Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

ClearType



План:


Введення

1 буквою а без згладжування
2 букви a, згладжена традиційним способом
3 букви a, згладжена ClearType.
Зверху масштаб 300%.

ClearType (від англ. "Чистий шрифт" ) - Метод згладжування тексту на певних видах комп'ютерних моніторів (особливо на ЖК), заснований на технології SubPixel Rendering, зареєстрований корпорацією Microsoft.


1. Історія

Вперше ця технологія в тому вигляді, в якому вона зараз є, представлена ​​на Comdex Fall 1998. У споживчому ПО ClearType з'явився в 2000 у складі Microsoft Reader. Windows XP дозволила всім програмам (навіть старим) згладжувати текст за допомогою ClearType. Apple використовує ClearType за договором крос-ліцензування.

ClearType входить до складу DirectX 10 - будь-яка відеоплата, що підтримує DirectX 10, може робити субпіксельних рендеринг символів без участі центрального процесора.

Подальший розвиток даної технології отримало назву Natural ClearType [1]. Ця технологія входить до складу DirectX 11. Якщо в Windows XP ClearType для забезпечення сумісності не міняв ширину тексту, то Natural ClearType вже може це робити - але і являє собою особливу API, недоступне для старих програм.

Технологія ClearType підтримується і в деяких дистрибутивах Linux - зокрема, Ubuntu [2] [3].


2. Як працює ClearType

27 субпікселів в 9 пікселях РК-монітора

В ЕПТ-моніторах розташування червоних, зелених і синіх світловипромінюючих елементів ніяк не пов'язано з піксельної гратами. На рідкокристалічних ж дисплеях кожен піксель складається з трьох таких елементів: червоного, зеленого і синього. Ці елементи (назвемо їх субпікселя) є прямокутниками шириною 1 / 3 пікселі і висотою 1 піксель, і розташовані вони строго по порядку. Зазвичай графічне ПО розглядає піксель як єдине ціле. ClearType ж сприймає субпіксель як самостійні структурні одиниці.

Алгоритм роботи ClearType складається з двох кроків.

Масштаб 100%:
1 Лінія без згладжування
2 лінія, згладжена традиційним способом
3 лінія відображена з субпіксельних рендерингом
Масштаб 1500%:
4 Лінія без згладжування
5 лінія, згладжена традиційним способом
6 лінія, відображена з субпіксельних рендерингом
7 та ж лінія, як вона буде відображена на моніторі

2.1. Крок 1. Субпіксельних рендеринг

Текст отрісовиваєт з горизонтальним дозволом, втричі більшим, ніж потрібне. Кожен піксель отриманого тексту відповідає одному субпіксель екрану. Отриманий результат схематично зображено на малюнку зліва (лінії 6, 7).

На малюнку результуюча лінія (3) має білий колір, так як її ширина становить рівно три субпікселя. Часто товщина ліній не ділиться на 3, використовуються не всі субпіксель, і частини об'єкта, відображені в них, мають явний кольоровий відтінок. До того ж зелений субпіксель здається більш яскравим, а червоний з синім - більш насиченими. Для придушення цих колірних перепадів застосовується другий крок.


2.2. Крок 2. Розподіл яскравості

На другому кроці текст розмивається в горизонтальному напрямку - тобто, частина яскравості, наприклад, червоного субпікселя, передається його зеленого і синього сусідам.

Інтенсивність кожного субпікселя обчислюється за формулою

V = a V_ {-2} + b V_ {-1} + c V_0 + b V_1 + a V_2 ~

де V -2 - вихідна інтенсивність субпікселя, який знаходиться на 2 лівіше розглянутого, V -1 - вихідна інтенсивність субпікселя ліворуч від розглянутого, і т. д.; a, b і c - такі коефіцієнти, що 2 a + 2 b + c = 1. Класикою є a = \ frac 1 вересня , b = \ frac 2 вересні , c = \ frac 1 березня .

Таким чином, яскравість кожного субпікселя розподіляється між п'ятьма суміжними субпіксель, і кольорові артефакти стають менш помітними.

Даний алгоритм розподілу яскравості розрахований на дисплеї, у яких всі пікселі мають однакове розташування субпікселів (наприклад, RGB). Якщо в різних рядках послідовність субпікселів різна, рівень розмиття можна зменшити, або взагалі обійтися без цього кроку.

Ліворуч: субпіксельних рендеринг підвищує якість деяких елементів, наприклад, вертикальної палички букви "p". Але дрібні частини зразок засечек найчастіше зовсім не сприймаються.
У центрі: ClearType розмиває субпіксельних рендеринг радіусом в 2 / 3 пікселі. Межі втратили різкість, але не помітно ні розкиду по яскравості, ні кольорових артефактів.
Справа: антіаліазінг, механічним чином побудований з субпіксельних рендеринга (залежно від кількості запалених субпікселів встановлюємо інтенсивність в 0, 33, 67 або 100%). Межі чіткіше, ніж у ClearType, але форма літер передана гірше.

3. Чому це працює

Наші очі можуть сприйняти як контраст квітів, так і контраст яркостей. Але на малих масштабах контраст кольорів сприймається майже в три рази слабкіше, тому текст, відображений за допомогою ClearType, виглядає монохромним і гладким. При уважному розгляді навколо тексту можна побачити червоно-сині "розводи", однак на читання при нормальних умовах вони не впливають.


3.1. Роль горизонтального розташування субпікселів

Горизонтальне (а не вертикальне) розташування субпікселів один щодо одного грає важливу роль в роботі ClearType. Підвищення горизонтального дозволу в три рази дозволяє варіювати міжсимвольний інтервал, більш реалістично відображати жирний шрифт і курсив, а також точніше задавати ширину символів.

Більше того, оскільки текст і так розмитий в горизонтальному напрямку з радіусом в 2 субпікселя, ClearType'ірованние символи можна зрушувати вліво-вправо без втрати якості з кроком в 1 / 256 субпікселя [4]. Ні в Windows Vista, ні в Mac OS ця техніка не застосовується (але застосовується в Adobe Acrobat і Natural ClearType, який з'явився у Windows 7 [1]).

Якщо субпіксель розташувати один під іншим (як в поверненому на 90 РК-моніторі), механізм субпіксельних рендеринга підвищив би вертикальне дозвіл, що менш корисно. В Windows Vista, Windows XP Tablet PC Edition і FreeType є підтримка такого розташування субпікселів (під назвою Y-direction anti-aliasing в Windows і vRGB / vBGR в FreeType). Якість тексту при такому висновку істотно нижче.


3.2. ClearType на ЕЛТ-моніторах

Як відображається один білий піксель на синьому фоні в різних типах моніторів.

ClearType не працює на ЕЛТ-моніторах і ЖК-моніторах у позаштатному дозволі (у яких немає доступу до окремих світловипрмінюючим елементам), а також на DLP -проекторах (у яких піксель не ділиться на субпіксель). Тим не менше, і на них ClearType'ірованний текст виглядає краще незгладжені, так як субпіксельних рендеринг є варіантом згладжування. Хоча в Windows XP якісне згладжування є як частина ClearType, в "чистому" вигляді воно відсутнє. Саме з цієї причини деякі користувачі люблять включати ClearType на ЕЛТ-моніторах.

Хоча на кінескопах з щілинним маскою (Trinitron, Diamondtron, Flatron) смуги люмінофора схожі на субпіксель РК-монітора, все одно програмного доступу до кожного з окремих елементів відображення немає. Тому й на них ClearType допомагає рівно настільки, наскільки допомагає згладжування.

За допомогою деяких програм (наприклад, [1]) можна порівняти ClearType і звичайне згладжування. На ЕПТ-моніторах більшість людей віддають перевагу саме згладжування.


4. Обмеження ClearType

  • ClearType має сенс застосовувати тільки на РК-, газорозрядних, світлодіодних екранах та інших, в яких кольорове зображення виходить розподілом пікселя на субпіксель, розташовані один щодо одного по горизонталі.
  • Екран повинен працювати в своєму штатному здатності: логічний піксель операційної системи повинен співпадати з фізичним пікселем екрана. Збільшення або зменшення шляхом інтерполяції практично не впливає на зовнішній вигляд тексту зі звичайним антіаліазінгом, але робить ClearType 'ірованний шрифт розмитим.
  • Порядок субпікселів в пікселі (RGB або BGR) повинен бути заздалегідь відомий. Windows XP за умовчанням передбачає, що порядок RGB, але його можна замінити на BGR через реєстру; вручну або за допомогою спеціальних утиліт (наприклад, ClearType Tuning PowerToy або ClearType Switch).
Кольоровий текст на кольоровому фоні (масштаб 100% і 600%)
  • ClearType дає хороші результати тільки при виведенні темного тексту на світлому фоні або світлого тексту на темному тлі. Найбільше якість виходить, якщо чорний текст виводити на білому фоні (або навпаки). Спроби виведення кольорового тексту або використання кольорового фону не дають високої якості кінцевого зображення, так як частина субпікселів не задіяна. Наприклад, якщо виводити білий текст на червоному тлі, червоні субпіксель будуть запалені і для тексту, і для фону.
  • ClearType, як і будь-який інший тип антіаліазінга, чутливий до гамі монітора. На неякісних моніторах без належної гамма-корекції ClearType'ірованний текст може бути зовсім чорним або дуже блідим.
  • У ClearType, як і в антіаліазінге, друкарський движок повинен знати, який фон знаходиться під текстом. А прикладний програміст повинен бути уважним: якщо двічі намалювати один і той же текст без антіаліазінга, нічого не буде, а з антіаліазінгом - текст стане чорніше і жирніший, ніж треба. Втім, є істотна відмінність: картинку з антіаліазінгом можна записати в графічний файл з альфа-каналом і накладати на будь фон. У ClearType-тексті прозорість задається для кожного субпікселя окремо; така функція змішування проста, але в більшості графічних бібліотек не реалізована.

За першим трьом причинам ClearType можна використовувати, якщо підготовлюваний малюнок повинен коректно відображатися на будь-якому моніторі, а не тільки на те, на якому він підготовлений. Зокрема, з цієї причини ClearType відсутня в програмах на зразок Adobe Photoshop. При підготовці скріншотів також правилом хорошого тону буде вимкнення ClearType.

ClearType заважає людям з підвищеним відчуттям кольору, особливо на низьких dpi - для них краю шрифтів починають "підтікати" рожевим, блакитним або світло-зеленим кольором, викликаючи почуття дефектності дисплея. Їм рекомендується ClearType повністю відключити і залишити тільки стандартний метод згладжування. На думку одного з розробників підсистеми ClearType для Windows: [5]

[...] В WPF використовується метод C [ClearType], але не у багатьох пристроїв дозвіл настільки висока, щоб можливе розмиття нікому не заважало. [...] Кого-то влаштовує розмиття методу C, кого-то немає. Дивно, але факт: деяким зручно читати довгі тексти, відображені методом C на 96 dpi (наприклад, через Times Reader), але не подобаються вікна користувальницького інтерфейсу. Більшість людей не турбує кольорова облямівка ClearType, але деяких не влаштовує. [...] Як для моїх очей, на 96 dpi метод C читається гірше, ніж метод A [без антіаліазінга]. Для мене дуже розмито. А на 144 dpi не бачу жодних проблем - відмінно читається.

Деякі [ хто? ] вважають, що ClearType не має довгострокової перспективи: з розвитком якості та роздільної здатності дисплеїв буде достатньо універсального згладжування, і використання неуніверсальної обмеженого згладжування зразок ClearType стане безглуздим.


5. Оспорювання патенту

На технологію ClearType виданий патент США Methods and apparatus for performing image rendering and rasterization operations .

Деякі [ хто? ] люди оскаржують цей патент, стверджуючи, що компанія Microsoft запатентувала відому раніше річ [6] - програмісти під Apple II подібним чином вдвічі підвищували ефективне вирішення NTSC - телевізора (який використовувався замість монітора). Те ж саме робили й інші комп'ютерні фірми. Навіть в описі Microsoft Basic для Apple II є посилання на такі прийоми.


Примітки

Компоненти Microsoft Windows
Основні

Aero ClearType Диспетчер робочого столу DirectX Провідник (Explorer) Панель завдань ( "Пуск" Область повідомлень) Оболонка (Простір імен Спеціальні папки Асоціації файлів) Windows Search ( Saved Search iFilters) GDI WIM Блок повідомлення сервера . NET Framework . XPS Active Scripting ( WSH VBScript JScript) COM ( OLE Автоматизація OLE DCOM ActiveX Документ ActiveX Структуроване сховище Сервер транзакцій) Тіньова копія WDDM UAA Консоль Win32

Служби
управління

Резервне копіювання та відновлення COMMAND.COM COMMAND.COM cmd.exe cmd.exe Засіб міграції даних Windows Перегляд подій Установник Windows netsh netsh PowerShell Звіти про проблеми rundll32.exe rundll32.exe Програма підготовки системи ( Sysprep) Налаштування системи (MSConfig) Перевірка системних файлів Індекс продуктивності Windows Центр поновлення Windows Відновлення системи Дефрагментація диска Диспетчер завдань Диспетчер пристроїв Консоль управління Очищення диска Панель управління (елементи)

Програми

Актуальні: Контакти Windows DVD Maker Факси і сканування Internet Explorer Журнал Windows Екранна лупа Media Center Програвач Windows Media Програма спільної роботи Центр пристроїв Windows Mobile Центр мобільності Windows Екранний диктор Paint Редактор особистих символів Віддалений помічник Розпізнавання мовлення WordPad Блокнот Бічна панель Звукозапис Календар Калькулятор Ножиці Пошта Таблиця символів

Історичні: Movie Maker NetMeeting Outlook Express Диспетчер програм Диспетчер файлів Фотоальбом

Ігри
Ядро ОС
Служби

Autorun.inf Autorun.inf Фонова інтелектуальна служба передачі Файлова система стандартного журналювання Звіти про помилки Windows Планувальник класів мультимедіа Тіньова копія Планувальник завдань Бездротова настройка

Файлові
системи
Сервер

Active Directory (Активні директорії) Служби розгортання Windows Служба реплікації файлів Над DNS Домени Перенаправлення папок Hyper-V IIS Media Services MSMQ Захист доступу до мережі (NAP) Служби друку для UNIX Віддалене різницеве ​​стиснення Служби віддаленого встановлення Служба управління правами Переміщувані профілі користувачів SharePoint Диспетчер системних ресурсів Віддалений робочий стіл WSUS Групова політика Координатор розподілених транзакцій

Архітектура

Огляд Диспетчер об'єктів Пакети запиту вводу / виводу Диспетчер транзакцій ядра Диспетчер логічних дисків Диспетчер облікових записів безпеки Захист ресурсів Windows lsass.exe csrss.exe smss.exe Spoolsv.exe Запуск

Безпека

BitLocker Захисник Windows Запобігання виконанню даних Обов'язковий контроль цілісності Захищений канал даних UAC UIPI Брандмауер Центр забезпечення безпеки Захист файлів Windows

Працює

Підсистема UNIX (Interix) Віртуальна машина DOS WOW64


Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru