DAS SYSTEM DER DEUTSCHEN BLINDENSCHRIFT

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Die Braillesymbolschriften unibrl_6pt… und eurobrl_8pt…

Die Dimensionen der 6-Punkte-Braillesymbolschrift unibrl_6pt…

Die erstellten Braillesymbolschriften orientieren sich zum einen an der der zuvor benutzten Braillesymbolschrift blistabraille6pt+ (eine Symbolschrift in ASCII-Braille, zur Verfügung gestellt von der Deutschen Blinden­studien­anstalt e. V. Marburg), zum anderen der Scheitelhöhe der Verdana, welche auf dieser Seite als Hauptschrift verwendet wird.

Die Schrift blistabraille6pt hat relativ große Braillepunkte. Dadurch können die Braillepunkte auch bei kleinen Schriftgrößen am Monitor noch deutlich und kräftig dargestellt werden.

Die Schriftart Verdana wiederum ist eine gut lesbare und auch recht große Schrift, sie hat eine große sogenannte x-Höhe (relativ große Kleinbuchstaben in Verhältnis zu den Großbuchstaben) und auch eine große Scheitelhöhe (auch die Großbuchstaben sind im Verhältnis zur Schriftgröße recht groß). Diese große Scheitelhöhe wurde auch in die entworfenen Braillesymbolschriften übernommen.

Weiterhin wurde von der realen Brailleschrift „abgekuckt“, dass die Scheitelhöhe der Brailleformen etwa dem horizontalen Abstand der Brailleformen entspricht. (die Scheitelhöhe der tastbaren Brailleschrift von etwa 6 mm setzt sich zusammen aus dem doppelten Punktabstand von 2⋅ 2,5 mm und zwei halben Punktdurchmessern von etwa 1 mm; der Zeichenabstand ist etwa 6,25 mm.) Dieses Prinzip wurde ebenfalls übernommen – in den entworfenen Schriften ist die horizontale Zeichenbreite gleich der Scheitelhöhe.

Nun zu den genauen Dimensionen, die zunächst „auf Papier“ durchgerechnet, anschließend im Vektorzeichenprogamm inkscape gezeichnet und dann in das Schrifterstellungsprogramm fontforge importiert wurden, um dort eine Schriftdatei zu erstellen. Dabei verlangen der Schriftstandard True Type / Open Type wie auch das Programm fontforge, Buchstabenentwürfe so zu skalieren, dass sie eine Gesamthöhe von 1000 Punkten haben (800 Punkte über und 200 Punkte unter der Grundlinie).

Scheitelhöhe

Die Scheitelhöhe der Schrift entspricht in etwa der der Verdana. Sie ist gleich 726 von 800 Punkten.

Die Scheitelhöhe setzt sich zusammen aus dem doppelten Punktabstand und dem einfachen Punktdurchmesser. Daraus und aus der Proportion von Punktabstand zu Punktdurchmesser ähnlich der Braille­symbolschrift blistabraille6pt ergeben sich:

Punktabstand

Der Punktabstand betägt 270 Punkte.

Punktdurchmesser

Der Durchmesser der Braillepunkte beträgt 186 Punkte.

Stützpünktchen

Auch bei den Stützpünktchen orientieren sich die erstellten Schriften mehr oder weniger an der blistabraille6pt – bei den „normalen“ Schriftschnitten unibrl_6pt_plus und unibrl_8pt_plus sind die Stützpünktchen knapp 40 Punkte lang und breit – in etwa ein Fünftel des Durchmessers der Braillepunkte.

Bei den Schriftschnitten zur farbinversen Darstellung unibrl_6pt_minus und unibrl_8pt_minus sind die Stützpünktchen kleiner.

Zeichenbreite

Die Zeichenbreite ist für alle Zeichen gleich und gleich der Scheitelhöhe von 726 Punkten.

Umsetzung mit Bezierkurven

Zunächst eine kurze Vorüberlegung:  Schriften, bzw. die technische Beschreibung ihrer Formen, bestehen aus sogenannten Bezierkurven – mathematisch-geometrischen Funktionen, die gebogene Linien beschreiben. Aus Sicht des Grafiker, Designers, Schriftgestalters usw. werden Bezierkurven durch drei oder vier Punkte bestimmt, die man mit der Maus verschieben kann. Die Bezierkurve läuft dabei immer vom ersten zum letzten Punkt – während die anderen Punkte den Verlauf der Kurve bestimmen.

Mathematisch-Technisches

Dieser Zusammenhang zwischen der Lage der Punkte und dem Verlauf der Kurve lässt sich bildlich gut vorhersehen, aber auch mathematisch mit Hilfe einer recht einfachen Formel gut nachvollziehen. Das alles heißt, dass Bezierkurven eine einfache Möglichkeit bieten, geometrische Formen zu beschreiben, und zwar einfach sowohl für den Menschen (der die drei oder vier Punkte mit der Maus bewegen kann) als auch für den Computer (der die Kurve dann berechnen und zeichnen muss).

Wird also am Computer eine neue Schriftdatei erstellt, so besteht eine notwendige Arbeit darin, händisch gezeichnete und eingescannte Entwürfe von Schriftzeichen mit einer geeigneten Software unter Verwendung von Bezierkurven „nachzubauen“. Dies ist eine anspruchsvolle Aufgabe, zumal die Elemente der Schriftzeichen im Allgemeinen nicht „wie vom Fließband“ aussehen sollen, sondern jedes Zeichen individuelle Formen hat, damit die Schrift gut lesbar ist. (Versuche aus dem Umfeld des Bauhaus, Schrift lediglich aus Kreisen und Geraden zu konstruieren, galten schon zu ihrer Zeit als schlecht lesbar; für den Mengensatz sind solche Schriften kaum geeignet).

Für die visuelle Darstellung der mit einfachen mechanischen Maschinen geschriebenen Brailleschrift ist eine solche maschinenhafte Regelmäßigkeit der einzelnen Braillepunkte aber nicht problematisch, sondern notwendig. Das ist schon deswegen notwendig, damit die Zeichen auch am Monitor einigermaßen gleichmäßig dargestellt werden.

Insofern gab es glücklicherweise außer Faulheit noch einen sachlich-praktischen Grund, die einzelnen Formen der Braillesymbolschrift nicht einzeln in einem Schriftenentwurfsprogramm wie etwa fontforge zu zeichnen, sondern sie berechnen zu lassen. Dieser Weg wurde gesucht und hergeleitet, d. h. gefunden. Der Rest ist dann EXCEL (oder ein vergleichbares Programm).

In den Dateiformaten

Der hergeleitete Weg beschreibt also eine Möglichkeit, aus gegebenen Parametern wie Punktabstand und -größe die Koordinaten für Bezierkurven zu berechnen, aus denen dann die Braille­punkte und die Stützpünktchen bestehen.

Wenn sich diese Punkte nun berechnen lassen, liegt es durchaus nahe, eine textbasierte SVG-Datei (Grafikdatei, die ein Braille-zeichen darstellt) durch ein Script zusammenstellen zu lassen. Und so wurde auch vorgegangen, beginnend in einem Tabellenkalkulationsprogramm wie z. B. EXCEL:

Pfade berechnen

Aus den einzugebenden Werten für den Punktradius, den Punktabstand und die Positionen der Zeichen werden die Bezierkurven für die Punkte 1 bis 6 bzw. 1 bis 8 sowie alternativ dazu die Bezierkurven der zugehörigen Stützpünktchen berechnet. Das heißt, EXCEL berechnet die Koordinaten der Punkte der Bezierkurven und stellt daraus Textzeilen zusammen, mit denen Programme wie inkscape oder fontforge Braillepunkte oder Stützpünktchen zeichnen können.

Braille-Kodierungen ermitteln

Eine weitere Liste in der EXCEL-Datei enthält die Punktbelegung der einzelnen Braille­zeichen sowie deren hexadezimale Bezeichnung (Beide stehen im Zusammenhang, wie man in der Unicode-Liste der Zeichendefinitionen erkennen kann – die letzten beiden Stellen der Zeichennamen u2800 bis u28ff im Binärcode stellen die Punktkonfiguration dar.)

Entsprechend dieser Liste kann nun für jedes Zeichen und für jede Position ausgewählt werden, ob hier ein Braille­punkt oder ein Stützpünktchen gesetzt werden muss.

Mathematische Zeichenbeschreibungen erstellen

Anhand dieser Informationen wird nun – mit den üblichen WENN- und VERKETTEN-Befehlen – für jedes Unicode-Braillezeichen eine Pfadbeschreibung (Zusammenfassung aller Bezierkurven) entsprechend der Sprachregeln von inkscape oder fontforge zusammengestellt.

Inkscape und Pfade

Um das weitere Vorgehen zu verstehen, ist ein kurzer Blick auf das als Zwischenspeicherung verwendete Grafik-Dateiformat SVG sinnvoll – es war je vorgesehen, für jedes Braillezeichen jeweils eine Vorlage als SVG-Bild zu erstellen, um das Schrifterstellungsprogramm fontforge anschließend alle diese Vorlagen einlesen und daraus die Schrift bauen zu lassen.

Bei den SVG-Dateien handelt es sich um Textdateien im XML-Format, die der Beschreibung von grafischen Darstellungen dienen. Der vordere Teil einer solchen SVG-Datei enthält die Aufzählung der Grafikeigenschaften des Bildes und ist, XML-typisch, eher weitschweifig angelegt. Im konkreten Fall der Vorlagen für die Braille­zeichen stehen dort in jeder Datei auch fast dieselben Informationen – die Dateien unterscheiden sich hier nur im Namen der Zeichnung und in einer Pfadnummer. Im hinteren Teil der SVG-Datei folgt die sehr kompakt gehaltene Beschreibung aller geometrischen Objekte der konkreten Zeichnung und zum Ende eine Schlusssequenz.

Insofern lag es nahe, jede der SVG-Dateien aus dem Vorspann, der berechneten Pfaddefinition und der Schlusssequenz automatisch zusammenzubauen. Vorspann und die Schlusssequenz stehen jeweils einer eigenen Vorlagendatei, während die Pfade händisch aus EXCEL in ein Script kopiert werden, das dann alle SVG-Dateien zusammenbaut. Für den Namen der Zeichnung und die Pfadnummer werden Platzhalter in die Vorlagen eingetragen und diese dann via sed-Script für jede Datei geändert.

Insgesamt werden 64 (im Falle von 6-Punkt-Braille) bzw. 256 (im Falle von 8-Punkt-Braille) nach ihrem Unicode-Zeichennamen benannte SVG-Grafikdateien erstellt. Weiterhin kopiert das Script diese Grafikdateien auf die zugehörigen Namen entsprechend ASCII-Braille bzw. Eurobraille.

(Das Script würde beispielsweise die Datei u2801.svg, das ein Braille-Zeichen mit dem Punkt 1 zeigt, im Falle von 6-Punkt-ASCII-Braille auf die Dateien u0041.svg und u0061.svg, d. h. auf die Positionen der Buchstaben „A“ und „a“ kopieren, im Falle von 8-Punkt-Euro-Braille aber nur auf die Datei u0061.svg, d. h. auf das kleine „a“, da in Euro-Braille das große „A“ mit den Punkten 1 und 7 wiedergegeben wird.)

Auf diese Art entsteht eine große Anzahl von Grafikdateien zur Weiterverarbeitung über fontforge – für jedes Zeichen an jeder Position der entstehenden Schrift muss eine Grafikdatei vorhanden sein. Fontforge liest die Dateien in einem Rutsch ein, erstellt daraus eine Schrift und speichert diese in einer speziellen Fontforge-Datei (*.sfd, eine Textdatei).

Nach dem Schließen von fontforge kann man diese Datei mit einem Texteditor öffnen und über die Suchen / Ersetzen-Funktion des Editors für alle Zeichen der Schrift eine einheitliche Breite einstellen (und muss das nicht in jedem Zeichen einzeln tun) – der Eintrag

  Width: 1000

jedes Zeichens wird geändert, beispielsweise zu:

  Width: 726

Anschließend wird die Datei wieder mit fontforge geöffnet und es werden die wichtigsten Informationen zur Schrift in das entsprechende Menü von fontforge eingetragen. Lediglich das Leerzeichen muss händisch nachgearbeitet werden, das Zeichen soll eine gleiche Breite wie die anderen Zeichen haben und keine Stützpünktchen enthalten. Danach kann fontforge eine Opentype-Schrift (*.otf-Datei) erstellen.

Aus dieser Schriftdatei werden auf der Internetseite www.fontsquirrel.com die benötigten Webschriften berechnet. Zur Einbindung der Schriften im Schriftformat WOFF in das Stylesheet werden die Schriftdateien mit dem Programm base64.exe vom binären in ein Textformat umgerechnet und so ins Stylesheet geschrieben – auf diese Art und Weise muss der Browser die Schriftdateien nicht noch einzeln herunterladen, d. h. es können Dateiaufrufe gespart werden.

Fontforge und Hints

Einer der Gründe für dieses zügige Arbeiten ist neben der einfachen mathematischen Beschreibung der Zeichen die Entscheidung, dass die erstellten Schriften keine Hints enthalten. (Hints sind in der Schrift enthaltene Hinweise, um deren Darstellung auf dem Bildschirm zu verbessern. Sie müssen vom Schriftdesigner in die Schrift eingezeichnet werden.) Bevor diese Entscheidung, keine Hints zu verwenden, begründet wird, zunächst eine kurze Beschreibung derselben anhand eines Beispiels.

Soll beispielsweise ein kleiner Buchstabe „m“ (zwei runde Bögen nebeneinander auf drei Säulen stehend) am Bildschirm dargestellt werden, so sollten die drei Säulen im gleichmäßigen Abstand etwa gleichdick sein. Ähnliches gilt für die oberen Teile der beiden Bögen.

Wenn nun die Darstellung des „m“ so klein ist, dass die Säulen nicht wesentlich breiter sind als ein einzelner Bildschirmpunkt, dann braucht der darstellende Rechner Hinweise, dass und wie zum Beispiel diese Säulen ähnlich dargestellt werden sollen.

Dazu erhalten sowohl die drei Säulen als auch die beiden Bögen im grafischen Fenster von fontforge eine Markierung, die aussieht wie eine Art Baumbinde – die mit Vorsicht zu behandelnden Bereiche werden markiert. Der diese Schrift darstellende Rechner bekommt so einen Hinweis, dass beispielsweise die drei Säulen des „m“ zur Not so zurechtgeschoben werden müssen, dass sie auf dem Bildschirm etwa gleich dick mit gleichem Abstand dargestellt werden. Vergleichbares gilt auch für die beiden Bögen des „m“. Das die Schrift darstellende Programm (z. B. der Browser) wird nun versuchen, die drei Säulen des kleinen „m“ und deren Zwischenabstände gleich breit zu machen.

Die Hints greifen also u. U. sehr stark insbesondere in die Bildschirmdarstellung der Schriften ein, so dass es sinnvoll ist, dass ihre Erstellung händisch erfolgt. Nichtdestotrotz bietet fontforge eine automatische Funktion an. Allerdings waren die Hints, die fontforge für die Braillezeichen automatisch erstellt hatte, praktisch unbrauchbar, weil sie sich fast vollständig überlappten und so auch wiedersprachen. Diese Funktion wurde erst einmal deaktiviert.

Für weitere Arbeiten an der Darstellungsqualität der erstellten Braillesymbolschriften ist es sinnvoller, die Darstellungsqualität erst einmal unter schwierigen Bedingungen auszuprobieren – z. B. beim Einsatz von Vergrößerungsprogrammen wie Zoomtext – es hat wenig Sinn, hier ins Blaue zu arbeiten, zumal dem Autor detaillierte Kenntnisse über Hints wie auch weitergehende Erfahrungen fehlen.

Die erstellten 6-Punkte-Braillesymbolschriften

unibrl_6pt_plus

Die Schrift unibrl_6pt_minus enthält alle 6-Punkt-Braillezeichen (mit den Stützpünktchen auf den Positionen der Punkte 1 bis 6) in den verschiedenen ASCII-Braille-Kodierungen EBS und SBS, groß und klein. Das heißt, alle Positionen von 0x20 (Leerzeichen) bis einschließlich 0x7e (~) sind als 6-Punkt-Braillezeichen enthalten. Dazu kommt noch das geschützte Leerzeichen (Position 0xa0), das, im Unterschied zum normalen Leerzeichen, alle sechs Stützpünktchen enthält.

Weiterhin beinhaltet die Schrift die 64 verschiedenen 6-Punkt-Braillezeichen (ebenfalls mit den Stützpünktchen auf den Positionen der Punkte 1 bis 6) auf ihren Unicode-Zeichenpositionen (u2800 bis u283f).

unibrl_6pt_minus

Die Schrift unibrl_6pt_minus entspricht der oben beschriebenen Schrift unibrl_6pt_plus, lediglich die sind Stützpünktchen kleiner. Dies hatte sich als notwendig erwiesen, da die Stützpünktchen in Falle der farbinvertierten Layouts zu hell und zu dominant wirkten, so dass sich die eigentlichen Braillepunkte nicht ausreichend davon abhoben.

unibrl_6pt_blank

Diese Schrift entspricht den beiden vorherigen unibrl_6pt_plus und unibrl_6pt_minus, nur wurden hier die Stützpünktchen ganz entfernt.

Hintergrund war ein in Arbeit befindliches Kapitel zu den 2011 beschlossenen Neuerungen des „Systems der deutschen Blindenschrift“, welches, im Gegensatz zum bereits vorhandenen Regelwerk, sehr umfangreiche Braillebeispiele enthält. Um solche langen Braillebeispiele mit halbwegs sinnvollem Umbruch setzen zu können, muss eine kleinere Schriftgröße und eine größere Anzahl von Zeichen pro Zeile eingestellt werden. Bei einem solchen Mengensatz stören die Stützpünktchen die eindeutige Erkennbarkeit der einzelnen Formen mehr, als dass sie helfen.

Die Dimensionen der 8-Punkte-Braillesymbolschrift eurobrl_8pt…

Passend zu der auf ASCII-Braille basierenden 6-Punkte-Schrift wurde auch eine 8-Punkte-Schrift erstellt.

Der erste Ansatz, die Punkte 1 bis 8 wie bei der oben beschriebenen 6-Punkte-Braillesymbolschrift quasi wie einen Großbuchstaben über der Grundlinie zu positionieren, d. h. in die oben erwähnte Scheitelhöhe von 720–730 vier Braillepunkte übereinander „hineinzuquetschen“, konnte nicht aufrechterhalten werden – entweder waren die Zeichen zu klein oder, wenn die vergrößert worden waren, der Zeichenabstand für den Schwarzschrifttext zu groß.

So wurde aus der Unicode-Standardschrift des Browsers die Idee übernommen, die Punkte 7 und 8 nicht auf die Grundlinie zu stellen, sondern in die Unterlängen zu verschieben. Die folgende Abbildung 2 soll das Prinzip deutlich machen:

Die Abbildung zeigt die Formen der Buchstaben „S“ und „y“ in Eurobraille und, im Hintergrund, in Schwarzschrift. In Eurobraille hat das große „S“ eine Art Unterlänge (d. h. Punkt 7), in Schwarzschrift das „y“.

In der Zeichnung zeigt eine fetter gestrichelte Linie unter dem Punkt 7 und unter der Unterlänge des „y“ – hier liegt der tiefstmögliche Punkt aller Schriftzeichen der Schrift – die Linie liegt auf der Höhe null. Die nächsthöhere fetter gestrichelte Linie liegt auf der Grundlinie der Schrift und auf der Höhe 200.

Der Punkt 7 (und entsprechend auch Punkt 8) liegt mit seiner Unterkante auf der Niveaulinie null, die Punkte 3 und 6, 2 und 5 sowie 1 und 4 liegen jeweils 251 Einheiten höher. Die Punktabstände sind kleiner als bei der oben beschriebenen 6-Punkt-Schrift (251 statt 270), die Durchmesser der Punkte ebenfalls (172 statt 186).

Die Oberkante von Punkt 1 und Punkt 4 liegt also 925 Einheiten (dreimal 251 plus 172). über der Basislinie bzw. 725 über der Grundlinie der Schrift.

Diese Lösung hat den Vorteil, dass der vertikal zur Verfügung stehende Platz optimal ausgenutzt wurde. Sie hat den Nachteil, dass die Punkte 3 und 6 einiges (51 Einheiten) über der Grundlinie der Schrift liegen, die Schrift also ein wenig „schwebt“

Allerdings ist das nicht zu vermeiden, wenn die Braillesymbolschrift eine halbwegs akzeptable Größe haben soll. Wollte man die Schrift so gestalten, dass die Punkte 7 und 8 auf der Basislinie liegen und die Punkte 3 und 6 auf der Grundlinie, dann wäre die Schrift zu klein. (Der Punktabstand müsste dann 200 Einheiten betragen und der Durchmesser der Punkte etwa 136 Einheiten. Die Oberkannte der Punkte 1 und 4 läge etwa 736 Einheiten über der Basislinie und 536 Einheiten über der Grundlinie, d. h. die Braillezeichen wären kleiner als Kleinbuchstaben der Schwarzschrift – zumindest bei der Verdana).

Zurück zu Abbildung 2 – zur Bestimmung des Zeichenabstandes wurde auch hier die maximale Höhe der Formen über der Grundlinie übernommen. Die Brailleformen haben also einen Zeichenabstand von 725 Einheiten.

Mit den Braille­punkte wurden bei dieser Schrift auch die Stützpünktchen verkleinert, von 38 auf 35 Einheiten.

Die erstellten 8-Punkte-Braillesymbolschriften

eurobrl_8pt_plus

Diese Schrift beinhaltet alle 8-Punkt-Braillezeichen auf ihren Unicode-Positionen u2800 bis u28ff. Weiterhin werden alle Positionen des Eurobraille-Standards u0000 bis u00ff belegt. Schließlich wurden die Braillezeichen für die Zeichenpositionen 128 bis 159 von Eurobraille, die an diesen Positionen lediglich in Microsofts Codepage 1252, nicht aber in Unicode enthalten sind, noch einmal auf die entsprechenden Unicode-Positionen gelegt. (Beispielsweise liegt der Gedankenstrich in der Codepage 1252 auf Position 150, in Unicode aber auf Position 8211. Das entsprechende Braillezeichen Punkte 2, 3, 7 und 8⣆ ist in der Schrift auf beiden Positionen enthalten.)

Die Schrift enthält Stützpünktchen für alle Punkte 1 bis 8.

eurobrl_8pt_minus

Die Schrift unibrl_8pt_minus entspricht der oben beschriebenen Schrift unibrl_8pt_plus, lediglich die sind Stützpünktchen kleiner. Auch hier hatte es sich als notwendig erwiesen, für den Verwendung in farbinvertierten Layouts die Stützpünktchen zu verkleinern, da diese sonst hell und zu dominant wirkten, so dass sich die eigentlichen Braillepunkte nicht ausreichend davon abhoben.

eurobrl_8pt_blank

Diese Schrift entspricht den beiden vorherigen unibrl_8pt_plus und unibrl_8pt_minus, nur wurden hier die Stützpünktchen ganz entfernt

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