PostScript: Jasné vysvětlení

Poslední aktualizace: 20 Feb, 2025

Co je PostScript?

PostScript (PS) je jazyk pro popis stránky (PDL) vyvinutý společností Adobe Systems v roce 1982. Používá se převážně v desktop publishingu, tisku a grafickém designu k popisu, jak by měl být text a obrázky na stránce vykresleny.

Vysvětlení PostScriptu (PS)

PostScript (PS) je jak jazyk pro popis stránky (PDL), tak programovací jazyk, který je dynamicky typovaný a zásobníkový. Zde je, co to znamená:

1. Co je jazyk pro popis stránky (PDL)?

Jazyk pro popis stránky určuje, jak se grafika a text zobrazují na tištěné stránce nebo obrazovce. PostScript se používá v tiskárnách, publikačním softwaru a digitálním sazbu k přesnému vykreslování fontů, obrázků a rozvržení.

2. Co je zásobníkový programovací jazyk?

PostScript používá zásobník ke zpracování příkazů, což znamená, že funguje podle principu poslední dovnitř, první ven (LIFO). Například pro sečtení dvou čísel v PostScriptu je vložíte na zásobník a poté zavoláte operátor, který je zpracuje:

10 20 add

3. Dynamicky typovaný

PostScript nevyžaduje explicitní definice typů. Proměnné mohou obsahovat různé typy (čísla, řetězce, pole atd.) bez předdefinovaných typů.

4. Použití PostScriptu

PostScript se hlavně používá pro desktop publishing a elektronické publikování, což znamená, že pomáhá vytvářet a tisknout vysoce kvalitní dokumenty s přesnou kontrolou nad fonty, rozvržením a grafikou.

5. Turingově úplný jazyk

Být Turingově úplný znamená, že PostScript může teoreticky provést jakýkoli výpočet, pokud má dostatek paměti a času. To znamená, že jej lze použít pro obecné programovací úkoly, nejen pro tisk.

6. Historie a vývoj

• Vyvinut společností Adobe Systems v letech 1982 až 1984.
• Vytvořili John Warnock, Charles Geschke, Doug Brotz, Ed Taft a Bill Paxton.
• Nejnovější verze, PostScript 3, byla vydána v 1997 a přidala lepší výkon, správu barev a kompresi obrázků.

Historie PostScriptu

Počátky PostScriptu sahají do 1976, kdy John Gaffney ve Evans & Sutherland vyvinul koncepty pro jazyk pro popis stránky při práci na grafické databázi. Ve stejnou dobu Xerox PARC vyvíjel laserové tiskárny a potřeboval standard pro definování obrázků stránek. Nejprve vytvořili formát Press, který se později vyvinul v Interpress v roce 1978, vyvinutý Johnem Gaffney a Martinem Newellem.

V 1982 opustili John Warnock a Chuck Geschke Xerox PARC a založili Adobe Systems, kde spolu s Dougem Brotzem, Edem Taftem a Billem Paxtonem vyvinuli PostScript jako jednodušší alternativu k Interpressu. Byl komerčně uveden v 1984.

Role Apple v úspěchu PostScriptu

V 1983 Steve Jobs viděl potenciál PostScriptu pro Macintosh a licencoval jej od Adobe za 1,5 milionu dolarů, plus 2,5 milionu dolarů za 20 % akcií Adobe. Také se neúspěšně pokusil Adobe koupit. Apple a Adobe pak spolupracovaly na optimalizaci PostScriptu pro tiskárnu Apple LaserWriter, uvedenou v 1985, což sehrálo klíčovou roli v revoluci desktop publishingu.

Průlom Adobe v renderování fontů a hintingu učinil PostScript použitelným i na nižších rozlišeních 300 dpi laserových tiskáren Canon. Adobe tuto technologii nepatentoval, aby zůstala obchodním tajemstvím.

Úpadek a odkaz PostScriptu

Během 80. a 90. let byl PostScript široce používán v laserových tiskárnách, ale jeho vysoké nároky na výpočetní výkon a paměť jej činily drahým. Jak tiskárny zlevňovaly a počítače sílily, softwarová řešení nahradila hardwarové zpracování PostScriptu. Do 2001 většina levných tiskáren zrušila podporu PostScriptu ve prospěch inkoustové technologie a softwarového renderování.

Nicméně PostScript zůstává dominantní v vysoce výkonných profesionálních tiskárnách, kde přenáší vykreslování z počítače do tiskárny, což zlepšuje výkon. Navíc PDF (Portable Document Format)—přímý potomek PostScriptu—se stal standardem pro distribuci elektronických dokumentů.

Úrovně PostScriptu

PostScript se vyvíjel skrze různé úrovně, z nichž každá zlepšovala funkčnost, výkon a efektivitu. Existují tři hlavní úrovně:

1. PostScript Level 1 (1984)

Původní PostScript (Level 1, vydaný v 1984) umožňoval uživatelům přesně řídit rozvržení stránky pomocí textu, grafiky a obrázků a byl používán v raných laserových tiskárnách. Nicméně byl omezen na odstíny šedi, zpracovával složitou grafiku pomalu a vytvářel velké soubory kvůli chybějící kompresi obrázků.

• Původní verze, vydaná společností Adobe v 1984.
• Poskytovala nezávislé na zařízení popisy stránek pro text, grafiku a obrázky.
• Umožňovala přesnou kontrolu typografie a rozvržení.
• Používána v prvních PostScript tiskárnách, včetně Apple LaserWriter.
• Omezení:
  • Chyběla podpora barev (pouze odstíny šedi).
  • Pomalejší zpracování složité grafiky.
  • Žádná vestavěná komprese obrázků, což vedlo k velkým velikostem souborů.

2. PostScript Level 2 (1991)

PostScript Level 2 (1991) zvýšil výkon, přidal barevný tisk, komprimoval soubory, vylepšil fonty a zrychlil zpracování složité grafiky.

• Zlepšený výkon a efektivita paměti.
• Přidána podpora barevného tisku (CMYK a spotové barvy).
• Zavedena komprese dat ke snížení velikosti souborů.
• Umožněno vylepšené zpracování fontů (Type 1 a Type 3 fonty).
• Zavedené Pattern, Forms a Composite Fonts pro lepší vykreslování textu.
• Rychlejší zpracování složité grafiky ve srovnání s Level 1.

3. PostScript 3 (1997)

PostScript 3 (1997) byl významnou aktualizací s rychlejším vykreslováním, lepšími barvami, podporou velmi vysokého rozlišení tisku, vylepšenými fonty a rozšířenými grafickými efekty. I když je dnes méně běžný, stále se používá v některých špičkových tiskárnách.

• Hlavní aktualizace s efektivnějším vykreslováním.
• Vylepšená správa barev s ICC profily.
• Vylepšená podpora tisku ve vysokém rozlišení (nad 2400 dpi).
• Lepší zpracování fontů, včetně podpory Multiple Master fontů.
• Více efektů průhlednosti a stínování (lepší vykreslování grafiky).
• Nahrazeno workflow založeným na PDF v moderním publikování, ale stále používáno v špičkových tiskárnách.

PostScript v tisku

Před PostScriptem:

• Raný tiskárny tiskly jen textové znaky, obvykle v ASCII, s pevnými glyfy (např. klávesy psacího stroje, kovové pásky nebo optické destičky).
• Jehličkové tiskárny zavedly volitelné fonty a nahrávání vlastních glyfů, spolu se základní rastrou grafikou pomocí escape sekvencí, ale vyžadovaly specifické ovladače pro každý model tiskárny.
• Vektorová grafika byla zpracovávána plottery (např. na bázi HPGL), ale ty byly pomalé, drahé a omezené na grafiku.

Tisk s PostScriptem:

• Laserové tiskárny spojily výhody jehličkových tiskáren a plotterů, umožňující vysoce kvalitní text a grafiku na jedné stránce.
• PostScript sjednotil řízení tisku pomocí jednoho, nezávislého na zařízení jazyka, který fungoval napříč různými tiskárnami a softwarem.
• Na rozdíl od tradičních jazyků pro řízení tiskáren je PostScript plnohodnotný programovací jazyk, umožňující přesné vykreslování dokumentu.
• Rastrování za běhu: PostScript definuje vše (včetně textu) pomocí přímek a Bézierových křivek, což umožňuje plynulé škálování, otáčení a transformace.
• Interpretátory PostScriptu, nazývané Raster Image Processors (RIPs), převádějí instrukce na body potřebné pro finální výstup.

Správa fontů v PostScriptu

Systém fontů v PostScriptu používá základní grafické tvary k vytvoření škálovatelných glyfů, což umožňuje měnit velikost fontů bez ztráty kvality. Hinting fontů se používá k zajištění, že fonty zůstávají čisté a čitelné i při malých velikostech nebo nízkých rozlišeních. Fonty PostScriptu jsou uloženy v různých specializovaných formátech „Type“, z nichž každý nabízí jiné možnosti.

Systém fontů PostScript

• Používá grafické primitivy k definování škálovatelných glyfů.
• Hinting fontů zajišťuje vysoce kvalitní vykreslování i při nízkých rozlišeních.
• Fonty byly uloženy ve specializovaných formátech Type s různými schopnostmi.

Typy fontů PostScript

PostScript nabízel různé formáty fontů. Vysoce kvalitní fonty Type 1 od Adobe byly zpočátku licencovány, zatímco fonty Type 3, postrádající standardní hinting, používali ostatní. Formáty Type 2 a CFF zmenšovaly velikost souborů a připravily cestu pro OpenType. CID-Keyed fonty podporovaly velké asijské znakové sady a mohly používat buď strukturu Type 1 nebo Type 2.

• Typ 1 Font (T1):

  • Proprietární komprimovaný a šifrovaný formát fontu od Adobe.
  • Používá se pro vysoce kvalitní, hintované fonty.
  • Adobe zpočátku licencoval technologii Type 1 za poplatek.

• Typ 3 Font (T3):

  • Umožňoval plné funkce PostScriptu, ale postrádal standardizovaný hinting.
  • Používali jej ti, kteří nemohli licencovat technologii Type 1.

• Typ 2 Font (T2) a Compact Font Format (CFF):

  • Zmenšila velikost souboru fontu pro efektivitu.
  • Stala se základem pro fonty OpenType.

• CID-Keyed Fonty:

  • Navrženy pro asijské (CJK) znakové sady s velkými kódovacími prostory.
  • Mohly používat Typ 1 nebo Typ 2 pro různé struktury fontů.

Vývoj formátů fontů

Apple vytvořil TrueType fonty, aby konkuroval fontům Adobe fonts. To přimělo Adobe sdílet, jak jejich fonty fungují. Později se Adobe a Microsoft spojili a vytvořili OpenType fonty, které spojily to nejlepší z obou a staly se standardním formátem fontů, který dnes používáme.

• TrueType (1991):

  • Vyvinut společností Apple jako konkurence systému Adobe.
  • Donutil Adobe publikovat specifikaci Type 1 pro veřejné použití.

• OpenType (konec 90. let):

  • Společně vyvinuto Adobe a Microsoft.
  • Unifikovala funkčnost Type 1 a TrueType.
  • Stala se průmyslovým standardem pro moderní fonty.

Konec podpory Type 1

• Adobe oficiálně ukončil podporu fontů Type 1 v lednu 2023 ve prospěch OpenType.

Formát PDF a PostScript

PDF vs. PostScript

PDF a PostScript jsou dva formáty dokumentů, které produkují identický tištěný výstup, protože používají stejný podkladový grafický systém. Klíčový rozdíl spočívá v jejich struktuře: PostScript je plnohodnotný programovací jazyk umožňující dynamické operace, zatímco PDF je zjednodušenější, statický formát navržený pro efektivní prohlížení a navigaci. Navzdory těmto rozdílům je možné soubory mezi těmito formáty konvertovat.

• Podobný model zobrazování – Jak PDF, tak PostScript používají stejný grafický systém, což zajišťuje identický tištěný výstup.
• Jaký je rozdíl?
  • PostScript je Turingově úplný programovací jazyk schopný dynamických operací.
  • PDF je statická datová struktura, optimalizovaná pro efektivní přístup a navigaci, což ji činí vhodnější pro interaktivní prohlížení.
• Vzájemná konvertibilita – PDF lze převést na PostScript a naopak.

Jazyk PostScript

PostScript je zásobníkový programovací jazyk s dynamickým typováním, podobný Forth, ale s datovými strukturami podobnými Lisp. Používá reverzní polskou notaci, což vyžaduje pečlivou správu paměti. PostScript používá pole a slovníky, typování řeší za běhu a zahrnuje garbage collection. Komentáře začínají znakem “%”, a programy obvykle začínají “%!PS”.

• Turingově úplný a zásobníkový – podobný Forth, ale s dynamickým typováním a Lisp-like datovými strukturami.
• Reverzní polská notace (RPN) – operátory působí na zásobník, což vyžaduje pečlivou správu.
• Správa paměti –
  • Používá rozsahovou paměť.
  • Zavedl garbage collection v PostScriptu Level 2.
• Datové struktury –
  • Používá pole a slovníky.
  • Žádná formální deklarace typů – typování je řízeno za běhu.
• Komentáře a struktura programu –
  • % zavádí komentáře.
  • Programy obvykle začínají "%!PS", aby označily formát PostScript.

Jak se PostScript používá

• Většinou generován softwarem, ne psán ručně.
• Může být použit jako plnohodnotný programovací jazyk pro automatizaci.
• Interpretován tiskárnami (RIPs) nebo prohlížeči na obrazovce.

Příklad jednoduchého souboru PostScript

Zde je jednoduchý příklad souboru PostScript (.ps), který vytiskne „Hello, World!“ na stránce:

%!PS
/Times-Roman findfont 24 scalefont setfont
100 700 moveto
(Hello, World!) show
showpage

Vysvětlení:

1. %!PS → Identifikuje soubor jako PostScript dokument.
2. /Times-Roman findfont 24 scalefont setfont → Vybere font Times-Roman ve velikosti 24.
3. 100 700 moveto → Přesune kurzor na souřadnice (100, 700) na stránce.
4. (Hello, World!) show → Vytiskne “Hello, World!” na zadané pozici.
5. showpage → Říká tiskárně, aby vytiskla stránku.

Můžete to uložit jako hello.ps a otevřít v prohlížeči PostScript (např. GSview, Ghostscript) nebo odeslat na PostScript tiskárnu.

Seznam softwaru pro vykreslování PostScriptu

Prohlížeče a interprety PostScriptu

1. Ghostscript (Open-source) – Populární interpret pro PostScript a PDF.
2. GSview – GUI rozhraní pro Ghostscript.
3. MuPDF – Lehký prohlížeč podporující PostScript a PDF.
4. Xpdf – Open-source PDF prohlížeč s částečnou podporou PostScriptu.
5. Evince – Dokumentový prohlížeč GNOME, který zvládne soubory PostScript.
6. Okular – Dokumentový prohlížeč KDE s podporou PostScriptu.
7. Apple Preview – Vestavěný prohlížeč macOS podporující PostScript a PDF.

Tiskárny a rasterizéry PostScriptu

8. Adobe Acrobat Distiller – Převádí PostScript na vysoce kvalitní PDF.
9. CUPS (Common Unix Printing System) – Zpracovává tisk PostScriptu na Unix/Linux.
10. PPR (Printer Production Release) – PostScript spooler a renderer.

Vektorová grafika a DTP software

11. Adobe Illustrator – Umí otevřít a upravit soubory PostScript.
12. CorelDRAW – Podporuje PostScript pro vektorovou grafiku.
13. Scribus – Open-source desktop publishing software s podporou PostScriptu.
14. Inkscape – Umí importovat/exportovat PostScript (přes Ghostscript).

Nástroje příkazové řádky a konverze

15. ps2pdf (součást Ghostscript) – Převádí PostScript na PDF.
16. pstopdf (nástroj macOS příkazové řádky) – Převádí PostScript na PDF.
17. ImageMagick – Umí vykreslit soubory PostScript do obrázků.

Často kladené otázky

Q1 - Co jsou soubory PS a jak je otevřít?

Odpověď:

PS je zkratka pro PostScript — soubor jazyka pro popis stránky, který se hlavně používá pro tisk. Soubory PS jsou určeny k přípravě digitální grafiky a textu pro vysoce kvalitní tisk. Můžete soubor PS poslat přímo do tiskárny, aniž byste jej otevírali v konkrétní aplikaci. Nicméně soubory PS nejsou příliš univerzální, protože je lze otevřít jen v několika programech.

Protože PS je starší formát, mnoho lidí jej převádí na PDF, které jsou snazší k prohlížení a sdílení na různých zařízeních.