Die Rolle des Pixels in der Typographie

Seit jeher existiert bei Menschen das Bedürfnis zur Kommunikation mit anderen und zum Erhalt von Botschaften und Informationen. Der mündlichen Überlieferung von Wissen, in Form verbaler Kommunikation, sind gewisse Grenzen gesetzt. Um dem Verlust oder der Verfälschung von Wissen entgegenzuwirken, begannen Menschen Informationen niederzuschreiben, um diese für andere zu konservieren. Schriften existieren seit ca. 5000 bis 6000 Jahren. Vorläufer von Schriften, wie Malereien oder Gravuren von Szenen, existierten bereits lange davor.[1] Heute sind Schriften überall im alltäglichen Umfeld zu finden. In Büchern, Zeitungen aber auch auf digitalen Oberflächen sind Texte und Zeichen zu finden. Alle teilen das Ziel der Übermittlung von Informationen an die Lesenden.

Die Typographie gilt im klassischen Sinne als »Kunst der Gestaltung von Druck-Erzeugnissen nach ästhetischen Gesichtspunkten« oder auch »Buchdruckerkunst«.[2] Diese traditionelle Definition von Typographie geht auf die Ursprünge des Buchdrucks zurück. Der Fokus lag dabei auf der Gestaltung von Druckwerken mit beweglichen Lettern, den sogenannten »Typen«.[3] Durch die Einigung auf eine gemeinsame Menge von Laut-Zeichen, wird ein Austausch zwischen Individuen auf Grundlage einer einheitlichen Kommunikationsbasis möglich. Dies erlaubt es allen mit Kenntnis über die verwendeten Zeichen und deren Bedeutung, eigene Schriften zu verfassen und die Schriften anderer zu lesen. Die Vielzahl an unterschiedlichen Schriftformen, die in den Kulturen der heutigen Welt zu finden sind, repräsentieren die vielfältigen Möglichkeiten, die bei der Schaffung von Zeichensätzen zur Verfügung stehen. Wenn eine gemeinsame Menge von Schriftzeichen zur Kommunikation festgelegt wurde, existieren jedoch weiterhin umfangreiche Gestaltungsmöglichkeiten für die schlussendliche Darstellung der einzelnen Buchstaben oder Zeichen. Mit ebendiesen Gestaltungsmöglichkeiten beschäftigt sich die Typographie. In Abgrenzung zu der Chirographie, der handschriftlichen Darstellung von Zeichen, beschäftigt sich die Typographie ausschließlich mit den gedruckten Zeichen. Handschriftlich verfasste Texte zeichnen sich durch mögliche Abweichungen oder Variationen, sowie individueller Charakteristiken im Schriftbild des jeweiligen Verfassers aus.[4] Der wesentliche Unterschied bei gedruckten Texten besteht in der identischen Reproduzierbarkeit von Zeichen, unabhängig vom Verfasser des Textes. Des Weiteren kann zwischen der Mikro- und Makrotypographie unterschieden werden. Bei der Mikrotypographie liegt der Fokus auf der Gestaltung der einzelnen Zeichen eines vorgegebenen Zeichensatzes. Die Makrotypographie beschäftigt sich mit der Gestaltung von ganzen gedruckten Seiten.[5]

Der Ursprung der Typographie geht auf die Erfindung des modernen Buchdrucks mit beweglichen Metalllettern, durch Johannes Gutenberg, in den Jahren 1433–1444, zurück. Durch die Erfindung des Buchdrucks konnte die Zeit zum Kopieren von Texten drastisch reduziert werden.[6] Die Buchstaben des Alphabets waren bei diesen ersten Metalllettern sehr stark an den handschriftlich dargestellten Zeichen der Epoche orientiert.[7]

Erst in den folgenden Jahren entstanden reduziertere gedruckte Schriftarten. Um ca. 1468 erfand der französische Drucker und Künstler Nicolas Jenson den sogenannten »Roman Type«.[8] Dieser Schriftstil war von den Schriften auf antiken Römischen Gebäuden inspiriert.[9]

Im 18. Jh. entstanden weitere Schriftarten in verschiedenen europäischen Ländern. Diese unterschieden sich anhand typographischer Eigenschaften wie Serifen oder Ligaturen. Eine Übersicht von gängigen Begriffen aus der Typographie ist im folgenden Video dargestellt.

Seit ca. 1980 spielt die Computertypographie eine zunehmend wichtige Rolle.[10] »Computerschriftarten (engl. Computer Fonts) bestehen aus einer digitalen Datei, die eine Menge grafisch zusammengehöriger Glyphen, Zeichen oder Symbole beinhaltet.«[11] Im digitalen Umfeld werden Schriften zur Darstellung auf Bildschirmen oder zum Drucken von Texten benötigt. Technische Gegebenheiten sorgen für besondere Anforderungen im Hinblick auf die Eigenschaften von Schriftarten. Insbesondere bei älteren Displays mit einer geringen Auflösung sind klare und geradlinige Schriften notwendig, um gut lesbare Texte darzustellen. Dafür wurden zu Anfang Schriften, die vollständig ohne Serifen auskommen verwendet[12], um die Form von Zeichen auf die notwendigsten Bestandteile zu reduzieren. Bei den Computer Fonts gab es verschiedene Entwicklungsstufen, bei denen durch neue technische Entwicklungen bei der Bildschirmtechnologie auch neue Schriften ermöglicht wurden. Die Terminal Font, die häufig als Standardschriftart im MS-DOS verfügbar war, zeichnet sich beispielsweise durch einen sehr reduzierten Schriftstil aus. Die sehr geringe Auflösung hatte deutlich erkennbare Stufen bei diagonalen Linien zur Folge.

Durch technische Neuerungen und höhere Bildauflösungen konnten detailliertere Zeichen dargestellt werden. In der Mitte der 1950er Jahre, entwickelte der Schweizer Typograph Adrian Frutiger »Univers«, als moderne, vollständig serifenlose Schrift. Es gab bereits vorher Schriftarten ohne Serifen wie »Sans Serif« oder »Futura«. Allerdings war die Schriftart »Univers« durch ihre einfachen Formen mit wenigen Diagonalen eine hervorragende Vorlage für die Entwicklung deutlich lesbarer digitaler Schriftarten. Große Bekanntheit erhielt »Univers« 2003 als Standard-Tastaturschriftart auf allen MAC PCs.[13] Trotz niedriger Auflösung und der damit verbundenen geringen Anzahl verfügbarer Pixel pro Zeichen, konnten somit verschiedene Computerschriftarten, abhängig von den jeweiligen technischen Gegebenheiten, entwickelt werden.

Bei der technischen Umsetzung zur Abbildung von Schriften auf Pixel-Bildschirmen existieren im Wesentlichen zwei Ansätze zur Codierung einzelner Zeichen. Einerseits können Schriftarten mit Hilfe von Bitmaps erstellt werden. Eine Bitmap ist ein Pixelraster mit vordefinierter Größe. Innerhalb des Pixelrasters können die einzelnen Pixel entweder leer oder gefüllt sein.[14]

Bitmap Schriften haben den Nachteil, dass sie nur sehr begrenzt Größenskalierbar sind. Daher ist es in der Regel notwendig bei Bitmap Schriften mehrere Repräsentationen desselben Zeichens in Verschiedenen Größen zu erstellen. Hinzu kommt, dass bei einer ausschließlich binären Auswahl (Pixel leer oder gefüllt) ein sehr deutlicher Stufeneffekt bei geringer Auflösung entstehen kann. Durch das sogenannte Anti-Aliasing kann dieser Treppen- bzw. Stufeneffekt deutlich reduziert werden.[15]

Im Gegensatz zu den Bitmap Computerschriftarten existieren sogenannte Vektor-Fonts. Der wesentliche Unterschied zu den Bitmap Fonts besteht dabei in der Codierung der einzelnen Zeichen. Anstelle eines statischen Pixelrasters, bei dem die Füllung jeder einzelnen Pixelposition vordefiniert wird, nutzen Vektor-Fonts eine Sammlung von Endpunkten von Linien zur Zeichendarstellung. Diese Endpunkte definieren Liniensegmente, die vom System genutzt werden, um das entsprechende Zeichen zu erzeugen.[16] TrueType oder OpenType Fonts sind dabei Erweiterungen, die weitere Linien- und Kurven-Befehle zur Verfügung stellen. Bei Vektor-Schriftarten werden für die Darstellung der Zeichen die Positionen der einzelnen Pixel abhängig vom Kontext berechnet. Dies hat den Vorteil, dass Vektorgrafiken und -schriften wesentlich flexibler und problemlos größenskalierbar sind. Allerdings kann, je nach Komplexität der Berechnungen, die Abbildung von Texten mit Vektor-Fonts mehr Zeit in Anspruch nehmen, als bei Bitmap-Fonts. Bei Bitmap-Schriftarten sind durch das vordefinierte Pixelraster keine zusätzlichen Berechnungen notwendig. Für die heute verfügbare Rechenleistung stellt die Berechnung von Vektor-basierten Schriftarten in der Regel kein großes Hindernis dar. Daher überwiegen häufig die Vorteile gegenüber Bitmap-Fonts.

Aufgrund der technischen Entwicklungen im Bereich digitaler Displays mit hochauflösenden Anzeigen, sind den Computer Schriftarten kaum Grenzen gesetzt. Auch Serifen können auf neueren Displays problemlos dargestellt werden, ohne einen Verlust der Lesbarkeit zu haben. Zudem können durch Techniken wie dem Anti-Aliasing und der Nutzung einer Vektor-basierten Zeichenerstellung derart klare Texte erzeugt werden, dass der einzelne Pixel aus dem menschlichen Wahrnehmungsbereich verschwindet. Auf Displays dargestellte Schriftarten sind in ihrer Deutlichkeit vergleichbar zu physisch gedruckten Texten. Neuerungen wie hochauflösende 4K-Monitore verstärken diese Vergleichbarkeit weiter.

Eine Gruppe von Schriftarten, die trotz Einschränkungen bei Auflösung und Farbgebung erstaunliche Vielfältigkeit aufweist, sind die Arcade-Fonts. Diese Schriftarten wurden für Spiele auf Arcade-Automaten entwickelt. Oft standen für Zeichen bei Arcade Fonts nur 8 x 8 Pixel zur Verfügung. Trotz des sehr restriktiven Freiraums für die Gestaltung der einzelnen Zeichen, wurden kreative Lösungen gefunden, um einzigartige und ikonische Schriftarten zu entwickeln. Bei der groben Auflösung von 8 x 8 Pixeln spielen einzelne Pixel unter bestimmten Umständen eine große Rolle für das gesamte Erscheinungsbild eines Zeichens. Dies stellt einen extremen Gegensatz zu den neuesten Entwicklungen bei der Darstellung digitaler Schriften dar. Die gesteigerte Rechenleistung erlaubt immer hochauflösendere Display-Darstellungen von Texten, bei denen einzelne Pixel eine stark abnehmende Rolle für das Gesamtbild haben. Die Arcade Fonts im Gegenzug verstärken die Bedeutung einzelner Pixel wesentlich, da das Fehlen einzelner Pixel ggf. eine große Wirkung auf das Gesamtbild haben. Eine Sammlung ikonischer Arcade Schriftarten wurde in der Kollektion »Arcade Game Typography« zusammengestellt.[17]

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Referenzen

[1] https://www.planet-wissen.de/gesellschaft/lernen/erfindung_der_schrift/index.html

[2] https://www.duden.de/rechtschreibung/Typografie

[3] https://de.wikipedia.org/wiki/Typografie

[4] https://deacademic.com/dic.nsf/dewiki/255451

[5] https://de.wikipedia.org/wiki/Typografie

[6] https://www.swr.de/geschichte-des-suedwestens/zeitstrahl/1400-1468__johannes-gutenberg/-/id=15448514/did=15867826/nid=15448514/vx7ik8/index.html

[7] https://www.br.de/wissen/gutenberg-johannes-buchdruck-druck-erfinder-100.html

[8] http://luc.devroye.org/fonts-24811.html

[9] https://www.youtube.com/watch?v=wOgIkxAfJsk&feature=youtu.be

[10] https://www.saxoprint.co.uk/blog/computer-fonts

[11] https://en.wikipedia.org/wiki/Computer_font

[12] https://www.youtube.com/watch?v=wOgIkxAfJsk&feature=youtu.be

[13] https://en.99designs.de/blog/design-history-movements/history-of-digital-fonts/

[14] https://fontforge.org/docs/tutorial/editexample8.html

[15] https://de.wikipedia.org/wiki/Bitmap-Schrift

[16] https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/gdi/raster–vector–truetype–and-opentype-fonts

[17] Siehe dazu in diesem Blog: »Filmtipp #4 – Der Arcade Pixel Font«, https://pixel.hypotheses.org/336.

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