ClearType es la implementación de Microsoft de la tecnología de renderizado de subpíxeles para la representación de texto en un sistema de fuentes . ClearType intenta mejorar la apariencia del texto en ciertos tipos de pantallas de computadora sacrificando la fidelidad del color a cambio de una variación de intensidad adicional. Se afirma que esta compensación funciona bien en los monitores de pantalla plana LCD .
ClearType se anunció por primera vez en la exposición COMDEX de noviembre de 1998. La tecnología se introdujo por primera vez en software en enero de 2000 [1] como una función siempre activa de Microsoft Reader , que se lanzó al público en agosto de 2000.
ClearType cambió significativamente con la introducción de DirectWrite en Windows 7. [ 2]
Con la creciente disponibilidad de pantallas HiDPI después de 2012, la representación de subpíxeles se ha vuelto menos necesaria.
Las pantallas de ordenador en las que la posición de los píxeles individuales está fijada de forma permanente (como la mayoría de las pantallas planas modernas) pueden mostrar bordes en forma de dientes de sierra cuando se muestran elementos gráficos pequeños y de alto contraste, como texto. ClearType utiliza suavizado espacial a nivel de subpíxeles para reducir los artefactos visibles en dichas pantallas cuando se reproduce texto, lo que hace que el texto parezca más "suave" y menos irregular. ClearType también utiliza un efecto de inflexión de fuente muy intenso para obligar a la fuente a encajar en la cuadrícula de píxeles. Esto aumenta el contraste de los bordes y la legibilidad de las fuentes pequeñas a expensas de la fidelidad de la reproducción de la fuente y ha sido criticado por los diseñadores gráficos por hacer que diferentes fuentes parezcan similares.
Al igual que la mayoría de los demás tipos de renderizado de subpíxeles, ClearType implica un compromiso, ya que se sacrifica un aspecto de la calidad de la imagen (color o detalle de crominancia ) por otro (claro y oscuro o detalle de luminancia ). El compromiso puede mejorar la apariencia del texto cuando el detalle de luminancia es más importante que la crominancia.
Sólo las aplicaciones de usuario y del sistema procesan la aplicación ClearType. ClearType no altera otros elementos gráficos de visualización (incluido el texto que ya está en mapas de bits ). Por ejemplo, la mejora de ClearType procesa texto en la pantalla en Microsoft Word , pero no el texto colocado en una imagen de mapa de bits en un programa como Adobe Photoshop . En teoría, el método (llamado internamente "RGB Decimation") puede mejorar el anti-aliasing de cualquier imagen digital. [3]
ClearType fue inventado en el equipo de libros electrónicos de Microsoft por Bert Keely y Greg Hitchcock. Luego fue analizado por investigadores de la empresa y el experto en procesamiento de señales John Platt diseñó una versión mejorada del algoritmo. [4] Dick Brass , vicepresidente de Microsoft entre 1997 y 2004, se quejó de que la empresa tardaba en lanzar ClearType al mercado en el campo de la informática portátil. [5]
ClearType y tecnologías similares funcionan según la teoría de que las variaciones de intensidad son más notorias que las variaciones de color.
En un artículo de MSDN , Microsoft reconoce que "el texto que se representa con ClearType también puede parecer significativamente diferente cuando lo ven personas con distintos niveles de sensibilidad al color. Algunas personas pueden detectar ligeras diferencias de color mejor que otras". [6] Esta opinión la comparte el diseñador de fuentes Thomas Phinney (exdirector ejecutivo de FontLab , también exdirector de Adobe Systems [7] ): "También hay una variación considerable entre las personas en su sensibilidad a las franjas de color. Algunas personas simplemente lo notan y les molesta mucho más que a otras". [8] La desarrolladora de software Melissa Elliott ha escrito sobre lo incómodo que resulta leer la representación con ClearType, diciendo que "en lugar de ver texto negro, veo texto azul, y representado sobre él pero desplazado por uno o dos píxeles, veo texto naranja, y alguien metió la mano en una bolsa de purpurina de píxeles violeta y simplemente la arrojó encima... No soy la única persona en el mundo con este problema, y sin embargo, cada vez que surge, la gente se apresura a asegurarme que les funciona como si eso se supusiera que me hiciera sentir mejor". [9]
El experto en sugerencias Beat Stamm, que trabajó en ClearType en Microsoft, [10] coincide en que ClearType puede verse borroso a 96 ppp , que era una resolución típica [11] para las pantallas LCD en 2008, pero añade que las pantallas de mayor resolución mejoran en este aspecto: " WPF [Windows Presentation Foundation] utiliza el método C [ClearType con posicionamiento de píxeles fraccionarios [12] ], pero pocos dispositivos de visualización tienen una resolución lo suficientemente alta como para que el posible desenfoque sea un punto discutible para todo el mundo... Algunas personas están de acuerdo con el desenfoque en el método C, otras no. La evidencia anecdótica sugiere que algunas personas están bien con el método C cuando leen texto continuo a 96 ppp (por ejemplo, Times Reader, etc.) pero no en escenarios de interfaz de usuario. Muchas personas están bien con los colores de ClearType, incluso a 96 ppp, pero algunas no... A mis ojos y a 96 ppp, el método C no se lee tan bien como el método A. Se lee "borroso" para mí. Por el contrario, a 144 ppp, el método C no se lee tan bien como el método A. dpi, no veo ningún problema con el Método C. Para mí se ve y se lee bien". [13] Una ilustración del problema potencial es la siguiente imagen:
En el bloque de texto anterior, se muestra la misma porción de texto en la mitad superior sin y en la mitad inferior con representación ClearType (a diferencia de Standard y ClearType en la imagen anterior). Esto demuestra el desenfoque introducido.
Un estudio de 2001, realizado por investigadores de la Universidad de Clemson y la Universidad de Pensilvania sobre "18 usuarios que pasaron 60 minutos leyendo ficción desde cada una de tres pantallas diferentes" descubrió que "al leer desde una pantalla LCD, los usuarios preferían el texto representado con ClearType. ClearType también arrojó mayores juicios de legibilidad y menores calificaciones de fatiga mental". [14] Un estudio de 2002 sobre 24 usuarios realizado por los mismos investigadores de la Universidad de Clemson también descubrió que "los participantes eran significativamente más precisos al identificar palabras con ClearType que sin ClearType".
Según un estudio de 2006 de la Universidad de Texas en Austin realizado por Dillon et al., ClearType "puede no ser universalmente beneficioso". El estudio señala que el máximo beneficio puede observarse cuando el trabajador de la información pasa gran parte de su tiempo leyendo texto (lo que no es necesariamente el caso de la mayoría de los usuarios de computadoras en la actualidad). Además, más de un tercio de los participantes del estudio experimentaron alguna desventaja al utilizar ClearType. El uso de ClearType u otro tipo de representación es muy subjetivo y debe ser una decisión individual, y el informe recomienda "permitir a los usuarios desactivar [ClearType] si descubren que produce efectos distintos a la mejora del rendimiento". [15]
Otro estudio empírico de 2007 descubrió que "si bien la representación ClearType no mejora la legibilidad del texto, la velocidad de lectura o la comodidad en comparación con la representación en escala de grises ajustada perceptualmente, los sujetos prefieren el texto con representación ClearType moderada al texto con escala de grises o contraste ClearType de nivel superior". [16]
Un estudio de 2007 sobre la literatura científica realizado por el investigador de Microsoft Kevin Larson presentó un panorama diferente: "Estudios revisados por pares han demostrado de manera consistente que el uso de ClearType mejora el rendimiento de lectura en comparación con otros sistemas de procesamiento de texto. En un estudio de 2004, por ejemplo, Lee Gugerty, profesor de psicología de la Universidad de Clemson, en Carolina del Sur, midió una mejora del 17 por ciento en la precisión del reconocimiento de palabras con ClearType. El grupo de Gugerty también demostró, en un estudio de comprensión de oraciones, que ClearType mejoraba la velocidad de lectura en un 5 por ciento y la comprensión en un 2 por ciento. De manera similar, en un estudio publicado en 2007, el psicólogo Andrew Dillon de la Universidad de Texas en Austin descubrió que cuando se les pidió a los sujetos que escanearan una hoja de cálculo y seleccionaran cierta información, realizaron esas tareas un 7 por ciento más rápido con ClearType". [17]
ClearType y las tecnologías afines requieren un hardware de visualización con píxeles y subpíxeles fijos. Más precisamente, la posición de los píxeles y subpíxeles en la pantalla debe ser conocida con exactitud por el ordenador al que está conectado. Este es el caso de las pantallas planas, en las que las posiciones de los píxeles están fijadas de forma permanente por el diseño de la propia pantalla. Casi todas las pantallas planas tienen una matriz perfectamente rectangular de píxeles cuadrados, cada uno de los cuales contiene tres subpíxeles rectangulares en los tres colores primarios, siendo el orden normal rojo, verde y azul, dispuestos en bandas verticales. ClearType asume esta disposición de píxeles al representar texto.
ClearType no funciona correctamente con pantallas planas que funcionan con resoluciones distintas a sus resoluciones “nativas”, ya que solo la resolución nativa corresponde exactamente a las posiciones reales de los píxeles en la pantalla.
Si una pantalla no tiene el tipo de píxeles fijos que ClearType espera, el texto representado con ClearType habilitado en realidad se ve peor que el texto representado sin él. Algunas pantallas planas tienen disposiciones de píxeles inusuales, con los colores en un orden diferente o con los subpíxeles ubicados de manera diferente (en tres bandas horizontales o de otras maneras). ClearType debe ajustarse manualmente para su uso con dichas pantallas (ver a continuación).
ClearType no funcionará como se espera en pantallas que no tienen posiciones de píxeles fijas, como las pantallas CRT (que todavía prevalecían en el momento del lanzamiento de Windows XP, por lo que ClearType está deshabilitado de forma predeterminada), sin embargo, aún tendrá algún efecto anti-aliasing y puede ser preferible para algunos usuarios en comparación con el tipo sin anti-aliasing. [18]
Debido a que ClearType utiliza la disposición física de los pigmentos rojo, verde y azul de la pantalla LCD, es sensible a la orientación de la pantalla.
ClearType en Windows XP admite las estructuras de subpíxeles RGB y BGR ; no se admiten las pantallas rotadas, en las que los subpíxeles se apilan verticalmente en lugar de estar dispuestos horizontalmente. [19] El uso de ClearType en estas configuraciones de pantalla en realidad reducirá la calidad de la pantalla. La mejor opción para los usuarios de Windows XP que tengan pantallas LCD rotadas ( Tablet PC o pantallas LCD con soporte giratorio) es utilizar el anti-aliasing normal o desactivar el suavizado de fuentes por completo.
La documentación para desarrolladores de software para Windows CE indica que ClearType para pantallas rotadas es compatible con esa plataforma. [20]
ClearType también es un componente integrado del motor de representación de texto de Windows Presentation Foundation .
Como parte del lanzamiento de Vista, Microsoft lanzó un conjunto de fuentes, conocido como ClearType Font Collection , que se cree que funciona bien con el sistema ClearType: [22] [23]
Fuentes incluidas por algunos, pero no siempre forman parte del conjunto:
ClearType se puede habilitar o deshabilitar globalmente para aplicaciones GDI . Hay disponible una aplicación del panel de control que permite a los usuarios ajustar la configuración de ClearType para GDI. La implementación de ClearType para GDI no admite el posicionamiento de subpíxeles. [25]
Windows XP , tal como se suministra, permite activar o desactivar ClearType, sin necesidad de realizar ajustes; Windows 7 y posteriores permiten ajustar los parámetros de ClearType en el Panel de control. Hay disponible una utilidad de ajuste de ClearType de Microsoft para su descarga gratuita para las versiones de Windows que carecen de esta función. [26] Si ClearType está desactivado en el sistema operativo, las aplicaciones con sus propios controles ClearType aún pueden admitirlo. Microsoft Reader (para libros electrónicos ) tiene su propio ajuste de ClearType.
Todo el texto de Windows Presentation Foundation está suavizado y se representa mediante ClearType. Existen configuraciones de registro de ClearType independientes para las aplicaciones GDI y WPF, pero de forma predeterminada, las entradas de WPF están ausentes y, en su ausencia, se utilizan los valores de GDI. Las entradas de registro de WPF se pueden ajustar mediante las instrucciones [27] del blog de texto de WPF de MSDN.
ClearType en WPF admite posicionamiento de subpíxeles, anchos de avance naturales, suavizado de dirección Y y aceleración de hardware . WPF admite el almacenamiento en caché agresivo de texto ClearType pre-renderizado en la memoria de video. [28] El grado en que esto es compatible depende de la tarjeta de video . Las tarjetas DirectX 10 podrán almacenar en caché los glifos de fuente en la memoria de video, luego realizar la composición (ensamblaje de glifos de caracteres en el orden correcto, con el espaciado correcto), la combinación alfa (aplicación de suavizado de líneas ) y la combinación RGB (cálculos de color de subpíxeles de ClearType), completamente en hardware. Esto significa que solo los glifos originales deben almacenarse en la memoria de video una vez por fuente (Microsoft estima que esto requeriría 2 MB de memoria de video por fuente), y otras operaciones como la visualización de texto suavizado sobre otros gráficos, incluido el video, también se pueden realizar sin esfuerzo de cálculo por parte de la CPU. Las tarjetas DirectX 9 solo podrán almacenar en caché los glifos con mezcla alfa en la memoria, por lo que es necesario que la CPU se encargue de la composición de glifos y la mezcla alfa antes de pasarlos a la tarjeta de vídeo. El almacenamiento en caché de estos glifos parcialmente renderizados requiere mucha más memoria (Microsoft estima 5 MB por proceso). Las tarjetas que no son compatibles con DirectX 9 no tienen capacidades de renderizado de texto acelerado por hardware.
A medida que las densidades de píxeles de las pantallas mejoraron y se hicieron disponibles más pantallas con DPI alto, la representación de subpíxeles en color dejó de ser necesaria según Microsoft. Además, las interfaces de usuario de las tabletas de Windows evolucionaron para admitir orientaciones de pantalla verticales donde las franjas de color de la pantalla LCD se ejecutarían horizontalmente. La representación de subpíxeles en color ClearType original se ajustó para funcionar de manera óptima con pantallas LCD de orientación horizontal donde las franjas RGB o BGR se ejecutan verticalmente. Por estas razones, DirectWrite, que es la API de representación de texto de próxima generación de Microsoft, se alejó del ClearType con reconocimiento de color. El motor de representación de fuentes en DirectWrite admite una versión diferente de ClearType con solo anti-aliasing de escala de grises , [29] no representación de subpíxeles en color, como se demostró en PDC 2008. [30] Esta versión a veces se llama ClearType natural , pero a menudo se la conoce simplemente como representación DirectWrite (con el término "ClearType" designado solo para la versión de representación de subpíxeles en color RGB / BGR). [31] Las mejoras han sido confirmadas por fuentes independientes, como los desarrolladores de Firefox ; [32] Fueron particularmente notables para las fuentes OpenType en formato de fuente compacto (CFF). [33] [34]
Muchas aplicaciones de Office 2013, incluidas Word 2013 , Excel 2013 y partes de Outlook 2013, dejaron de usar ClearType y cambiaron a este suavizado de grises en escala de grises DirectWrite. Las razones invocadas son, en palabras de Murray Sargent: "Hay un problema con ClearType: depende críticamente del color de los píxeles de fondo. Esto no es un problema si sabes a priori que esos píxeles son blancos, que es lo que suele ocurrir con el texto. Pero el caso general implica calcular cuáles deberían ser los colores para un fondo arbitrario y eso lleva tiempo. Mientras tanto, Word 2013 disfruta de animaciones geniales y zoom suave. Nada salta ya. Incluso el cursor (la línea vertical parpadeante en el punto de inserción de texto) se desliza de una posición a la siguiente mientras escribes. Los movimientos bruscos ya no se consideran geniales. Bueno, las animaciones y los zoom tienen que ser más rápidos que los tiempos de respuesta humanos para parecer suaves. Y eso descarta ClearType en escenarios animados al menos con el hardware de la generación actual. Y en escenarios futuros, las pantallas tendrán una resolución lo suficientemente alta como para que el anti-aliasing en escala de grises sea suficiente". [35]
Por las mismas razones relacionadas con el rendimiento de la animación y las orientaciones de pantalla verticales donde el antialiasing RGB/BGR de color ClearType sería un problema, la versión de ClearType que reconoce el color se abandonó en la plataforma de aplicaciones de estilo Metro de Windows 8 (y la Plataforma Universal de Windows de Windows 10), [36] [21] incluido el menú Inicio y todo lo que no use las API clásicas de Win32 (GDI/GDI+).
ClearType es una marca registrada y Microsoft reclama protección bajo las siguientes patentes estadounidenses , todas vencidas: [37] [38]
El nombre ClearType también se utilizó para referirse a las pantallas de las tabletas Microsoft Surface . ClearType HD Display indica una pantalla de 1366×768, mientras que ClearType Full HD Display indica una pantalla de 1920×1080. [39] [40]
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