Kantenglättung/Antialiasing an einem CRT-Monitor

Bei einem CRT (Cathode Ray Tube, Kathodenstrahl)-Monitor (ähnlich dem Fernseher) liefern drei Elektronenröhren (für Rot-Grün-Blau) auf einer fluoreszierenden Phosphorschicht Punkte, die von den Elektronenröhren durch eine Lochmaske hindurch auf der Phosphorschicht projiziert werden. Bei einem Graustufenbild werden dann Rot, Grün und Blau in gleicher Intensität entsprechend der Helligkeit weniger oder mehr angeregt.

Der Wunsch nach weichen Kanten der Vektoren am Bildschirm benötigt auch eine höhere Rechenleistung und mehr Arbeitsspeicher. In sehr kleinen Schriftgrößen sieht geglättete Schrift manchmal unangenehm unscharf aus, da ist dann wieder ungeglättete Schrift besser, aber besonders bei Entwurfsarbeiten in einem Vektorgrafikprogramm ist die Kantenglättung nicht mehr wegzudenken.

Um die Kanten der Schriften zu glätten, gibt es folgende Methoden: Anders als bei der Rasterung in s/w, wo in der kleinen Größe mehr vom Hinting zu sehen ist, als von den Outlines der Schrift, wird beim Antialiasing (manchmal auch oversampling) für jeden Pixel eine der vom Buchstaben bedeckten Fläche entsprechenden Helligkeit berechnet. Wenn der Vektor in der Mitte des Pixels durchgeht, ist die Helligkeit des Pixels auch nur 50 Prozent.

LCD - Farbige Kantenglättung

Bei einem modernen LCD (Liquid Cristal Display, Flüssigkristallanzeige)-Monitor wird die Farbe nicht von einer Röhrenmaske auf einem Punkt erzeugt, sondern durch drei nebeneinanderstehende Flüssigkristallzellen in den Farben Rot-Grün-Blau.

TFT steht für Thin Film Transistor (Flachbildschirm, wie bei einem Laptop) und besitzt im Unterschied zum LCD eine aktive Matrix mit Transistoren. Besonders wenn der TFT-Monitor vom Computer direkt digital angesteuert wird, ist die Schärfe viel besser als bei einem Röhren-Monitor (aber auch nur, wenn die genaue Auflösung des TFT verwendet und das Bild nicht interpoliert wird). Aufgrund der verbesserten Schärfe wird die verbesserte Schriftglättung auch so wichtig.

Da jede dieser Zellen getrennt ansprechbar ist, verdreifacht sich die effektive horizontale Auflösung. Weil aber das an den Monitor ausgegebene Bild trotzdem aus quadratischen Pixeln besteht, wird die feinere Auflösung in der Farbe transportiert. Nicht nur die effektive horizontale Auflösung, auch die zu errechnende Dateigröße der Schriftdarstellung verdreifacht sich beim Sub-Pixel Font Rendering, weil die Buchstaben statt in Graustufen in RGB gerechnet werden müssen. In der Vergrößerung sehen diese farbig geglätteten Schriften an den Rändern gedämpft farbig aus.

Diese auch als Sub-Pixel Font-Rendering bekannte Technik verdreifacht also die horizontale Auflösung. Allein in S/W gedacht sind die Buchstabenränder schon glatter.

Um den Effekt der horizontalen größeren Kantenglättung ausnutzen zu können, muss das geglättete Graustufenbild farbig ausgegeben werden.
Bei Microsoft heißt die Sub-Pixel Font-Rendering-Technik ClearType.

Für genauere Informationen siehe:
http://grc.com/cleartype.htm