อ่าน 3 นาที
การแปลงแบบอักษรเป็นภาพแรสเตอร์
การแปลงฟอนต์เป็นแรสเตอร์ คือกระบวนการแปลงข้อความจากรูป แบบเวกเตอร์ (เช่นเดียวกับฟอนต์ที่ปรับขนาดได้ เช่น ฟอนต์ TrueType ) ไปเป็นรูป แบบแรสเตอร์ หรือ บิตแมป...
การแปลงแบบอักษรเป็นภาพแรสเตอร์

upright=ตัวคูณจาก ค่าหนึ่ง 1.70ไป อีกค่าหนึ่ง 1.75ส่งผลให้เกิดความผิดปกติในการแสดงผลอย่างมากและแตกต่างกัน ซึ่งอาจเกิดจากข้อผิดพลาดในการปัดเศษที่เกิดจากการใช้ขนาดตัวอักษรแบบจำนวนเต็มการแปลงฟอนต์เป็นแรสเตอร์ คือกระบวนการแปลงข้อความจากรูปแบบเวกเตอร์ (เช่นเดียวกับฟอนต์ที่ปรับขนาดได้ เช่นฟอนต์ TrueType ) ไปเป็นรูปแบบแรสเตอร์หรือบิตแมปกระบวนการนี้มักเกี่ยวข้องกับ การปรับความเรียบของภาพ (anti-aliasing)เพื่อให้ข้อความบนหน้าจออ่านง่ายขึ้นและราบรื่นขึ้น นอกจากนี้ยังอาจเกี่ยวข้องกับการ ปรับแต่ง ( hinting ) ซึ่งเป็นข้อมูลที่ฝังอยู่ในข้อมูลฟอนต์เพื่อปรับรายละเอียดการแสดงผลให้เหมาะสมกับขนาดตัวอักษรต่างๆ
ประเภทของการแปลงภาพเป็นภาพแรสเตอร์
รูปแบบการแรสเตอร์แบบง่ายที่สุดคือการวาดเส้นแบบง่ายๆ โดยไม่มีการลดรอยหยักใดๆ ในศัพท์ของ Microsoft เรียกว่า การเรนเดอร์ แบบสองระดับ (และที่นิยมใช้กันทั่วไปคือ "ขาวดำ") เนื่องจากไม่ได้ใช้เฉดสีกลาง (สีเทา) ในการวาดตัวอักษร (อันที่จริง สามารถใช้สีใดก็ได้สองสีเป็นสีพื้นหน้าและพื้นหลัง) [ 1 ]รูปแบบการเรนเดอร์นี้ยังเรียกว่าแบบมีรอยหยักหรือ "ขรุขระ" [ 2 ]นี่เป็นวิธีการเรนเดอร์ที่เร็วที่สุดในแง่ที่ว่าต้องใช้ความพยายามในการคำนวณน้อยที่สุด อย่างไรก็ตาม มีข้อเสียคือตัวอักษรที่เรนเดอร์แล้วอาจสูญเสียความคมชัดและยากต่อการจดจำในขนาดเล็ก ดังนั้นไฟล์ข้อมูลฟอนต์จำนวนมาก (เช่น TrueType) จึงมีคำแนะนำที่ช่วยให้ตัวแรสเตอร์ตัดสินใจว่าจะเรนเดอร์พิกเซลที่ใดสำหรับพื้นที่ที่มีปัญหาเป็นพิเศษในตัวอักษร หรือชุดของบิตแมปที่ปรับแต่งด้วยมือเพื่อใช้ในขนาดพิกเซลที่เฉพาะเจาะจง[ 1 ]ตัวอย่างต้นแบบคือMicrosoft Windows ทุกเวอร์ชัน ก่อนWindows 95 (เช่นWindows 3.1 ) มีเพียงตัวสร้างภาพแรสเตอร์ในตัวประเภทนี้เท่านั้น[ 2 ]
วิธีการที่ซับซ้อนกว่าคือการใช้เทคนิคการลดรอยหยักมาตรฐานจากกราฟิกคอมพิวเตอร์ วิธีนี้อาจคิดได้ว่าเป็นการกำหนดว่าสำหรับแต่ละพิกเซลที่ขอบของตัวอักษร ตัวอักษรนั้นครอบครองพื้นที่ของพิกเซลนั้นมากน้อยเพียงใด แล้วจึงวาดพิกเซลนั้นด้วยระดับความทึบแสงตามที่กำหนด ตัวอย่างเช่น เมื่อวาดตัวอักษรสีดำ (000000) บนพื้นหลังสีขาว (FFFFFF) หากพิกเซลควรจะถูกเติมเต็มครึ่งหนึ่ง (อาจโดยเส้นทแยงมุมจากมุมหนึ่งไปยังอีกมุมหนึ่ง) ก็จะวาดเป็นสีเทา 50% (BCBCBC) การประยุกต์ใช้ขั้นตอนง่ายๆ นี้อาจทำให้ตัวอักษรเบลอได้ ตัวอย่างเช่น หากตัวอักษรมีเส้นแนวตั้งที่ควรมีความกว้างหนึ่งพิกเซล แต่กลับอยู่ตรงกลางระหว่างสองพิกเซล มันจะปรากฏบนหน้าจอเป็นเส้นสีเทาที่มีความกว้างสองพิกเซล ความเบลอเช่นนี้ทำให้ความคมชัดลดลงและความถูกต้องลดลง อย่างไรก็ตาม ระบบสมัยใหม่มักบังคับให้เส้นอยู่ภายในพิกเซลที่เป็นจำนวนเต็ม ซึ่งทำให้ตัวอักษรดูคมชัดขึ้น แต่ก็ทำให้เส้นกว้างหรือแคบกว่าที่ปรากฏบนกระดาษที่พิมพ์ออกมาเล็กน้อย

จอแสดงผลคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่มีพิกเซลที่ประกอบด้วยซับพิกเซลหลาย ๆ ซับพิกเซล (โดยทั่วไปจะมีหนึ่งซับพิกเซลสำหรับสีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน ซึ่งรวมกันเพื่อสร้างสีครบทุกเฉด) ในบางกรณี โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับจอแสดงผลแบบแบนราบ สามารถใช้ประโยชน์จากสิ่งนี้ได้โดยการแสดงผลที่ความละเอียดระดับซับพิกเซลแทนที่จะใช้พิกเซลทั้งหมด ซึ่งสามารถเพิ่มความละเอียดของหน้าจอได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยทั่วไปเรียกว่าการแสดงผลแบบซับ พิกเซล (subpixel rendering ) หนึ่งในวิธีการใช้งานการแสดงผลแบบซับพิกเซลที่เป็นกรรมสิทธิ์คือ ClearTypeของ Microsoft
ระบบการสร้างภาพแรสเตอร์ที่ใช้ในปัจจุบัน
ในระบบปฏิบัติการสมัยใหม่ การแปลงภาพเป็นพิกเซลมักจะใช้ไลบรารีที่ใช้ร่วมกันระหว่างหลายแอปพลิเคชัน ไลบรารีที่ใช้ร่วมกันนี้อาจถูกสร้างขึ้นในระบบปฏิบัติการหรือสภาพแวดล้อมเดสก์ท็อปหรืออาจถูกเพิ่มเข้ามาในภายหลัง โดยหลักการแล้ว แต่ละแอปพลิเคชันอาจใช้ไลบรารีการแปลงภาพเป็นพิกเซลที่แตกต่างกัน แต่ในทางปฏิบัติ ระบบส่วนใหญ่พยายามที่จะใช้ไลบรารีเดียวเป็นมาตรฐาน
Microsoft Windowsรองรับการเรนเดอร์แบบซับพิกเซลมาตั้งแต่Windows XPแล้ว ในทางกลับกัน ตัวเรนเดอร์แบบมาตรฐานของ Microsoft ที่ไม่มี ClearType เป็นตัวอย่างหนึ่งที่ให้ความสำคัญกับความตั้งใจของผู้ออกแบบตัวอักษร ในเรื่องความชัดเจน โดยการบังคับให้ข้อความอยู่ในตำแหน่งพิกัดจำนวนเต็ม ตามความตั้งใจของ ผู้ออกแบบตัวอักษรในการปรับแต่ง และแม้กระทั่งไม่ทำการปรับรอยหยักของแบบอักษรบางแบบในบางขนาด ตาม ความตั้งใจของ ผู้ออกแบบตัวอักษรในตาราง gasp ทำให้ข้อความอ่านง่ายขึ้นบนหน้าจอ แต่อาจดูแตกต่างออกไปบ้างเมื่อพิมพ์ออกมา สิ่งนี้ได้เปลี่ยนไปแล้วด้วย Direct2D/DirectWrite ที่มาพร้อมกับ Windows 7 และการอัปเดตแพลตฟอร์ม Windows Vista ซึ่งอนุญาตให้จัดตำแหน่งข้อความแบบซับพิกเซลได้ถึงขนาด 1/16 พิกเซล[ 3 ]
QuartzของMac OS Xโดดเด่นด้วยการใช้การจัดตำแหน่งแบบซับพิกเซล โดยไม่บังคับให้ตัวอักษรอยู่ในตำแหน่งพิกเซลที่แน่นอน แต่ใช้เทคนิคการลดรอยหยักต่างๆ[ 4 ]รวมถึงการเรนเดอร์แบบซับพิกเซลเพื่อจัดตำแหน่งตัวอักษรและบรรทัดให้ปรากฏห่างจาก ความตั้งใจของ ผู้ออกแบบตัวอักษรและใกล้กับโครงร่างเดิมมากขึ้น ผลลัพธ์คือการแสดงผลบนหน้าจอจะดูคล้ายกับผลลัพธ์ที่พิมพ์ออกมามาก แต่บางครั้งอาจอ่านยากเมื่อใช้ขนาดตัวอักษรที่เล็กกว่า ตั้งแต่ macOS Mojave เป็นต้นมา ตัวเรนเดอร์ Quartz ได้ลบการเรนเดอร์แบบซับพิกเซลออกไป โดยอาศัยการลดรอยหยักแบบเกรย์สเกลแทน การเปลี่ยนแปลงนี้เป็นที่ยอมรับได้สำหรับหน้าจอ HiDPI "retina" แต่ทำให้ข้อความบนจอภาพภายนอกอ่านยากขึ้น[ 5 ]
ระบบอื่นๆ ส่วนใหญ่ใช้ ไลบรารี FreeTypeซึ่งขึ้นอยู่กับการตั้งค่า สามารถอยู่ระหว่างการใช้งานของ Microsoft และ Apple ได้ โดยรองรับการปรับแต่งและการลดรอยหยัก และสามารถทำการเรนเดอร์และจัดตำแหน่งพิกเซลย่อยได้ตามต้องการ FreeType ยังมีคุณสมบัติบางอย่างที่ไม่มีอยู่ในทั้งสองการใช้งาน เช่น การเรนเดอร์พิกเซลย่อยที่สมดุลสีและการแก้ไขแกมมา[ 6 ]
แอปพลิเคชันอาจนำโซลูชันการแสดงผลฟอนต์ของตนเองมาใช้ด้วย เฟรมเวิร์กกราฟิก เช่นSkia Graphics Engine (ที่ใช้โดยGoogle Chrome ) บางครั้งก็ใช้ตัวแสดงผลฟอนต์ของตนเอง วิดีโอเกมและแอปพลิเคชัน 3 มิติอื่นๆ อาจต้องการตัวแสดงผลที่ใช้ GPU ที่เร็วกว่า เช่น ตัวแสดงผลที่ใช้ SDF ต่างๆ และ "Slug" [ 7 ]
ลิงก์ภายนอก
- บทความออนไลน์เรื่อง "โศกนาฏกรรมของการแปลงภาพแรสเตอร์ที่ความละเอียดต่ำ: การทบทวนใหม่ " โดย Beat Stamm เกี่ยวกับการแปลงภาพแรสเตอร์ โดยเน้นที่ ClearType
- CS 354 คอมพิวเตอร์กราฟิกส์ — การเรนเดอร์เส้นทาง; มหาวิทยาลัยเท็กซัส ออสติน
- ข้อความ การแปลงเป็นภาพแรสเตอร์ การเปิดรับแสง
- ปัญหาของการปรับความคมชัดของภาพตัวอักษร (Typographic Anti-Aliasing)
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การแปลงแบบอักษรเป็นภาพแรสเตอร์
การแปลงฟอนต์เป็นแรสเตอร์ คือกระบวนการแปลงข้อความจากรูป แบบเวกเตอร์ (เช่นเดียวกับฟอนต์ที่ปรับขนาดได้ เช่น ฟอนต์ TrueType ) ไปเป็นรูป แบบแรสเตอร์ หรือ บิตแมป...
ประเภทของการแปลงภาพเป็นภาพแรสเตอร์
รูปแบบการแรสเตอร์แบบง่ายที่สุดคือการวาดเส้นแบบง่ายๆ โดยไม่มีการลดรอยหยักใดๆ ในศัพท์ของ Microsoft เรียกว่า การเรนเดอร์ แบบสองระดับ (และที่นิยมใช้กันทั่วไปคือ "ขาวดำ") เนื่องจากไม่ได้ใช้เฉดสีกลาง (สีเทา) ในการวาดตัวอักษร (อันที่จริง...
ระบบการสร้างภาพแรสเตอร์ที่ใช้ในปัจจุบัน
ในระบบปฏิบัติการสมัยใหม่ การแปลงภาพเป็นพิกเซลมักจะใช้ ไลบรารีที่ใช้ ร่วมกันระหว่างหลายแอปพลิเคชัน ไลบรารีที่ใช้ร่วมกันนี้อาจถูกสร้างขึ้นใน ระบบปฏิบัติการ หรือ สภาพแวดล้อมเดสก์ท็อป หรืออาจถูกเพิ่มเข้ามาในภายหลัง โดยหลักการแล้ว...
ลิงก์ภายนอก
วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับ การแปลงฟอนต์เป็นภาพแรส เตอร์ บทความออนไลน์เรื่อง "โศกนาฏกรรมของการแปลงภาพแรสเตอร์ที่ความละเอียดต่ำ: การทบทวนใหม่ " โดย Beat Stamm เกี่ยวกับการแปลงภาพแรสเตอร์ โดยเน้นที่ ClearType CS 354 คอมพิวเตอร์กราฟิกส์ —...