ser muy costoso. Las fuentes Tipo 3 permitían el uso sin restricciones del lenguaje PostScript, pero no incluían información de sugerencias, lo que podía provocar artefactos de renderizado visibles en dispositivos de baja resolución (como pantallas de ordenador e impresoras matriciales).

Fuentes TrueType

TrueType es un sistema de fuentes desarrollado originalmente por Apple Inc. Su objetivo era reemplazar las fuentes Type 1, que muchos consideraban demasiado caras. A diferencia de las fuentes Type 1, los glifos TrueType se describen mediante curvas de Bézier cuadráticas. Actualmente es muy popular y existen implementaciones para los principales sistemas operativos.

Fuentes OpenType

OpenType es un sistema de fuentes inteligentes diseñado por Adobe y Microsoft . Las fuentes OpenType contienen contornos en formato TrueType o CFF , junto con una amplia gama de metadatos.

Formatos de fuente basados ​​en trazos

Metafont utiliza un tipo diferente de descripción de glifos. Al igual que TrueType, es un sistema de descripción de fuentes vectoriales. Dibuja glifos mediante trazos producidos al mover una pluma poligonal o elíptica, aproximada por un polígono, a lo largo de una trayectoria formada por curvas de Bézier compuestas cúbicas y segmentos de línea recta, o bien rellenando dichas trayectorias. Aunque al trazar una trayectoria la envolvente del trazo nunca se genera realmente, el método no provoca pérdida de precisión ni de resolución. El método que utiliza Metafont es matemáticamente más complejo porque las curvas paralelas de una curva de Bézier pueden ser curvas algebraicas de décimo orden. [ 5 ]

En 2004, DynaComware desarrolló DigiType, un formato de fuente basado en trazos. En 2006, los creadores del sistema tipográfico Saffron anunciaron una representación para fuentes basadas en trazos llamada Stylized Stroke Fonts (SSFs) con el objetivo de proporcionar la expresividad de las fuentes tradicionales basadas en contornos y el bajo consumo de memoria de las fuentes basadas en trazos de ancho uniforme (USFs). [ 6 ]

AutoCAD utiliza fuentes SHX/SHP .

Subconjuntos

Una fuente típica puede contener cientos o incluso miles de glifos, que a menudo representan caracteres de muchos idiomas diferentes. Con frecuencia, los usuarios solo necesitan un pequeño subconjunto de los glifos disponibles. La selección de subconjuntos consiste en eliminar los glifos innecesarios de un archivo de fuente, generalmente con el objetivo de reducir su tamaño. Esto es especialmente importante para las fuentes web, ya que reducir el tamaño del archivo suele implicar una reducción en el tiempo de carga de la página y en la carga del servidor. Como alternativa, las fuentes pueden distribuirse en archivos diferentes para distintas regiones del mundo, aunque con la difusión del formato OpenType esto es cada vez menos común.

Véase también

References

  1. Gruber, John. "Anti-Anti-Aliasing". Daring Fireball. Archived from the original on 2015-09-01. Retrieved 5 September 2015.
  2. Stamm, Beat (1998-03-25). "The raster tragedy at low resolution". Microsoft. Archived from the original on 2016-02-19. Retrieved 2015-08-10.
  3. "BMF – ByteMap font format". BMF. Retrieved 9 June 2019.
  4. Einar Saukas and Andrew Owen (12 June 2013). "FZX: a new standard format and driver for proportional fonts". p. 1.
  5. Mark Kilgard (10 April 2012). "Vector Graphics & Path Rendering". p. 28. Archived from the original on 2014-08-13. Retrieved 2014-08-19.
  6. Jakubiak, Elena J.; Perry, Ronald N.; Frisken, Sarah F. An Improved Representation for Stroke-based Fonts. SIGGRAPH 2006.

Further reading

  • Wright, T. (1998). "History and technology of computer fonts". IEEE Annals of the History of Computing. 20 (2): 30–34. doi:10.1109/85.667294.
  • Finding Fonts FAQ (Microsoft)
  • Font Technologies chapter of the LDP's Font-HOWTO
  • Microsoft's font guide
  • Glossary of Font Terms Over 50 entries with helpful diagram
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