Resguardos de fuentes mejorados

Katie Hempenius

Resumen

En este artículo, se analiza en detalle el resguardo de fuentes y las APIs de size-adjust, ascent-override, descent-override y line-gap-override. Estas APIs permiten usar fuentes locales para crear tipos de fuente de resguardo que coincidan de forma cercana o exacta con las dimensiones de una fuente web. Esto reduce o elimina los cambios de diseño causados por el intercambio de fuentes.

Si prefieres omitir la lectura de este artículo, estas son algunas de las herramientas que puedes usar para comenzar a usar estas APIs de inmediato:

Herramientas de framework:

• @next/font: A partir de Next 13, next/font usa automáticamente anulaciones de métricas de fuentes y size-adjust para proporcionar fuentes de resguardo que coincidan.
• @nuxtjs/fontaine: A partir de Nuxt 3, puedes usar nuxt/fontaine para generar e insertar automáticamente resguardos de fuentes coincidentes en los diseños de página que usa tu app de Nuxt.

Herramientas que no son de framework:

• Fontaine: Fontaine es una biblioteca que genera e inserta automáticamente resguardos de fuentes que usan anulaciones de métricas de fuentes.
• Este repositorio contiene las anulaciones de métricas de fuente para todas las fuentes alojadas por Google Fonts. Estos valores se pueden copiar y pegar en tus hojas de estilo.

Segundo plano

Una fuente de resguardo es un tipo de fuente que se usa cuando aún no se carga el tipo de fuente principal o cuando faltan los glifos necesarios para renderizar el contenido de la página. Por ejemplo, el siguiente estilo CSS indica que la familia de fuentes sans-serif debe usarse como resguardo de fuente para "Roboto".

font-family: "Roboto" , sans-serif;

Las fuentes de resguardo se pueden usar para renderizar texto más rápido (es decir, mediante font-display: swap). Como resultado, el contenido de la página es legible y útil antes. Sin embargo, históricamente, esto se trató de inestabilidad en el diseño: los cambios de diseño suelen ocurrir cuando se intercambia una fuente de resguardo para la fuente web. Sin embargo, las nuevas APIs que se analizan a continuación pueden reducir o eliminar este problema, ya que permiten crear fuentes de resguardo que ocupan la misma cantidad de espacio que sus contrapartes de fuentes web.

Resguardos de fuentes mejorados

Existen dos enfoques posibles para generar resguardos de fuentes "mejorados". El enfoque más simple solo usa la API de anulación de métricas de fuente. El enfoque más complicado (pero más potente) usa la API de anulación de métricas de fuente y size-adjust. En este artículo, se explican ambos enfoques.

Cómo funcionan las anulaciones de métricas de fuentes

Introducción

Las anulaciones de métricas de fuente proporcionan una forma de anular el ascenso, el descenso y el espacio entre líneas de una fuente:

• Ascent: Mide la distancia más lejana a la que se extienden los glifos de una fuente sobre la línea de base.
• El descendiente mide la distancia más lejana que se extienden los glifos de una fuente debajo del modelo de referencia.
• El espacio entre líneas, también llamado “sangría”, mide la distancia entre líneas de texto sucesivas.

Las anulaciones de métricas de fuentes se pueden usar para anular el ascenso, el descenso y el espacio entre líneas de una fuente de reserva para que coincidan con el ascenso, el descenso y el espacio entre líneas de la fuente web. Como resultado, la fuente web y la fuente de resguardo ajustada siempre tendrán las mismas dimensiones verticales.

Las anulaciones de métricas de fuente se usan en un hoja de estilo como esta:

body {
    font-family: Poppins, "fallback for poppins";
}

@font-face {
    font-family: "fallback for poppins";
    src: local("Times New Roman");
    ascent-override: 105%;
    descent-override: 35%;
    line-gap-override: 10%;
}

Las herramientas que se enumeran al comienzo de este artículo pueden generar los valores correctos de anulación de métricas de fuente. Sin embargo, también puedes calcular estos valores por tu cuenta.

Cómo calcular anulaciones de métricas de fuentes

Las siguientes ecuaciones generan las anulaciones de métricas de fuente para una fuente web determinada. Los valores de las anulaciones de métricas de fuente se deben escribir como porcentajes (por ejemplo, 105%) en lugar de decimales.

ascent-override = ascent/unitsPerEm
descent-override = descent/unitsPerEm
line-gap-override = line-gap/unitsPerEm

Nota: Unidades por em (UPM) hace referencia al tamaño de la cuadrícula que se usó cuando se diseñó la fuente. Aunque hay otros tamaños de cuadrícula, 1000 (una cuadrícula de 1,000 × 1,000) o 2048 (una cuadrícula de 2,048 × 2,048) son, de lejos, los más populares. Es importante conocer el UPM para poner en perspectiva otras métricas. Por ejemplo, un ascenso de 900 significa cosas muy diferentes según si una fuente tiene una UPM de 1000 o 2048.

Por ejemplo, estas son las anulaciones de métricas de fuente para la fuente Poppins:

/*
Poppins font metrics:
ascent = 1050
descent = 350
line-gap = 100
UPM: 1000
*/

ascent-override: 105%;  /* = 1050/1000 */
descent-override: 35%;  /* = 350/1000 */
line-gap-override: 10%; /* = 100/1000 */

Los valores de ascent, descent, line-gap y unitsPerEm provienen de los metadatos de la fuente web. En la siguiente sección de este artículo, se explica cómo obtener estos valores.

Cómo leer tablas de fuentes

Los metadatos de una fuente (en particular, sus tablas de fuentes) contienen toda la información que necesitarás para calcular las anulaciones de métricas de fuente.

Cómo usar FontForge para ver los metadatos de la fuente

Estas son algunas herramientas que puedes usar para leer los metadatos de una fuente:

• fontkit es un motor de fuentes creado para Node.js. En este fragmento de código, se muestra cómo usar fontkit para calcular las anulaciones de métricas de fuente.
• Capsize es una biblioteca de diseño y tamaño de fuente. Capsize proporciona una API para obtener información sobre varias métricas de fuentes.
• fontdrop.info es un sitio web que te permite ver las tablas de fuentes y otra información relacionada con estas desde el navegador.
• Font Forge es un editor de fuentes de escritorio popular. Para ver ascent, descent y line-gap, abre el diálogo Font Info, selecciona el menú OS/2 y, luego, la pestaña Metrics. Para ver UPM, abre el diálogo Font Info y, luego, selecciona el menú General.

Nota: Algunas bibliotecas de JavaScript relacionadas con las fuentes aproximan el ascenso, el descenso y el espacio entre líneas dibujando glifos en el lienzo y midiendo el resultado. Sin embargo, este enfoque es menos preciso que leer las métricas de la fuente directamente desde la tabla de fuentes.

Información sobre las tablas de fuentes

Es posible que notes que varias métricas hacen referencia a conceptos como "ascenso". Por ejemplo, hay métricas hheaAscent, typoAscent y winAscent. Esto se debe a que los diferentes sistemas operativos adoptan diferentes enfoques para la renderización de fuentes: los programas en dispositivos OSX suelen usar métricas de fuente hhea*, mientras que los programas en dispositivos Windows suelen usar métricas de fuente typo* (también conocidas como sTypo*) o win*.

Nota: Más específicamente, los programas en dispositivos Windows suelen seguir la convención de usar métricas typo* si una fuente estableció USE_TYPO_METRICS y usar métricas win* si no es así. USE_TYPO_METRICS es un parámetro booleano que se introdujo para permitir que los diseñadores establezcan una preferencia entre usar las métricas typo* y win*.

Según la fuente, el navegador y el sistema operativo, se renderizará una fuente con las métricas hhea, typo o win.

	Mac	Windows
Chromium	Usa las métricas de la tabla "hhea".	Usa las métricas de la tabla "typo" si se configuró "USE_TYPO_METRICS"; de lo contrario, usa las métricas de la tabla "win".
Firefox	Usa las métricas de la tabla "typo" si se configuró "USE_TYPO_METRICS"; de lo contrario, usa las métricas de la tabla "hhea".	Usa las métricas de la tabla "typo" si se estableció "USE_TYPO_METRICS"; de lo contrario, utiliza las métricas de la tabla "ganar".
Safari	Usa las métricas de la tabla "hhea".	Usa las métricas de la tabla "typo" si se estableció "USE_TYPO_METRICS"; de lo contrario, utiliza las métricas de la tabla "ganar".

Para obtener más información sobre cómo funcionan las métricas de fuente en los diferentes sistemas operativos, consulta este artículo sobre las métricas verticales.

Compatibilidad multidispositivo

Para la gran mayoría de las fuentes (por ejemplo, alrededor del 90% de las fuentes alojadas en Google Fonts), las anulaciones de métricas de fuentes se pueden usar de forma segura sin conocer el sistema operativo del usuario. En otras palabras, para estas fuentes, los valores de ascent-override, descent-override y linegap-override permanecen exactamente los mismos independientemente de si se aplican las métricas hhea, typo o win. Este repositorio proporciona información sobre a qué fuentes se aplica y a cuáles no.

Si utilizas una fuente que requiera el uso de conjuntos separados de anulaciones de métricas de fuentes para dispositivos OSX y Windows, solo se recomienda usar anulaciones de métricas de fuentes y size-adjust si puedes modificar las hojas de estilo en función del sistema operativo del usuario.

Nota: En esta sección, se explica cómo determinar si una fuente usa las mismas anulaciones de métricas de fuente en dispositivos OSX y Windows. Primero, determina si la fuente habilitó USE_TYPO_METRICS.

• Si USE_TYPO_METRICS está habilitado, la fuente se renderizará con métricas hhea en dispositivos OSX y métricas typo en dispositivos Windows.
• Para calcular la altura de línea normal en OSX, usa la siguiente ecuación: (hheaAscent + hheaDescent + hheaLineGap)/unitsPerEm.
• Para calcular la altura de línea normal en Windows, usa la siguiente ecuación: (typoAscent + typoDescent + typoLineGap)/unitsPerEm.
• Si la altura de línea en OSX y Windows es la misma, puedes usar las mismas anulaciones de métricas de fuente para ambos sistemas operativos.
• Si USE_TYPO_METRICS no está habilitado, la fuente se renderizará con las métricas hhea en dispositivos OSX y con las métricas win en dispositivos Windows.
• Para calcular la altura de línea normal en OSX, usa la siguiente ecuación: (hheaAscent + hheaDescent + hheaLineGap)/unitsPerEm.
• Para calcular la altura de línea normal en Windows, usa la siguiente ecuación: (winAscent + winDescent)/unitsPerEm. (Nota: no existe winLineGap).
• Si se cumplen ambas condiciones, puedes usar las mismas anulaciones de métricas de fuente en OSX y Windows: a) hheaLineGap == 0, b) la altura de línea en OSX y Windows es la misma.

Cómo usar anulaciones de métricas de fuentes

Debido a que las anulaciones de métricas de fuente se calculan con mediciones que provienen de los metadatos de la fuente web (y no de la fuente de resguardo), permanecen iguales independientemente de la fuente que se use como fuente de resguardo. Por ejemplo:

body {
  font-family: "Poppins", "fallback for Poppins", "another fallback for Poppins";
}

@font-face {
  font-family: "fallback for Poppins";
  src: local("Arial");
  ascent-override: 105%;
  descent-override: 35%;
  line-gap-override: 10%;
}

@font-face {
  font-family: "another fallback for Poppins";
  src: local("Roboto");
  ascent-override: 105%;
  descent-override: 35%;
  line-gap-override: 10%;
}

Cómo funciona el ajuste de tamaño

Introducción

El descriptor de CSS size-adjust escala proporcionalmente el ancho y la altura de los glifos de fuente. Por ejemplo, size-adjust: 200% escala los glifos de fuente al doble de su tamaño original; size-adjust: 50% escala los glifos de fuente a la mitad de su tamaño original.

Por sí solo, size-adjust tiene aplicaciones limitadas para mejorar los resguardos de fuentes: en la mayoría de los casos, una fuente de resguardo debe reducirse o ampliarse ligeramente (en lugar de escalarse proporcionalmente) para que coincida con una fuente web. Sin embargo, combinar size-adjust con anulaciones de métricas de fuente permite que dos fuentes coincidan entre sí horizontal y verticalmente.

Así es como se usa size-adjust en los diseños de hojas de estilo:

@font-face {
  font-family: "fallback for poppins";
  src: local("Arial");
  size-adjust: 60.85099821%;
  ascent-override: 164.3358416%;
  descent-override: 57.51754455%;
  line-gap-override: 16.43358416%;
}

Debido a la forma en que se calcula size-adjust (que se explica en la siguiente sección), el valor de size-adjust (y las anulaciones de métricas de fuente correspondientes) cambia según la fuente de resguardo que se use:

body {
  font-family: "Poppins", "fallback for Poppins", "another fallback for Poppins";
}

@font-face {
  font-family: poppins-fallback;
  src: local("Arial");
  size-adjust: 60.85099821%;
  ascent-override: 164.3358416%;
  descent-override: 57.51754455%;
  line-gap-override: 16.43358416%;
}

@font-face {
  font-family: poppins-fallback-android;
  src: local("Roboto");
  size-adjust: 55.5193474%:
  ascent-override: 180.1173909%;
  descent-override: 63.04108683%;
  line-gap-override: 18.01173909%;
}

Nota: Las anulaciones de métricas de fuente y size-adjust se declaran con porcentajes, pero estos porcentajes se definen de manera diferente: por ejemplo, size-adjust: 10% ajusta una fuente a 1/10 de su tamaño original, mientras que ascent-override: 10% no necesariamente haría que una fuente sea más pequeña, sino que cambia las proporciones de la fuente (es decir, el tamaño del ascenso sería igual al 10% de la UPM).

Cómo calcular anulaciones de métricas para ajustar el tamaño y la fuente

Estas son las ecuaciones para calcular size-adjust y las anulaciones de métricas de fuente:

size-adjust = avgCharacterWidth of web font / avgCharacterWidth of fallback font
ascent-override = web font ascent / (web font UPM * size-adjust)
descent-override = web font descent / (web font UPM * size-adjust)
line-gap-override = web font line-gap / (web font UPM * size-adjust)

La mayoría de estas entradas (es decir, ascenso, descenso y espacio entre líneas) se pueden leer directamente desde los metadatos de la fuente web. Sin embargo, avgCharacterWidth debe ser aproximado.

Aproximación del ancho promedio de los caracteres

En general, el ancho promedio de los caracteres solo se puede aproximar, pero hay algunas situaciones en las que se puede calcular exactamente: por ejemplo, cuando se usa una fuente monoespaciada o cuando se conoce de antemano el contenido de una cadena de texto.

Nota: Las fuentes pueden ser de un solo espacio o de ancho fijo: en las fuentes de un solo espacio, todos los caracteres ocupan la misma cantidad de espacio horizontal; en las fuentes de ancho fijo, los caracteres tienen diferentes anchos. Las fuentes monoespaciadas se usan comúnmente en IDE, pero en la Web suelen ser menos comunes que las fuentes de ancho fijo.

Nota: Para simplificar, en este artículo, se hace referencia al "ancho" de un glifo. Aunque esta terminología no es incorrecta en sí, “avance”, “ancho de avance” o “avance horizontal” son los términos que se suelen usar en el campo de la tipografía.

Un ejemplo de un enfoque simple para calcular avgCharacterWidth es tomar el ancho promedio de todos los caracteres [a-z\s].

Ancho de los glifos de Roboto

Sin embargo, si se ponderan todos los caracteres por igual, es probable que se subestime el ancho de las letras que se usan con frecuencia (por ejemplo, e) y se sobrestime el ancho de las letras que se usan con poca frecuencia (por ejemplo, z).

Un enfoque más complejo que mejora la precisión es tener en cuenta la frecuencia de las letras y, en su lugar, calcular el ancho promedio ponderado por frecuencia de los caracteres [a-z\s]. Este artículo es una buena referencia para la frecuencia de las letras y la longitud promedio de las palabras de los textos en inglés.

Frecuencia de las letras en inglés

Nota: En este artículo, se explica cómo calcular avgCharacterWidth para los resguardos de fuentes que se usarán con el texto en inglés. Sin embargo, estos mismos conceptos también se pueden aplicar a otros idiomas y grupos de caracteres. Nos interesa conocer tus experiencias con esta técnica en contenido que no está en inglés.

Nota: Otro enfoque posible para aproximar avgCharacterWidth es usar xAvgCharWidth. xAvgCharWidth es un valor prepropagado que existe dentro de la tabla OS/2 de una fuente. Sin embargo, ten en cuenta que esta métrica no siempre es correcta. Por ejemplo, muchas herramientas de subconjunto de fuentes no actualizan xAvgCharWidth cuando se agregan o quitan glifos de una fuente. Además, incluso si xAvgCharWidth se calcula correctamente, la metodología para calcular xAvgcharWidth cambió con los años: puedes esperar que el valor de xAvgCharWidth varíe según la versión de la tabla OS/2 que use la fuente.

Cómo elegir un enfoque

Los dos enfoques que se analizan en este artículo tienen sus ventajas y desventajas:

• Usar anulaciones de métricas de fuentes por sí solas es un buen enfoque si estás comenzando a optimizar tus resguardos de fuentes. Aunque este es el más simple de los dos enfoques, suele ser lo suficientemente potente como para reducir de forma notoria la magnitud de los cambios de diseño relacionados con la fuente.

• Por otro lado, si deseas mayor precisión y estás dispuesto a hacer un poco más de trabajo y pruebas, incorporar size-adjust es un buen enfoque. Cuando se implementa correctamente, este enfoque puede eliminar de manera eficaz los cambios de diseño relacionados con la fuente.

Nota: Es posible que te preguntes por qué no puedes establecer un line-height fijo en lugar de usar anulaciones de métricas de fuente o size-adjust. Si bien, a veces, line-height se puede usar de forma correcta para reducir o eliminar los cambios de diseño relacionados con la fuente, no se recomienda esta práctica. Las anulaciones de métricas de fuentes y size-adjust solucionan el problema raíz de las discrepancias de fuentes web y de resguardo; line-height no lo hace (line-height establece la altura del cuadro de líneas de CSS). Además, es probable que descubras que usar line-height para este propósito es más confuso de lo que anticipaste originalmente. Este artículo es una buena descripción general de los aspectos que debes tener en cuenta cuando trabajas con line-height.

Cómo elegir fuentes de resguardo

Las técnicas que se describen en este artículo se basan en el uso de anulaciones de métricas de fuente y size-adjust para transformar fuentes locales ampliamente disponibles, en lugar de intentar encontrar una fuente local que se aproxime mucho a la fuente web. Cuando elijas fuentes locales, es importante tener en cuenta que muy pocas fuentes tienen disponibilidad local generalizada y no existe una sola fuente en todos los dispositivos.

Arial es la fuente de resguardo recomendada para fuentes Sans Serif y Times New Roman es la fuente de resguardo recomendada para fuentes Serif. Sin embargo, ninguna de estas fuentes está disponible en Android (Roboto es la única fuente del sistema en Android).

En el siguiente ejemplo, se usan tres fuentes de resguardo para garantizar una amplia cobertura de dispositivos: una fuente de resguardo que se orienta a dispositivos Windows/Mac, una fuente de resguardo que se orienta a dispositivos Android y una fuente de resguardo que usa una familia de fuentes genérica.

body {
  font-family: "Poppins", poppins-fallback, poppins-fallback-android, sans-serif;
}

/*
Poppins font metrics:
- ascent = 1050
- descent = 350
- line-gap = 100
- UPM: 1000
AvgCharWidth:
- Poppins: 538.0103768
- Arial: 884.1438804
- Roboto: 969.0502537
*/

@font-face {
  font-family: poppins-fallback;
  src: local("Arial");
  size-adjust: 60.85099821%;
  ascent-override: 164.3358416%;
  descent-override: 57.51754455%;
  line-gap-override: 16.43358416%;
}

@font-face {
  font-family: poppins-fallback-android;
  src: local("Roboto");
  size-adjust: 55.5193474%:
  ascent-override: 180.1173909%;
  descent-override: 63.04108683%;
  line-gap-override: 18.01173909%;
}

Nota: Existen otras fuentes locales que se pueden usar como resguardos de fuentes, pero para ello es necesario conocer el sistema operativo del usuario. Por ejemplo, "Calibri", "Lucinda Sans" y "Impact" son fuentes que están ampliamente disponibles en Windows, pero no en otros sistemas operativos.

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