Шрифт для дорожных указателей
Недавно я показал дорожные знаки и указатели Германии 1930-40-х годов. Сегодня речь пойдет о разработанном во ВНИИТЭ в 1971 году шрифте для дорожных указателей. Расскажут нам об этой разработке сотрудники ВНИИТЭ - автор латинского начертания шрифта В.Долженков, уже известный нам по проекту системы навигации советских железнодорожных вокзалов, и Р.Бубушян, художник армянского филиала ВНИИТЭ.
Проект нового стандартного шрифта. Русский алфавит.
В 1971 году утвержден новый стандарт «Знаки дорожные» (ГОСТ 10807-71), в котором использована художественно-конструкторская разработка ВНИИТЭ - шрифт для дорожных указателей. Создано три варианта шрифта для русского, латинского (автор В.Долженков) и армянского (автор Ю. Фидонян) алфавитов.
Новый шрифт разработан с учетом требований, которые диктуются особенностями восприятия дорожных указателей и технологией их изготовления. Главное требование заключается в том, чтобы шрифт обеспечивал нормальную читаемость текста при современных скоростях движения автотранспорта.
Вместе с тем новый шрифт должен отвечать ряду технологических, экономических и эстетических требований. Для этого, во-первых, необходимо было задать такие формы букв и цифр, которые можно воспроизводить при существующей технологии изготовления автодорожных указателей, то есть с учетом особенностей поштучной разметки и наклейки текста. Во-вторых, предстояло найти такие пропорции знаков, которые позволили бы увеличить плотность шрифта (без ущерба для его читаемости и технологичности воспроизведения). Это, в свою очередь, дало бы возможность повысить емкость дорожных указателей, не увеличивая размеров табло. И, наконец, нужно было создать пластически целостную шрифтовую гарнитуру, так как от начертания шрифта во многом зависят его читаемость и технологичность воспроизведения. Выбор исходных параметров письменных знаков - одно наиважнейших звеньев всей проектной и исследовательской работы. При изучении существующих шрифтов выявился значительный разброс оптимальных показателей: пропорции знаков - от 3:8 до 1:1 и толщины обводки от 1/5 до 1/13 (по отношению к высоте). Анализ этих данных позволил наметить некоторые общие принципы определения оптимальных параметров знаков.
1. Чтобы обеспечить равные психофизиологические возможности восприятия одинаковых по высоте письменных знаков и одинаковых условиях освещения» необходимо, чтобы толщина штрихов при обратном контрасте (белое на черном) была меньше, чем при прямом контрасте (черное на белом).
2. Внутрибуквенный просвет должен быть оптически не меньше толщины основного штриха. Одна из причин плохой читаемости существующего стандартного шрифта (ГОСТ 10807-64) как раз заключается в слишком зауженных внутрибуквенных просветах. При обратном контрасте происходит световая иррадиация, которая как бы «съедает» внутрибуквенное пространство. В результате уже на расстоянии 10-15 метров буква (цифра) превращается в сплошное светлое пятно. 3. Чем толще штрих, тем шире должен быть про6 свет в тем больше будет ширина буквы. При сильном контрасте соотношение между штрихом и просветом можно изменить, уменьшив более интенсивный по яркости элемент.
Проект нового стандартного шрифта. Латинский алфавит.
Те же самые закономерности существуют и в отношении межбуквенных просветов. Экспериментально установлено, что чрезмерная зауженность интервала между буквами снижает эффективность восприятия текста.
Так был сделан вывод о том, построение хорошо читаемого и экономичного шрифта
с зауженными пропорциями зависит от толщины штриха и внутрибуквенного просвета. Было создано два эскизных варианта такого шрифта.
Проект нового стандартного шрифта. Армянский алфавит.
Для экспериментальной проверки и уточнения оптимальных параметров нового шрифта в лаборатории эргономики Армянского филиала ВНИИТЭ были проведены специальные исследования по сравнительной читаемости шести прописных и четырех строчных вариантов шрифта. Работа проводилась по тахистоскопической методике. Тест-объекты имели обратный контраст. Особенно показательны результаты проверки читаемости четырех прописных шрифтов армянского алфавита: 1) узкий гротеск Мнацаканяна, 2) стандартный автодорожный шрифт, 3) нормальный гротеск Мнацаканяна, 4) эскизный вариант нового шрифта. По отношению к высоте (9 мм) эти шрифты характеризуются определенными пропорциями, толщиной основных штрихов и шириной внутрибуквенных просветов:
Исследования показали, что читаемость лучше в двух последних случаях. Объясняется это прежде всего величиной внутрибуквенных просветов: чем уже внутрибуквенный просвет, тем труднее различение. Однако важна не только абсолютная ширина просвета, но и его отношение к толщине штриха. Существующая критическая константа отношения находится, по-видимому, в пределах полутора-двухкратного превышения величин просвета по сравнению с толщиной штриха (для обратного контраста). Из сравнения третьего (нормальный гротеск Мнацаканяна) и четвертого (нового) вариантов шрифтов можно заключить, что пропорции букв сами по себе еще не определяют эффективность читаемости, а влияют на нее посредством внутреннего отношения «штрих-просвет».
В эксперименте со строчными буквами надо было установить, как изменяется читаемость письменных знаков в зависимости от уменьшения (или увеличения) толщины штрихов и пропорций знаков при сохранении внутрибуквенных просветов близко к границе оптического равенства со штрихом. В качестве образца брался новый вариант, с которым сравнивались два шрифта, удовлетворяющие условиям поставленной задачи.
Сравнивались основные характеристики этих шрифтов:
Результаты показали, что заданные различия в пропорциях письменных знаков и в толщине штрихов не имеют существенного значения, поскольку все различающиеся и тождественные элементы имеют параметры, не выходящие за пределы оптимальной зоны видимости. Эксперименты подтвердили правильность исходных предпосылок и помогли уточнить ряд конкретных параметров нового шрифта. Так, уменьшением толщины штрихов и сужением просветов между ними был изменен рисунок строчных букв. Уменьшение толщины штриха при сохранении двухкратного внутрибуквенного просвета позволило сузить и прописной шрифт.
Дополнительный эксперимент помог отработать формы наиболее «неудобных» для восприятия букв: слабо различающихся (с нечетким контуром) или слишком сложных по конфигурации. Оказалось, что восприятие знаков во многом зависит от очертания его внешнего контура: чем контур индивидуальнее, тем лучше различается и опознается письменный знак. Знаки с однообразными контурами имеют невысокую информативность. Именно в этом (наряду с чрезмерной зауженностью внутренних просветов) главная причина плохой читаемости существующего стандартного шрифта.
Работа над «неудобными» знаками показала также, что нельзя строить буквы в одинаковых по пропорциям прямоугольниках, ибо возникающие ври этом сужения внутрибуквенных просветов, перепады пустых и перегруженных пятен в строке редко ухудшают читаемость особенно сложных много-элементных букв.
При проектировании нового шрифта были введены необходимые поправки и конфигурацию знаков, которые должны восприниматься как однородные, равнонасыщенные и в то же время индивидуализированные элементы целого (алфавита, текста). Так, в русском алфавите сознательно введены остроугольные формы в буквах Д, К, Л, У и использованы различные пропорции: 1:2 и 13:14 - для заглавных, 2:3 и 6:5 - для строчных букв.
Новый шрифт построен по довольно жесткой модульной схеме. Модульный принцип построения диктуется необходимостью использования шрифта разных размеров, а также кустарными способами воспроизведения письменных знаков, ручной разметкой и наклейкой текста. Площадь, в которую вписывается знак, делится на квадратные клетки, а все элементы знака, межбуквенные в межстрочные расстояния берутся кратными стороне квадрата (модулю). Дробные доли модуля представляют Собой последовательный арифметический ряд: 1/2, 1/4,1/8.
Пропорции цифр - 1:2. При высоте 14 модулей цифры по ширине равны строчным буквам. Радиусы от 1 до 3 1/2 модуля. Чтобы овальные и прямолинейные элементы знаков сочетались друг с другом, овалы делаются не сплошными циркульными кривыми, а с перемычками (1 модуль - для внешнего контура, 1/2 модуля - для внутреннего).
Просветы между буквами типа П, Ш равняются, четырем модулям, в сочетаниях типа ОЗ, КН трем модулям, ПА, ПТ - двум, ГУ, АУ- одному модулю. Сочетания типа ГА, ДТ строятся без пробелов, Для принципиально правильного грубого расчета вполне достаточно первых четырех вариантов пробелов. Однако при более точной разметке необходим дифференцированный подход, учитывающий разницу закрытых и открытых овальных знаков (ОС - РЬ) и т. д. В частности, в промежуточных комбинациях типа СН, СЗ следует пользоваться дробными делениями 3 ½, 2 1/3 и т.п. с таким же расчетом, чтобы любой межбуквенный интервал в сочетаниях типа НИ, ПШ оптически был равен четырем модулям, интервалы же между строками должны быть не менее высоты строчных букв. В приведенном примере межстрочный интервал взят из расчета (H+h):2, где Н - высота прописных, а h - высота строчных знаков.
Основные параметры буки Н и О старого (слева) и нового (справа)автодорожных шрифтов.
Читаемость нового шрифта проверялась в естественных условиях лабораторией эргономики Армянского филиала ВНИИТЭ. Размеры щитов и букв брались с учетом перспективных вариантов для нового ГОСТа. Размеры щита 200х270 см. Высота заглавных букв - 28 см, высота строчных букв - 28 см. Стандартный цвет - белое на синем. Максимальное расстояние видимости (считываемости) при скоростях 60 и 90 км/час оказалось равным 135 - 157 м. Это примерно в три раза лучше считываемости существующего стандартного шрифта. Таким образом, эксперимент также подтвердил правильности направления поиска - сужения теоретически идеального шрифта за счет уменьшения толщина штрихов и ширины внутрибуквенного пространство при обязательном соблюдении (при обратном контрасте) полутора-двухкратного внутрибуквенного и межбуквенного проствета. Изменение этого отношения как за счет сокращения просвета, так и за счет увеличении толщины штриха резко ухудшает читаемость шрифта.
Способы построения знаков овальных форм в новом шрифте.
Нормальный диапазон толщины штрихов в автодорожных шрифтах - 1/5 - 1/8 часть высоты букв (при обратном контрасте - 1/6 - 1/8). Средние пропорции букв 3:5 -4:5 (при тонких штрихах - 1:2). Дальнейшее уменьшение толщины штриха и пропорций букв нецелесообразно, поскольку существенно ограничивает индивидуальные выразительные возможности знаков и ухудшает их читаемость. 11. По имеющимся научным данным, 4 секунды считаются нормальным отрывком времени, в течение которого водитель может прочитать текст указателя и принять решение о выполнении соответствующего маневра. При скорости 90 км/час за 4 секунды машина проедет 100 м. Следовательно, 100 метров - минимальная дистанция, с которой должен восприниматься дорожный указатель при данной скорости движения. В наших экспериментах указатель хорошо прочитывался с расстояния 150 - 160 м. Дистанция оказывается достаточной, даже если в расчете на неблагоприятные погодные условия прибавить 50-метровый «запас надежности».
Образец текста на трех языках. Примеры расчета межбуквенных интервалов.
Таким образом, выполненные нашим шрифтом надписи высотой 20 - 28 см вполне приемлемы для дорог во скоростью движение транспорта до 90 км/час. Естественно, для дорог, на которых транспорт движется с другими скоростями, требуются указатели с другими размерами надписей. Такая поправка на скорости в ГОСТе предусмотрена.
По страницам журнала "Техническая эстетика", 1971 год.