We propose a method for coding and ordering of Roman-type fonts after the distinguished "characteristic" letter H as satisfying the requirements of graphic expression for the ratio of face and proportions of different fonts. The following defining characteristics are highlighted: total area of vertical lines (face strokes), inner free space, horizontal bar area, and outer letter space in a fontwindow. Letter code: a sequence of characters of listed areas by decrease of their shares in a fontwindow, complexity of areas ratio (after C. Shannon) and degree of smallness of small areas (after T. Petrov). Codes are taken for alphanumeric words that are ordered on a special alphabet with automatically obtained hierarchical coding system. This results in a database with a linear ordering of codes and automatic grouping of identical and close ones. Keywords: characteristic letter, fontwindow, font proportions, font code, RHA method, RHA systematics of fonts, clone fonts.
1.Введение
Мир шрифтов насчитывает несколько тысяч вариантов, и каждый год шрифтовые и дизайн-студии выпускают новые. Перед каждым дизайнером встаёт вопрос о поиске шрифтов нужного рисунка, о сортировке шрифтовой базы на компьютере, на сайте продавца или производителя шрифтов. Существует проблема пиратских шрифтов-клонов, копирующих рисунок авторских версий, но выходящих под изменёнными названиями, соответственно, трудность их обнаружения в отсутствии объективных измеримых характеристик шрифтов и системы их упорядочения.
Существует несколько классификаций шрифтов [1]. Так, можно выделить группы классификаций по историческим аспектам [2,3] конструктивным особенностям (с засечками, без засечек) [4,5], по типу создания (рукописные, трафаретные и т.п.) [6,7], по назначению (наборные, акцидентные, символьные) [8,9,10]. Универсальным, на сегодняшний день, является их простое упорядочение с помощью естественного алфавита по первой букве названия шрифта. Это используется и в программах (например, FontExplorer, FontExpert), и в печатных каталогах [11,12] и на шрифтовых сайтах [13-15]. Однако названия (имена) шрифтов не несут смысловой нагрузки, а потому, используя их, не зная шрифт «в лицо», найти похожие шрифты можно только с помощью специальных приложений [16].
Шрифтовые гарнитуры имеют разные начертания, которые фактически являются разными шрифтами. Для ориентирования внутри гарнитуры существует система словесных обозначений, которая описывает пропорции, насыщенность и наклон шрифта. Самые знакомые: bold – насыщенный, italic – наклонный, normal – нормальное начертание.
Производитель вправе сам давать обозначение для разработанных начертаний. Оно может отличаться от обозначений в другой гарнитуре. Так, FFMetaOffcPro[17]имеет 38 начертаний, а Mason Sans Cyrillic [18] имеет 5 начертаний, некоторые названия которых не встречаются в предыдущем примере. То есть чтобы, читая словесные обозначения, представить шрифт, который стоит за этими словами, нужно держать в памяти неопределённо большое количество шрифтов с их названиями. Это затрудняет и обучение, и работу со шрифтами.
В 1957 году Адрианом Фрутигёром [19] была применена система цифровых обозначений (двузначная индексация) для шрифта Univers со множеством начертаний. Позже фирмой Linotype была использована трехзначная индексация для того же шрифта, но уже с 59 начертаниями. Цифры обозначают насыщенность, пропорции или наклон. 1-я цифра – насыщенность от сверхсветлого до сверхжирного; 2-я цифра – пропорции от сжатого до широкого; 3-я цифра указывает на наклон: 0 – нет наклона, 1 – есть наклон. Однако индексация работает только для отдельно взятого шрифта одной фирмы. Между собой разные шрифты никак не соотносятся.
В статье[20] отмечено, что построение всеохватывающей классификации шрифтов вообще вряд ли возможно, так как они – продукт творчества, с чем нельзя не согласиться. Также не существует жёстких классификаций музыкальных, поэтических, архитектурных произведений: при достаточной определенности отдельных форм существует непрерывность в переходе от одного к другому произведению и даже между их классами.
Для систематизации химических составов геологических объектов был разработан новый информационный язык, он же способ кодирования составов объектов любой природы, – язык – метод RHA[21]. Современное изложение метода дано в [22-26]. Два основных требования к составу, обрабатываемых по методу: 1) определённость выделяемых частей-элементов состава – четкость различения и 2) близость суммы выделенных частей к 100% (при расчетах Н и А – к единице).
Имея в виду разнообразие реализованных возможностей метода, естественна попытка предложить способ кодирования плоских фигур, частным случаем которых являются типографские шрифты. Задача статьи – предложить буквенно-цифровой способ кодирования шрифтов прямого начертания, который позволит однозначно описать и упорядочить существенную долю их видов и систематизировать шрифты по сходству их начертания.
2.Метод RHA в приложении к кодированию графического образа буквы
Первая задача заключается в выборе того, что будет кодируемым «лицом» шрифта. Наиболее важными для облика буквы обычно считаются следующие характеристики, в порядке их значимости (по мнению авторов текста).
1) Насыщенность – отношение толщины основных штрихов к высоте прямого знака.
2) Контраст – соотношение толщины основных и соединительных штрихов.
3) Светлота шрифта– отношение ширины основного штриха к внутрибуквенному просвету.
4) Пропорции – отношение ширины и высоты знаков шрифта. Соотношения частей буквы измеряются внутри одной отдельно взятой буквы, поэтому они не могут соотноситься со свойствами букв другого шрифта. Необходимо для сравнения всех шрифтов согласовать их между собой, найдя общий ключ к их описанию, через использование которого можно количественно и соразмерно описать ВСЕ перечисленные характеристики.
2.1.Выборбуквы для кодирования
Сравнивать шрифты по всем буквам и трудоёмко и не необходимо, так как их стиль внутренне гармонизирован художником-шрифтовиком. Поэтому достаточно выбрать одну букву, которая должна отражать самые характерные особенности данного шрифта, то есть быть не самой широкой, не самой узкой, не слишком простой, не очень сложной, в то же время иметь четко выраженную структуру, по которой буква ЭТОГО шрифта будет отличаться от буквы шрифта ДРУГОГО. Назовём эту букву «характерной». Требования к такой букве следующие:
1) она должна быть «средней» по ширине;
2) чтобы выявить пропорции разных шрифтов и сравнить их, необходима буква со штамбами, чёткими границами слева и справа (такая как П, И, Н, N);
3) у «характерной» буквы должен быть чёткий внутрибуквенный просвет;
4) у неё должны быть ярко выраженные вертикальные и горизонтальные штрихи (П, Н);
5) у буквы не должно быть выносных элементов (как, например, у Ц, Щ);
6) буква должна встречаться как в латинице, так и в кириллице.
Перечисленным требованиям в максимальной степени отвечает буква Н. Назовём выбранную «характерную» букву «Характер-Буквой» – “Character-Letter”.
2.2.Анатомия буквы Н и стандарт её описания
Первым шагом является стандартизация размеров букв по высоте. Высота Hпринимается за единицу. Для учета сравнимости ширины букв вводится максимальная возможная ширина, долями от которой будет характеризоваться реальная ширина конкретного шрифта. То есть для сравнимости букв разных шрифтов строится специальное окно – «фонтОкно» (F) с фиксированной максимальной шириной при высоте, принятой за единицу. Это можно сделать двумя способами: найти максимально широкий шрифт или назначить его из теоретических соображений.
За максимальную ширину Fпримем сумму единицы и золотого сечения, то есть значение 1 + 1,618 = 2,618. Среди шрифтов был найден аномально широкий Expanded Antique автора Stephens Shanks [3], имеющий ширину 2,2 (отличие на 16%).
Буква, помещенная в фонтОкно (рис.1),имеет следующие элементы, которые мы выделяем как главные параметры и для которых устанавливаем следующие обозначения:
1) два основных вертикальных штриха, имеющие в сумме площадь S (Stress, далее S); 2) соединительный горизонтальный штрих (Bar, далее B); 3) внутреннее свободное пространство (Counter, далее С); 4) остаточное внешнее пространство (Outdoor, далее O).
Дальше, говоря о деталях буквы, мы будем иметь ввиду, что речь идёт обо всём, находящемся в фонтОкне. Сумма площадей перечисленных параметров Sf = Ss + Sb + Sc + So = 2,618 = 100%
Ss - общая площадь двух штамбов пространства
Sb - площадь соединительного штриха
Sc - площадь внутреннего свободного пространства
So - площадь остаточного, внешнего пространства
Рис. 1. фонтОкно с вписанной в него буквой Н шрифта Braggadocio.
Рассмотрим идеализированные случаи форм букв при приближении выделенных параметров к 100% площади фонтОкна (рис. 2).
а) б) в) г)
Рис. 2. Крайние – идеализированные формы буквы Н.
а) Так выглядит Н при суммарной площади штамбов – S, приближенной к 100%. Чем больше S, тем уже внутреннее пространство и шире буква, шрифт насыщеннее.
б) Если площадь В – площадь соединительного штриха – приближается к 100%, остаётся перекладина с исчезающим участием всех остальных элементов буквы.
в) Приближение к 100% внутреннего пространства буквы – C– влечет к приближению к нулевым площадям остальных элементов в фонтОкне.
г) При свободной площади О, приближающейся к 100%, будем иметь букву, исчезающую по ширине и площадям остальных частей. Буква получается сверхузкой.
Ss - общая площадь двух штамбов пространства
б) 
в) 
г) 