1. Základní atributy textu, vlastnosti PostScriptu Studijní cíl Tento blok kurzu je věnován problematice základním atributům textu, definici tvaru písma počítačovým typům písma a vlastnostem PostScriptu. Doba nutná k nastudování 2 hodiny 1.1 Písma v počítačovém zpracování Kreslení písma je standardní součástí všech grafických programů. Z hlediska počítačového zpracování se jedná o dost složitý proces. Je možné volit tvar písma, velikost, orientaci písma a další atributy. 1.1.1 Základní atributy písma Umístění textu (alignment) je horizontální a vertikální umístění textu vzhledem ke vztažnému bodu. Vztažný bod je zpravidla levý horní bod prvního písmene textu. V počítačové grafice se vztažný bod zadává obvykle kliknutím myši do místa, kde chceme zamýšlený text umístit. Orientace textu (text path) je informace o tom, zda se text bude psát zleva doprava, shora dolů a naopak. Příkladem může být položka textu Rotace textu v programu Ventura Publisher. Natočení písma - písmo může být natočeno o určitý úhel α k základní orientaci. Druh písma určuje tvar písmových a číselných znaků. Druh písma je určen jménem (Helvetica, Times, Palatino, apod.) a každému jménu je přiřazen soubor znaků s definicí tvaru. Počítačová reprezentace jednoho druhu písma (soubor znaků v počítači) se nazývá font. Stupeň písma určuje velikost písmových znaků v typografických bodech. Barva písma určuje barvu výplně písma. Obrys písma určuje tloušťku obrysové čáry a její barvu. 1
Řez (základní, tučný, kurzíva). 1.1.2 Definice tvaru písma Písmo je speciální druh grafiky. Tvary písmových znaků jsou složité a kladou na zpracování dosti značné nároky. Písma dělíme podle způsobu realizace tvaru na dvě skupiny. 1. Liniové (vektorové) písmo je tvořené posloupností úseček, kruhových oblouků a kubických křivek. Tyto základní grafické prvky lze podrobovat různým geometrickým transformacím. Tím se dosahuje změny měřítka, natočení, zkosení aj. U velkých zvětšení může vyniknout čárový charakter písma, proto se stále více prosazuje definice obrysů písem pomocí kubických křivek. Ty jsou totiž ještě dost jednoduché, takže zpracování není až tak náročné z časového hlediska, ale i dostatečně pružné, aby byly tvary estetické i při velkých zvětšeních. Tímto způsobem byly navrženy tiskové fonty typu Adobe Type 1 i typu True Type. 2. Rastrové písmo je založeno na rozkladu plochy, kterou pokrývá definované písmeno do matice bodů (např. 7 x5, 8 x 6, 16 x 9 a pod.). Používá se především při zobrazování na displejích. Je to obdoba rastrové reprezentace grafického objektu, jak byla popsána v kapitole Počítačové zpracování grafických prvků tiskové stránky. Čím je počet bodů matice větší, tím větší je přesnost tvaru písmene. V místech obrysové čáry se jednotlivé body vysvětlují (obrazovka), nebo tisknou určitou barvou na potiskovaný materiál (obrázek Obrázek 1). Obrázek 1: Liniové a rastrové písmo Hlavní nevýhodou rastrového písma je to, že při geometrických transformacích (zvětšování) se zhoršuje kvalita tisku (vyniknou nerovné okraje). Pro dosažení optimálního výsledku při tisku se písma zpracovávají ve dvou krocích. V prvním 2
kroku je obrys písma definován liniovým způsobem jako uzavřená oblast. Ve druhém kroku se provede vyplnění rastrovým způsobem. 1.1.3 Fonty - počítačové typy písem Font je počítačová reprezentace druhu písma, tedy konkrétní font reprezentuje v podstatě tvar znaků. DTP systémy podporují velké množství fontů co do typů a velikostí. Atributy určitého fontu jsou stupeň a řez (základní, tučný, kurzíva). V počítačové grafice se staly nejvíce používanými fonty True Type fonty firmy Apple Computer a Type 1 fonty firmy Adobe, v poslední době Open Type fonty firem Adobe a Microsoft. Fonty Adobe Type 1 Jsou to liniové fonty a nazývají se také postscriptové fonty. Byly vyvinuty u firmy Adobe a znamenaly revoluci v elektronické sazbě. V operačních systémech Mac OS a Windows jsou spravovány ovladačem ATM (Adobe Type Manager). Při manipulaci s fonty v sazbovém programu určujeme druh písma, jeho stupeň (velikost) a řez. Při změně stupně písma se provedou přepočty ze základního na požadovanou velikost. Díky liniovému popisu se při zvětšení nezhorší hladký tvar obrysů písma. Tyto fonty jsou definovány každý ve dvou souborech pro tisk a obrazovku displeje. True Type fonty Jsou to fonty vyvinuté firmou Apple jako odpověď na monopol firmy Adobe, která odmítala zveřejnit Type1 formát. Zajímavé na tom je, že tyto fonty jsou využívány hlavně v operačním systému Windows, protože je firma Apple Computer licencovala pro Microsoft. Na platformě MacOS se v praxi více používají fonty Adobe Type 1. V oblasti profesionální sazby se True Type fonty používali málo, přestože je někteří dodavatelé zahrnovali do svých nabídek. Jedním z důvodů bylo, že nebyly spolehlivě interpretovány na některých výstupních zařízeních, jako jsou osvitové jednotky. To už dnes neplatí, spíše je problémem nedostatek ve výběru kvalitních písem tohoto formátu. V žádném případě se nedoporučuje používat v jednom dokumentu oba druhy fontů. True Type jsou fonty liniové, podobně jako Adobe Type 1, ale jsou definovány pomocí jiných křivek. Zabírají také více místa na disku, ale jsou definovány v jednom souboru pro tisk i obrazovku. Fonty Open Type Jsou to liniové fonty, které vycházejí z True Type fontů, ale používají 16 bitového kódování znaků Unicode. Důsledkem je, že každá abeceda má přiděleny jednoznačně svoje znaky v prostoru tohoto kódování (65 535 kódů). Odpadají různé 3
kódové tabulky a nutnost lokalizace do příslušného jazyka. Open Type fonty jsou podporovány jak operačním systémem Windows, tak Mac OS. U aplikací je to horší, ale například program InDesign už tyto fonty podporuje. Open Type fonty lze přenášet z Mac OS do Windows a naopak. Pro výstupy jsou Open Type fonty konvertovány buď do Adobe Type 1 nebo True Type, protože zatím není pro ně u high-end výstupních zařízeních žádná podpora. Open Type fonty mohou být používány také v PDF dokumentech. Pro zobrazování na počítačích, které je nemají nainstalovány, musí být do PDF dokumentu vloženy a s dokumentem na výstup odeslány. Obrazovkové a tiskové fonty Adobe Type 1 Výsledek zobrazování fontů na tiskovém výstupu je jiný než na obrazovce. Obrazovka má mnohem menší rozlišení než tisk. Proto jsou u Type1 definovány zvlášť obrazovkové fonty a tiskové fonty (pro MAC i PC). U počítačů Macintosh jsou obrazovkové fonty zobrazeny ikonou kufříku, tiskové fonty ikonou s písmenem A. U počítačů PC mají obrazovkové fonty koncovku PFM a tiskové PFB. Obrazovkové fonty jsou rastrové a jsou definovány pro určité velikosti (8, 9, 10, 12, 14, atd. typografických bodů) a v těchto velikostech se na obrazovce zobrazují s přijatelným zkreslením obrysů. Pokud použijeme jiné velikosti, než tyto definované, okraje budou zubaté. Avšak použitím posledních typů ovladačů ATM se tento problém řeší pomocí renderování tiskových fontů do rastru a výsledkem jsou hladší obrysy i na obrazovce. Tiskové fonty jsou liniové pro každou libovolnou velikost. Kvalita výstupu je závislá pouze na rozlišení výstupního zařízení a ne na parametru zvětšení. Na tisku z laserové tiskárny s rozlišením 300 dpi budou obrysy hrubší, na osvitové jednotce s rozlišením 2 000 dpi budou obrysy hladké při jakékoliv praktické velikosti písma. Font management V praxi používá uživatel grafického systému většinou omezený počet fontů (Helvetica, Times, Palatino, Bookman a některé další). Tyto fonty jsou implementovány v operačním systému a aplikace je mohou využívat. Ostatní fonty, které jsou občas používány, mohou být umístěny ve zvláštní složce a do systému se implementují v případě potřeby. Důvod je ten, že velké množství fontů implementovaných v systému zpomaluje některé operace. Pro manipulaci s fonty mimo operační systém a pro jejich natažení do operačního systému a případné odstranění slouží font management programy. U operačních systémů MacOS je to kromě ovladače ATM program Suitcase od Fifth Generation Systems. U Windows je to jednak ATM a Písma v Ovládacích panelech. 4
1.2 Vlastnosti PostScriptu Jak už bylo řečeno v předchozích kapitolách, máme před výstupem práce na výstupní zařízení (tiskárna, RIP + osvitová jednotka) v počítači soubor dat vysázené stránky a chceme ji vytisknout nebo v RIPu vytvořit soubor pro osvitovou jednotku. Výstupní zařízení jsou schopna přijímat informace o stránce ve dvou základních formátech - vektorovém nebo rastrovém. Existují dva nejznámější a nejpoužívanější jazyky pro popis stránky: HPPCL (Hewllet Packard Page Command Language), jehož základními prvky jsou rastrově popsané objekty a PostScript firmy Adobe, jehož základními prvky jsou vektorově popsané objekty. Většina uživatelských programů je schopna transformovat svoje výstupní soubory do formátů obou produktů. Je nutné si uvědomit, že při použití těchto produktů neexistují jednoduché prostředky pro ladění programů v těchto jazycích. Tvorba tištěné stránky je v nich pro uživatele nepřístupná, viditelný je pouze výsledek. Věnujme pozornost popisu základních vlastností jazyka PostScript. Tento jazyk je interpretačně funkcionální jazyk. Pojem interpretační znamená, že příkazy jazyka ve zdrojové formě se nepřekládají a nesestavují do spustitelného binárního kódu, ale provádí se přímo jejich zdrojový kód příkaz po příkaze s grafickými daty, která byla modifikována předchozím zpracováním. Tuto činnost provádí interpreter (něco jako překladač), který je umístěný obvykle ve výstupním zařízení. Výsledkem je seznam výsledných objektů. Pojem funkcionální znamená, že objekty jsou v PostScriptu popsány rovnicemi, nikoliv body rastru. Provedení příkazů postscriptového kódu interpreterem je jeho základní funkcí. Druhou funkcí, kterou musí interpreter vykonat je převod tiskové stránky (objektů ze seznamu) do bitové mapy pomocí matice rastrové sítě, která je součástí prostředků PostScriptu. Jedná se o operace síťování a rastrování, které jsou velmi náročné na rychlost zpracování. Navíc se při velkých rozlišeních jedná o velké objemy dat, proto výrobci prepressových systémů interpretery PostScriptu přemisťují z výstupních zařízení do jednotek zvaných RIP (Raster Image Processor). Klíčovou vlastností PostScriptu je jeho nezávislost výstupních dat na technických prostředcích (hardwarová nezávislost). Tato vlastnost byla určující při jeho návrhu a vývoji. Převedení tiskové stránky do rastrového formátu, který závisí na vlastnostech výstupního zařízení, se provádí až v tomto výstupním zařízení. Pomocí stejného postcriptového kódu je možné řídit tiskárnu s rozlišením 300 dpi a také osvitovou jednotku s rozlišením 2500 dpi. Vzhledem k tomu, že PostScript jako funkcionální jazyk, má mnoho prostředků pro zpracování vektorové grafiky, má samozřejmě možnost práce s textem, kdy jednotlivé znaky jsou popsány vektorově, tedy jejich obrysy jsou definovány liniově. 5
Obrys je definován několika body, kterými se proloží aproximační funkce. Tím je definován tvar a řez písma, které jsou stejné pro všechny stupně písma. Všechny další transformace u tohoto řezu se provádí až prostředky PostScriptu. Potom je možné transformovaný font rastrovat do bitové mapy, jak to vyžaduje konečný tisk. Některé motivy daného fontu se často opakují, ty jsou pak rastrovány natrvalo a uloženy ve paměti Font-Cash. Při jejich použití se do výsledné bitmapy načtou přímo tyto rastrované motivy. Důležitou vlastností PostScriptu je možnost popisu tónovaných motivů a tím i manipulace s obrazy s různými úrovněmi šedi. K reprodukci úrovní šedi používá PostScript metodu elektronického digitálního síťování. Když tedy v některém z uživatelských programů vyplníme objekt nějakou úrovní šedi (tónem), má PostScript prostředky, jako tuto úroveň zpracovat a převést až do tisku. Z této možnosti vyplývá samozřejmě možnost zpracování barevných obrázků tónováním motivů jednotlivých výtažků. Nastavování parametrů elektronického síťování (rozlišení, síťová frekvence a síťový úhel) při převodu do PS a EPS (Encapsulated PostScript) formátu je součástí většiny uživatelských programů pro stránkovou montáž. Datový formát EPS je vlastně postscriptový kód doplněný o informace o objektech na stránce (jsou zapouzdřenyencapsulated) a o informace o samotném EPS souboru. Tento formát EPS umožňuje výměnu dat jak mezi různými programy, tak mezi různými výpočetními systémy. Otázky na procvičení 1. Uveďte základní atributy písma? 2. Rozdělte písmo podle způsobu realizace tvaru? 3. Uveďte nevýhody rastrového písma? 4. Vyjmenujte jaké se požívají v počítačové grafice fonty počítačové typy písem? 5. Jaká vlastnost byla určující při návrhu a vývoji PostScriptu? 6