Noto Sans の Web Font 対応とサブセットによる最適化

Intro

このサイトのフォントに Web Font を適用することにした。

フォントには Google と Adobe が協同で開発した Noto Sans CJK JP を採用した。

また、このサイトでは使用しないだろう文字を削除したサブセットを作ることで、フォントサイズを最適化した。

フォントサイズの最適化

Noto font は、そもそも豆腐(フォントがなかった場合に代替表示される四角)が出ないように(No-豆腐)することをコンセプトにしているため、フォントの網羅率は非常に高い。

そのため Web Font として利用する場合は、全体だとサイズが大きすぎるため、言語毎に提供されるフォントセットの中から、必要なフォントのみを適用することになる。

本サイトでは、ASCII 、記号、日本語のフォントを用いる。

しかし、特に網羅された漢字の中には、日常では使わない文字が多々ある。

加えて、このサイトはあくまで 技術ブログ なので、さらに使用する文字は限定される。

そこで、提供されているフォントセットの中から、不要な文字を取り除いたサブセットを作成することで、フォントサイズを最適化が可能である。

Noto Sans は OFL ライセンス であるため、非常に自由度が高く、こうした変更が可能である。

Noto Sans Fonts

まず配布ページから、Noto Sans CJK JP をダウンロードしてくる。

Noto Sans CJK JP

ここに収録されている文字については、google fonts の方に書かれていた。

Note: Noto Sans JP has been subsetted to 6,992 characters and contains most of the characters defined by JIS X 0208 and some additional characters from Shift_JIS. The set includes 6,390 Kanji as well as 602 non Kanji characters such as Hiragana, Katakana (including half-width variants), ASCII and full-width and punctuations.

— https://www.google.com/fonts/earlyaccess#Noto+Sans+JP

このサブセットが含む JIS X 0208 とは、いわゆる JIS 漢字コード のことであり、7000 字近い漢字がきっちり収録されている。

そして font-weight (太さ) が 100~900 まで 7 段階提供されており、それぞれサイズは以下となっている。(やはり太いとデカい)

• 100 NotoSansJP-Thin.otf (4.0M)
• 300 NotoSansJP-Light.otf (4.2M)
• 350 NotoSansJP-DemiLight.otf (4.3M)
• 400 NotoSansJP-Regular.otf (4.3M)
• 500 NotoSansJP-Medium.otf (4.3M)
• 700 NotoSansJP-Bold.otf (4.4M)
• 900 NotoSansJP-Black.otf (4.6M)

ここまでがデフォルトの状態である。ここから削って行く。

Font Weight

本サイトでは、Markdown から生成していることもあり、「通常の文字」と「太文字」しか基本的に使わない。

(CSS を別途当てて、調整するといったことをしていない)

したがって、Regular と Bold のみ使用する。

この時点で 8.7MB ある。

• 400 NotoSansJP-Regular.otf (4.3M)
• 700 NotoSansJP-Bold.otf (4.4M)

ここからさらに絞っていく。

JIS X 0208 第一水準

収録されている、JIS X 0208 は以下のようになっている。

JIS (日本工業規格)で定められた漢字の規格で、JIS X 0208 に含まれる。日常で使用頻度の高い漢字を集め、コンピューターで利用するためにコード化したもの。JIS 第 1 水準は 2965 字で、常用漢字 1945 字とその他の人名用漢字が含まれており、通常の文書であれば JIS 第 1 水準の文字だけで記述できるとされている。JIS 第 2 水準は 3390 字で、DTP で使用するフォントの多くは、JIS 第 1 水準と JIS 第 2 水準を網羅している。JIS 第 3 水準および JIS 第 4 水準は、業種によって必要になる特殊な記号などを集めたもので、JIS X 0208 を拡張する別の規格である。

— http://yougo.ascii.jp/caltar/JIS 漢字水準

しかし、このブログは 技術ブログ であり、使われる漢字は非常に限定的だ。

そこで、必要な漢字のみを収録したサブセットを作成する。

基本ラテン文字 (0000-0070)

いわゆる ASCII 文字。

(ちなみに、pre > code 内のサンプルコードは別のフォントを使うので、コード用という訳ではない)

Unicode 基本ラテン文字 - Basic Latin -

制御文字などを除いて、以下の範囲を全て収録。

! " # $ % & ' ( ) * + , - .  /
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 : ; < = > ?
@ A B C D E F G H I J K L M N O
P Q R S T U V W X Y Z [ \ ] ^ _
` a b c d e f g h i j k l m n o
p q r s t u v w x y z { | } ~

CJK 記号と句読点(3000-303F)

句読点やカッコなど。基本的に [](){} など半角のカッコを使うが、全角のカッコも必要になる。

Unicode CJK 記号と句読点 - CJK Symbols and Punctuation -

以下が候補

、 。 〃 〄 々 〆 〇 〈 〉 《 》 「 」 『 』
【 】 〒 〓 〔 〕 〖 〗 〘 〙 〚 〛 〜 〝 〞 〟
〠 〡 〢 〣 〤 〥 〦 〧 〨 〩  〪  〫  〬  〭  〮  〯
〰 〱 〲 〳 〴 〵 〶 〷 〸 〹 〺 〻 〼 〽 〾 〿

この中から、使わないものを除き、以下のみを収録。

、 。 々 〆 〇 「 」 『 』 〜

ひらがな(3040-3090)

Unicode ひらがな - Hiragana -

以下が候補

   ぁ あ ぃ い ぅ う ぇ え ぉ お か が き ぎ く
ぐ け げ こ ご さ ざ し じ す ず せ ぜ そ ぞ た
だ ち ぢ っ つ づ て で と ど な に ぬ ね の は
ば ぱ ひ び ぴ ふ ぶ ぷ へ べ ぺ ほ ぼ ぽ ま み
む め も ゃ や ゅ ゆ ょ よ ら り る れ ろ ゎ わ
ゐ ゑ を ん ゔ ゕ ゖ  	゙	゚ ゛ ゜ ゝ ゞ ゟ

以下を収録

   ぁ あ ぃ い ぅ う ぇ え ぉ お か が き ぎ く
ぐ け げ こ ご さ ざ し じ す ず せ ぜ そ ぞ た
だ ち ぢ っ つ づ て で と ど な に ぬ ね の は
ば ぱ ひ び ぴ ふ ぶ ぷ へ べ ぺ ほ ぼ ぽ ま み
む め も ゃ や ゅ ゆ ょ よ ら り る れ ろ ゎ わ
   を ん

カタカナ(30A0-30F0)

Unicode カタカナ - Katakana -

以下が候補

゠ ァ ア ィ イ ゥ ウ ェ エ ォ オ カ ガ キ ギ ク
グ ケ ゲ コ ゴ サ ザ シ ジ ス ズ セ ゼ ソ ゾ タ
ダ チ ヂ ッ ツ ヅ テ デ ト ド ナ ニ ヌ ネ ノ ハ
バ パ ヒ ビ ピ フ ブ プ ヘ ベ ペ ホ ボ ポ マ ミ
ム メ モ ャ ヤ ュ ユ ョ ヨ ラ リ ル レ ロ ヮ ワ
ヰ ヱ ヲ ン ヴ ヵ ヶ ヷ ヸ ヹ ヺ ・ ー ヽ ヾ ヿ

以下を収録

   ァ ア ィ イ ゥ ウ ェ エ ォ オ カ ガ キ ギ ク
グ ケ ゲ コ ゴ サ ザ シ ジ ス ズ セ ゼ ソ ゾ タ
ダ チ ヂ ッ ツ ヅ テ デ ト ド ナ ニ ヌ ネ ノ ハ
バ パ ヒ ビ ピ フ ブ プ ヘ ベ ペ ホ ボ ポ マ ミ
ム メ モ ャ ヤ ュ ユ ョ ヨ ラ リ ル レ ロ    ワ
      ヲ ン ヴ ヵ ヶ

半角形と全角形(FF00-FFE0)

全角の英数や半角カタカナなど。しかし、このブログで これらは使わない。

Unicode 半角形と全角形 - Halfwidth and Fullwidth Forms -

以下が候補

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
  ！  ＂  ＃  ＄  ％  ＆  ＇  （  ）  ＊  ＋  ，  －  ．  ／
０  １  ２  ３  ４  ５  ６  ７  ８  ９  ：  ；  ＜  ＝  ＞  ？
＠  Ａ  Ｂ  Ｃ  Ｄ  Ｅ  Ｆ  Ｇ  Ｈ  Ｉ  Ｊ  Ｋ  Ｌ  Ｍ  Ｎ  Ｏ
Ｐ  Ｑ  Ｒ  Ｓ  Ｔ  Ｕ  Ｖ  Ｗ  Ｘ  Ｙ  Ｚ  ［  ＼  ］  ＾  ＿
｀  ａ  ｂ  ｃ  ｄ  ｅ  ｆ  ｇ  ｈ  ｉ  ｊ  ｋ  ｌ  ｍ  ｎ  ｏ
ｐ  ｑ  ｒ  ｓ  ｔ  ｕ  ｖ  ｗ  ｘ  ｙ  ｚ  ｛  ｜  ｝  〜  ｟
｠  ｡ ｢ ｣ ､ ･ ｦ ｧ ｨ ｩ ｪ ｫ ｬ ｭ ｮ ｯ
ｰ ｱ ｲ ｳ ｴ ｵ ｶ ｷ ｸ ｹ ｺ ｻ ｼ ｽ ｾ ｿ
ﾀ ﾁ ﾂ ﾃ ﾄ ﾅ ﾆ ﾇ ﾈ ﾉ ﾊ ﾋ ﾌ ﾍ ﾎ ﾏ
ﾐ ﾑ ﾒ ﾓ ﾔ ﾕ ﾖ ﾗ ﾘ ﾙ ﾚ ﾛ ﾜ ﾝ ﾞ ﾟ
  ﾡ ﾢ ﾣ ﾤ ﾥ ﾦ ﾧ ﾨ ﾩ ﾪ ﾫ ﾬ ﾭ ﾮ ﾯ
ﾰ ﾱ ﾲ ﾳ ﾴ ﾵ ﾶ ﾷ ﾸ ﾹ ﾺ ﾻ ﾼ ﾽ ﾾ
    ￂ ￃ ￄ ￅ ￆ ￇ     ￊ ￋ ￌ ￍ ￎ ￏ
    ￒ ￓ ￔ ￕ ￖ ￗ     ￚ ￛ ￜ
￠  ￡  ￢  ￣  ￤  ￥  ￦    ￨ ￩ ￪ ￫ ￬ ￭ ￮

収録はしない。

漢字

さていよいよ漢字である。単純に Unicode の範囲で指定するわけにはいかない。

過去に書いた記事から、使用する漢字を抽出しようかとも思ったが、ブログを続けていけば新しい漢字が出る可能性は非常に高い。

そのたびにフォントセットを作り直すこともできるが、フォントには長時間のキャッシュを効かせたいため、なるべく一発でこのブログに適したサブセットを作りたいと考える。

丼 傲 刹 哺 喩 嗅 嘲 彙 恣 惧 慄 憬 拉 摯 曖 楷 毀 璧 瘍 箋 籠 緻 羞 訃 諧 貪 踪 辣 錮 鬱

哺 惧 彙 楷 憬 錮

畝 租 朕 逓 哺 曹 惧 梗 痘 虞 嗣 塑 彙 楷 窟 嘱 畿 憬 璃 錮 嚇 濯 璽

✔
ー (伸ばし棒)
叩
套
嬉
揃
殆
溜
筈
紐
綺
繋
脆
閾
騙

結果

ここまでの結果を合わせる。

全て合わせたのが以下である。

フォント生成

ここまでに選択した文字のみで Web Font を作成する。

効果

簡単にサイズの比較を行ってみる。

比較は Woff で行い、フォントは Regular を使う。

フォントの設定

@font-face {
  font-family: "NotoSansCJKjp-Jxck";
  font-style: normal;
  font-weight: 400;
  src: local("NotoSansCJKjp-Bold.otf"),
       local("NotoSansJP-Bold.otf"),
       url("https://path-to-font/NotoSansCJKjp-Jxck-Regular.woff") format("woff");
}

@font-face {
  font-family: "NotoSansCJKjp-Jxck";
  font-style: normal;
  font-weight: 700;
  src: local("NotoSansCJKjp-Bold.otf"),
       local("NotoSansJP-Bold.otf"),
       url("https://path-to-font/NotoSansCJKjp-Jxck-Bold.woff") format("woff");
}

body {
  font-family: "Noto Sans", "Noto Sans CJK JP", "NotoSansCJKjp-Jxck", sans-serif;
}

キャッシュ設定

フォントは、基本的には変更が非常に少ないファイルであるため、積極的にキャッシュをしていきたい。

ただし、今回のような作り方の場合には、フォントの追加によるファイルの更新が皆無ではないため、URL にバージョンを忘れずに入れる。(font-face の指定参照)

url("/path-to-font/NotoSansCJKjp-Jxck.Bold.woff?ver=201603014") format("woff");

ここでは max-age を一年とし、フォントを作り直した場合はバージョンを変える

Cache-Control: max-age=31536000

Preload

Preload を用いたリソースプリローディングの最適化 で解説した <link rel=preload> でフォントを適用した。

ただし、影響が大きい Regular のみにした。

<link rel=preload as=font type=font/woff href="https://path-to-font/NotoSansCJKjp-Jxck-Regular.woff?ver=201603014" crossorigin>

また、AMP 対応ページでは rel=preload は許可されてないため指定するとエラーになったため、AMP の方には指定していない。

Outro

Web Font もだいぶ一般的になってきたため、今後の Web 作成では、Web Font の存在は前提となっていくだろうと感じている。

このサイトではパフォーマンスに関わる最適化手法を色々と試しているが、Web Font も無しに表示の速さを語っても片手落ちだろうと思い、いわゆる鉄下駄として入れてみた。

こうした使いやすく優れたフォントが無料で提供されているのは、非常にありがたい。

その他 WebFont に関連する検証は web font タグにまとまっている。