Technik, Design und Erotik der FF-DIN-Rundschrift

Bevor sich Fontblog am kommenden Freitag für zwei Wochen in den Urlaub verabschiedet, möchte ich noch eine etwas ausführlichere Schriftgeschichte erzählen, die mir am Herzen liegt – als Naturwissenschaftler und Typograf. Dabei versuche ich die Sachverhalte so exakt wir nötig und so unterhaltsam wie möglich darzulegen, denn es geht um eine der schönsten Sachen der Welt … um Rundungen. Motorradfahrer assoziieren etwas anderes mit ihnen als Schriftentwerfer, verliebte Menschen wiederum widmen sich ihnen auf andere Art als Straßenbauer. Und doch geht die Faszination aller auf eine gemeinsam Eigenschaft jener weichen Kurven zurück, der ich heute auf den Grund gehen möchte.

Die Geschichte der sanften Kurve

Unsere Betrachtung beginnt im 19. Jahrhundert in den Vereinigten Staaten, genauer in Ohio, der Heimat des 15-jährigen Schülers Marcus Thompson. In den Sommerferien des Jahres 1863 besucht er für 3 Wochen seine Großmutter in Mauch Chunk, einem Arbeiternest im Carbon County (Pennsylvania), wo seit Jahrzehnten Kohle abgebaut wird. Auf einem stillgelegten, hügeligen Gelände spielen Marcus und seine Freunde fast täglich mit einer ausrangierten Lore der Minenbahn. Die meiste Zeit verbringen sie damit, den Wagen im Schweiße ihres Angesichts auf eine Anhöhe zu hieven, um anschließend binnen Sekunden ungebremst ins Tal zu rasen. Im Stillen träumen die Jungs von einer minutenlangen, sanften Schussfahrt – ruhig etwas langsamer, aber mit scharfen Kurven.

Wieder zu Hause in Ohio tüftelte Marcus Thompson an einer Lösung, die er nach mehreren Urlauben im Carbon County zur Reife entwickelt: die Schwerkraft-betriebene Achterbahn. Nach dem Ende seines Ingenierstudiums widmet er sich ausschließlich dieser Idee. 1884 ist er am Ziel: Auf dem Vergnügungsgelände von Coney Island feiert seine »Gravity Switchback Railway« Premiere, benannt nach der Bergwerkbahn in Mauch Chunk. In den darauffolgenden Jahren meldet Thompson 30 Patente zur Achterbahntechnik an und geht als »Father of Gravity« (Vater der Schwerkraft) in die Geschichte ein. Eines seiner Patente beschreibt ausgetüftelte Kurven und Bögen, die den Passagieren übermäßige Querbeschleunigungen ersparen und die Fahrt gleichermaßen »swinging and prickling« machen: schwungvoll und kribbelig.

Spinnkurve und Klothoide

Was Marcus Thompson nicht wusste: Bereits 10 Jahre vor der Erfindung seiner sanften Achterbahn hatte der französische Physiker Marie Alfred Cornu den Verlauf eines weichen Übergangsbogens exakt berechnet. Er nannte ihn »Spinnkurve«, da der Graph, der von einem Konvergenzpunkt zum anderen läuft, einer Garnrolle ähnelt, die »umgesponnen« wird. Später ging sie als Cornu-Spirale oder Klothoide (v. griechisch κλώθω ›spinnen‹) in die wissenschaftliche Literatur ein. Erst 1937 wurde die Mathematik dieser Kurve in Industrie und Technik eingesetzt, zunächst für den Straßenbau. Ein umfassendes Tafelwerk machte die Klothoide für Trassierungs- und Absteckungsarbeiten allgemein zugänglich. Heute ist die numerische Berechnung von Klothoiden in der Programmbibliothek einer jeden CAD-Software enthalten.

Der Krümmungsradius einer Spinnkurve ist umgekehrt proportional zur Länge des Bogens:

wobei r der Krümmungsradius, l die Länge des Bogens und a eine Konstante ist.

Die Gleichung der Klothoide lautet in Parameterform:

wobei l die Länge der Kurve von  bis  ist. Wer sich tiefer in die Mathematik der Spinnkurve einarbeiten möchte, erfährt auf Wikipedia alles zu diesem Thema.

Vom Straßenbau zur Schriftgestaltung

Im Verkehrswegebau wird bei der Berechnung der Linienführung einer Verkehrsader die Klothoide als Übergangselement zwischen zwei Kurvenelementen mit konstanter aber unterschiedlicher Krümmung eingesetzt. Jeder Reisende erlebt im täglichen Verkehr mit dem Auto oder der Bahn auf Straßen und Schienenwegen Klothoidenabschnitte, zum Beispiel auf einer Autobahnabfahrt oder beim Passieren einer Weiche.

Geometrisch gesehen verrundet eine Klothoide die Linienführung einer Übergangskurve. Ohne Übergangsbogen wirkt ein Krümmungswechsel wie ein Knick in der Achse. Die Klothoide sorgt dafür, dass eine Kurve als »weich« wahrgenommen wird. In seinem Buch »Digital Formats of Typefaces« (1987) beschrieb der Physiker Peter Karow, Mitbegründer des Schriftenhauses URW in Hamburg, erstmals dieses Phänomen aus der Sicht eines Typografen. Die von ihm entwickelte Ikarus-Software beherrschte den Übergangsbogen mathematisch genau, um damit gerundete Schriften automatisch zu generieren.

Paul Renner, der Schöpfer der geometrischen Futura, wies bereits 1939 in »Die Kunst der Typographie« auf die optische Täuschung in der Buchstabenkontur hin: »Wenn ein mit dem Zirkel gezogener Kreisbogen in die Tangente übergeht, gibt es, geome­trisch betrachtet, keine Ecke. Für das Auge aber, hat dieser Übergang etwas zu Jähes, er zeigt geradezu einen störenden Knick. Das Auge erwartet einen allmählicheren Übergang aus der geraden Richtung in die Kurve  …. Deshalb hat das … konstruierte U beim Übergang vom Bogen in die Gerade scheinbar Ecken und ebenso die Wellenlinie beim Übergang von einem Halbkreis zum andern.«

Somebody is perfect
Seit mehreren Jahren wird beim Herausgeber der FontFonts, FSI FontShop International, über die Veröffentlichung einer FF DIN Round (FontShop-Link) gesprochen … doch lange Zeit passierte nichts. Es gab drei gute Gründe dafür, über die FSI und der Designer Albert-Jan Pool heute zum ersten mal sprechen.

Der erste: Pool führt eine enge Regie in Sachen DIN-Schrift und lässt sie sich – zu Recht – nicht aus der Hand nehmen. Seit bald 20 Jahren widmet sich der Entwerfer mit wissenschaftlicher Akribie der Geschichte deutscher Normschriften und schuf 1995 den FF-DIN-Grundstein. Bis heute durchforstet er Museen, Archive und Bibliotheken, um alles über diese Schriftart zu erfahren – ihre Vorläufer, Verwandten, Mischformen und »unehelichen Kinder«. Inzwischen greift selbst das Deutsche Institut für Normung (DIN) in Berlin auf sein Fachwissen zurück.

Zweitens ist Pool ein Perfektionist. Schon lange ist ihm klar, dass seine international beliebte FF DIN ohne eine gerundete Ergänzung immer unvollständig bleiben würde. Dass es bis heute dauerte liegt an seinem Qualitätsanspruch, denn die Erwartungen wuchsen mit jedem Jahr nicht nur auf Seiten der Kundschaft, sondern auch beim Herausgeber FSI. Mehr als 5 Jahre widmete sich Pool immer wieder der DIN Round und verwarf ungezählte Zwischenstufen. Mit der tatkräftigen Unterstützung des FSI-Technikteams und neuer Tools gelang es schließlich, die Familie in vollendeter Form fertigzustellen.

Ausschnitt einer Reinzeichnung der gerundeten königlich-bayerischen Eisenbahnschrift von 1897

Drittens entstammt Albert-Jan Pool einer Schriftkaderschmiede, wie es sie seit längerem nicht mehr gibt. Er wuchs mit dem Ikarus-Schriftentwurfs- und -produktionssystem auf, 1975 von Peter Karow erfunden (siehe oben) und auf der ATypI-Konferenz in Warschau erstmals vorgestellt. In den 80er Jahren wurden praktisch alle Schriften von Unternehmen wie Linotype, Berthold, ITC oder Monotype mit der präzisen Ikarus-Software vektorisiert. Sie war darauf spezialisiert, bestehende Schriften weitgehend automatisch (und trotzdem optisch korrekt) umzurechnen, zum Beispiel mit Rundungen oder einem Schatten zu versehen. Das System arbeitete mit einer Genauigkeit, wie es sie heute nicht mehr gibt.

FF DIN Round: Die ersten Versuche

Bevor FF DIN Round ihre endgültige Form erhielt, wurden verschiedene Prototypen entwickelt. Den ersten Anlauf unternahm der Auszubildende Christoph Dunst (inzwischen Büro Dunst). Während seiner Ausbildung als Kommunikationsdesigner absolvierte er bei Albert-Jan Pool in Hamburg ein Praktikum. Die erste Vorgabe lautete damals, dass es zwischen FF DIN und FF DIN Round möglichst wenig Unterschiede geben sollte. Für jedes Zeichen entwickelte Dunst zunächst eine individuell gerundete Version.

Das erste Problem, das gelöst werden musste, war das der Diagonalen, zum Beispiel in A, V, W usw. Die für die Strichenden von beispielsweise H und T vorgesehene Formen ließen sich nicht einwandfrei auf beliebige Winkel drehen. Das grobe Koordinatensystem der damaligen Post­Script-Type-1-Technologie (die Kegelhöhe entspricht 1000 Einheiten) führte dazu, dass nach dem Drehen immer wieder neue Rundungsfehler ausgebügelt werden mussten. Ausserdem brauchte man für die weiche Rundung doppelt so viele Punkte als die Automatik vorschlug. In den leichten Schnitten standen diese sehr dicht aneinander, so dass es kaum möglich war, eine akzeptable Datenqualität zu erzielen. Christoph Dunsts Praktikumszeit ging bald zu Ende und leicht entmutigt ließ Albert-Jan Pool das Projekt in der Schublade verschwinden.

Der zweite Anlauf

Mit der Ablösung des PostScript-Standards durch die OpenType­-Technologie verschwand die technische Notwendigkeit, eine Schrift auf 1000 x 1000 Einheiten zu zeichnen. Durch eine Verdopplung der Auflösung konnten die Rundungen der FF DIN Round in der gewünschten Qualität gezeichnet werden. Mitte 2006 entwickelte Pool einen zweiten Prototyp, bei dem die fragwürdigen Geraden an M, Z usw. verschwanden. Wieder assistierte Christoph Dunst, dieses Mal als freier Mitarbeiter. Diese zweite Version erlebte 2007 ein kurzfristiges Dasein als Hausschrift für das Symposium »Dialog der Schrift«. Die Veranstaltung wurde orga­nisiert von der Studentengruppe Ultrazinnober aus der Typografie­klasse von Prof. Klaus Detjen an der Muthesius Kunsthochschule in Kiel. Christoph Dunst hatte inzwischen Geschmack am Schriftentwerfen bekommen und bewarb sich für den Masterstudiengang Type & Media an der Königliche Akademie in Den Haag.

Zweiter Prototyp der FF DIN Round aus dem Jahr 2007, u. a. mit mangelhaftem Kerning

Die höhere Auflösung machte Albert-Jan Pools Arbeit um einiges leichter. Die Kurven konnten nahezu verlustfrei gedreht werden. Neue Technologien für die Darstellung von Schriften am Bildschirm wie Anti-Aliasing und Subpixel-Rendering weckten die Hoffnung, dass die sorgfältig gerundeten Buchstaben bald in bisher nicht gekannter Qualität dargestellt werden können. Gleichwohl konnte man für bestimmte Arbeitsumgebungen auf das aufwändige manuelle TrueType-Hinting nicht verzichten. Hierzu ist es nötig, alle Konturen mit Extrempunkten zu versehen. Eine Form wie das unten links abgebildete runde Strichende braucht solche Extrempunkte aus gestalterischer Sicht eigentlich nicht. Im Gegenteil: Eine perfekte Symmetrie ist viel schwerer zu erzielen, wenn die Ankerpunkte unsymmetrisch zur Achse stehen.

Links: Rundes Strichende, mit symmetrisch angeordneten Ankerpunkten (an den x-­ bzw. y-­Extremen befinden sich keine Ankerpunkte); rechts: Rundes Strichende mit sog. Extrempunkten (siehe ← und ↑ an den x-­ bzw. y-­Extremen)

Die von FSl durchgeführten Tests bestätigten, dass man auf die Extrempunkte nicht verzichten kann. Für eine gute Darstellungsqualität von kleinen Schriftgrößen am Monitor sind sie auch in den kommenden Jahre notwendig. Somit stand erneut einer Überprüfung und Bearbeitung aller Rundungen an.

Kyrillische Zeichen, rationale Winkel

Inzwischen war die Entscheidung gefallen, FF DIN Round gleich bei ihrer Premiere als Pro-Variante mit kyrillischen Zeichen zu veröffentlichen (ein weiterer Grund für das verspätete Erscheinen der Schriftfamilie). Obwohl einige kyrillische Zeichen von den lateinischen abgeleitet werden können, drohte sich die Anzahl der zu bearbeitenden Rundungen zu verdoppeln. Trotzdem strebten Albert-Jan Pool und sein Team an, bei der Gestaltung systematisch und rationell vorzugehen. Pool entschied mich dazu, die Anzahl der Rundungen möglichst gering zu halten. Entscheidend dabei war folgende Erkenntniss: Mit Bezierkurven kann der Anschluss von einer Kurve an eine Gerade nur dann glatt sein (bzw. eine Tangente darstellen), wenn der Griff (der Anfasser) exakt in Flucht mit den Ankerpunkten an beiden Enden der Gerade liegt. Die Winkel, die sich hieraus ergeben werden, in der Mathematik als »rationale Winkel« bezeichnet.

Die Winkel der Diagonale wurden auf wenige rationale Winkel reduziert; behutsam angewendet, unterstützt dies den technischen Charakter der DIN-Schrift

Im nächsten Schritt hat Pool alle Winkel vermessen. Viele davon waren bereits annäherend rationale Winkel, schließlich war die DIN-Schrift ursprünglich auf einem groben Raster, einem sog. Hilfsnetzgitter, gezeichnet worden. Hieraus erklären sich übrigens auch einige ungewöhnliche Proportionen der DIN Schrift, wie beispielsweise das relativ schmale X. Die meisten Winkel konnten ohne größere Zugeständnisse am Charakter der Schrift vereinheitlicht werden. »Ich hätte die Anzahl der Winkel noch weiter reduzieren können, aber dann hätten einige Zeichen deutlich von der FF DIN abgewichen.« beschreibt Pool in der Rückschau seine Entscheidung von damals. »Der Charakter der DIN-Schrift wird gerade dadurch geprägt, dass sie einerseits eine technisch anmutende Ungelenkheit besitzt, andererseits ein möglichst harmonisches Schriftbild aufweisen sollte. Diese Art Gleichgewicht musste unbedingt erhalten bleiben.«

8 von 50 verschiedenen »Rundstücken« der FF DIN Round

FF DIN Round ist zwar eine Sansserif, aber die Gestaltung der Strichenden erwies sich für Albert-Jan Pool und die Techniker von FSI aufwändiger als die Konstruktion einer Serifenschrift. Da wo es sinnvoll erschien wurden Winkel und Strichstärken vereinheitlicht, damit die Schrift mit möglichst wenig Bauteile gestaltet werden konnte. Weil jedes Kind einen Namen haben sollte, nennt Pool sie »Rundstücke«. Das ist eine in Hamburg geläufige Bezeichnung für Brötchen, die den Berliner Schrippen ähneln und in Süddeutschland und Österreich »Semmel« genannt werden.

In der Zwischenzeit wurde Pool die 100-prozentige Unterstützung von Inka Strotmann zugeteilt, eine der erfahrensten Font-Technikerinnen bei FSI FontShop International. Beide optimierten die Rundstücke und interpolierten sie für die Zwischenschnitte in den Strichstärken Regular, Medium und Bold. Anschließend baute Strotmann unter Berücksichtigung aller Winkel und Maße praktisch jedes Zeichen von Light bis Black von Grund auf neu. »Mit Engelsgeduld korrigierte sie Unmengen von Rundungsfehler und bemühte sich, auch die kleinsten Abweichungen aufzuspüren und auszugleichen.« (Pool)

Damit die technische Perfektion nicht in Langeweile endet, verpasste das Duo der FF DIN Round kleine Überraschungen, zum Beispiel spitze Enden bei den Guillemets (siehe Farbbild oben) und den Pfeilen. Ansonsten orientiert sich FF DIN Round stark an den mit Trichterfeder bzw. Tuschefüller und Schriftschablone geschriebenen Normschriften des 20. Jahrhunderts. Diese wurden mit einheitlicher Strichstärke geschrieben, was DIN Round konsequent aufgreift. Der etwas rigide Charakter der Schrift wird auf diese Weise bestärkt.

FF-DIN-Superfamilie

Mit FF DIN Round hat FF DIN endlich ihr rundes Gegenstück bekommen. Für die typografische Gestaltung von heute bedeutet dies, dass die industrielle Gradlinigkeit der DIN-Schrift jetzt mit einer Variante kombiniert werden kann, die weiche, emotionale Aspekte verkörpert. Hierfür muss kein Wechsel zu einer anderen Schriftfamilie vorgenommen werden. Je mehr Aspekte eine Super-Schriftfamilie abdeckt, um so einfacher wird die Handhabung umfangreicher Designprojekte.

Nicht zu vergessen die elegante, ästhetische Sprachunterstützung. Auch bei den kyrillischen Zeichen bietet DIN Round nicht einfach nur kyrillische Formen, sondern raffinierte Alternativen an. Für die Zeichen ж (Zhe), к (Ka), я (Ya) und ѵ (Izhitsa) steht neben der schlicht und technisch anmutenden Standardform eine geschwungene Variante zur Verfügung. In der DIN Round wurde die Alternativform dieser Zeichen anders gelöst als bei der kantigen DIN. Die Kombination von geschwungenen Strichen und runden Strichenden hätte in der FF DIN Round insgesamt zu verspielt gewirkt. Vor allem in den fetteren Schnitten werden die begradigten Alternativzeichen dem sachlichen Schriftbild der FF DIN Round besser gerecht. Die horizontalen Strichenden der Alternativzeichen ж, к, я und ѵ bewirken die traditionelle horizontale Betonung dieser Zeichen, womit sie dichter den Lesegewohnheiten folgen.

Und so ist es Albert-Jan Pool wieder glänzend gelungen, eine scheinbar perfekte Schrift mit dem gewissen Etwas an Unschärfe zu verzaubern. Genau dafür werden die Benutzer die FF DIN Round genauso lieben wie seine klassische FF DIN.

Zur weiteren Beschäftigung mit der neuen Familie dient die 32-seitige Broschüre FF DIN Round – Digitale Blockschrift, die heute erschienen ist. Ihr könnt sie euch auf Issu anschauen (siehe nächstes Fenster; Vollbildmodus einschalten!), oder über den obigen Link auf den eigenen Rechner laden.

Abbildungen: Marc Eckardt (Portrait A.-J. Pool), Wikipedia (Coney-Island-Stich, Formelsatz) und FSI (Schriftmuster); Text: Jürgen Siebert und Albert-Jan Pool