在标题、作者、日期和正文或大小修饰符之间切换时，LaTeX 是否会自动更改字体？

Question 1

这被称为“视觉尺寸”或“等级”。字体设计师可以选择绘制字体的多个版本，每个版本都针对特定尺寸的打印进行了优化。例如，针对脚注尺寸（例如，8pt）打印进行优化的等级通常会具有更粗的细线、更少的笔画对比度、可能略微宽松的间距、可能减小的上升部与 x 高度的比率、可能更少的整体细节——而针对显示使用进行优化的等级（例如，24pt 大小）将更加有趣，垂直和水平笔画之间的对比度更高等。当不同等级缩放到相同的绝对尺寸时，差异变得最明显。

如今，许多字体都有 ›Text‹ 和 ›Display‹ 版本。有些字体还有额外的 ›Footnote‹ 等级（或 ›Caption‹ 或 ›Micro‹；没有命名标准）。但超过三个等级的情况非常罕见。Donald Knuth 为 Computer Modern Roman Regular 画了八个等级，为 CM Sans 画了五个等级，为 CM Typewriter 画了四个等级，为 CMR Smallcaps 只画了一个等级ETC。[但是，请参见下文，这并未在 Unicode 版本中采用]。

在活版印刷时代，这种做法是常态，而不是例外。正如（在活版印刷时代之前）19 世纪末) 无论如何，每种字体都必须从头开始切割以达到特定的尺寸，打孔切割师不仅会将他们的 8pt 打孔切割得比 24pt 打孔更小，而且还包括其他差异，例如上面的差异。

所有这些的总体目标是（其中包括）：（1）提高小尺寸字体的可读性，（2）防止小尺寸字体的细笔画消失（或甚至部分金属冲头断裂），（3）添加变化、装饰、细节等。在大尺寸字体（注意，例如 FF Clifford 的斜体Q或中的循环w），（4）在不同尺寸字体之间创建更统一的›颜色‹，因为在脚注中使用常规文本等级会产生太浅的颜色，而对于显示来说，则会太暗。

除非您使用的是 Computer Modern Roman，否则 TeX 只会在以下情况下为不同的大小选择不同的字体：(1) 您告诉它这样做，并且 (2) 您实际上拥有不同等级的字体。

还可以为不同的尺寸指定完全不同的字体。我经常使用 Playfair Display 作为 Miller Text 的配套产品（作为 Miller Display 的廉价替代品）。使用 Xe/LuaTeX，fontspec可以使用的光学尺寸功能来实现此目的：

\documentclass[12pt,DIV=7]{scrartcl}
\usepackage{fontspec,blindtext}
\setmainfont%
  [SizeFeatures={%
    {Size=-14,Font={Miller Text}},%
    {Size=14-,Font={Playfair Display}}}]{Miller Text}

\begin{document}
{\Large Lorem Ipsum \&c.}\par
\blindtext
\end{document}

在此处输入图片描述

PS：也就是说，Unicode 版本的 Computer Modern才不是似乎有不同的等级，因为做传统拉丁现代罗马字体。您发布的文件列表之所以那么长，是因为 CM Unicode 项目包含许多完全不同的字体。Knuth 的 sans、typewriter、typewriter 比例、直立 (!) 斜体等，它们都包含在内。

Answer

这被称为“视觉尺寸”或“等级”。字体设计师可以选择绘制字体的多个版本，每个版本都针对特定尺寸的打印进行了优化。例如，针对脚注尺寸（例如，8pt）打印进行优化的等级通常会具有更粗的细线、更少的笔画对比度、可能略微宽松的间距、可能减小的上升部与 x 高度的比率、可能更少的整体细节——而针对显示使用进行优化的等级（例如，24pt 大小）将更加有趣，垂直和水平笔画之间的对比度更高等。当不同等级缩放到相同的绝对尺寸时，差异变得最明显。

如今，许多字体都有 ›Text‹ 和 ›Display‹ 版本。有些字体还有额外的 ›Footnote‹ 等级（或 ›Caption‹ 或 ›Micro‹；没有命名标准）。但超过三个等级的情况非常罕见。Donald Knuth 为 Computer Modern Roman Regular 画了八个等级，为 CM Sans 画了五个等级，为 CM Typewriter 画了四个等级，为 CMR Smallcaps 只画了一个等级ETC。[但是，请参见下文，这并未在 Unicode 版本中采用]。

在活版印刷时代，这种做法是常态，而不是例外。正如（在活版印刷时代之前）19 世纪末) 无论如何，每种字体都必须从头开始切割以达到特定的尺寸，打孔切割师不仅会将他们的 8pt 打孔切割得比 24pt 打孔更小，而且还包括其他差异，例如上面的差异。

所有这些的总体目标是（其中包括）：（1）提高小尺寸字体的可读性，（2）防止小尺寸字体的细笔画消失（或甚至部分金属冲头断裂），（3）添加变化、装饰、细节等。在大尺寸字体（注意，例如 FF Clifford 的斜体Q或中的循环w），（4）在不同尺寸字体之间创建更统一的›颜色‹，因为在脚注中使用常规文本等级会产生太浅的颜色，而对于显示来说，则会太暗。

除非您使用的是 Computer Modern Roman，否则 TeX 只会在以下情况下为不同的大小选择不同的字体：(1) 您告诉它这样做，并且 (2) 您实际上拥有不同等级的字体。

还可以为不同的尺寸指定完全不同的字体。我经常使用 Playfair Display 作为 Miller Text 的配套产品（作为 Miller Display 的廉价替代品）。使用 Xe/LuaTeX，fontspec可以使用的光学尺寸功能来实现此目的：

\documentclass[12pt,DIV=7]{scrartcl}
\usepackage{fontspec,blindtext}
\setmainfont%
  [SizeFeatures={%
    {Size=-14,Font={Miller Text}},%
    {Size=14-,Font={Playfair Display}}}]{Miller Text}

\begin{document}
{\Large Lorem Ipsum \&c.}\par
\blindtext
\end{document}

在此处输入图片描述

PS：也就是说，Unicode 版本的 Computer Modern才不是似乎有不同的等级，因为做传统拉丁现代罗马字体。您发布的文件列表之所以那么长，是因为 CM Unicode 项目包含许多完全不同的字体。Knuth 的 sans、typewriter、typewriter 比例、直立 (!) 斜体等，它们都包含在内。

Question 2

与大多数文字处理器不同，LaTeX 通常不会简单地将字体缩放到所需的大小，而是使用为特定大小设计的字体。

这是在 fd 文件中指定的。

如果你查看pslatexTimes Roman 的 times 包 fd 文件，你会看到：

\DeclareFontShape{T1}{ptm}{m}{n}{
   <-> ptmr8t
}{}

这意味着在 Times Roman ( ptm) 的 T1 编码中，所有字体大小均使用相同的字体，只是进行了简单的缩放。

然而如果你看一下原始的 Computer Modern 字体，你会看到一个更为复杂的图像：

\DeclareFontShape{OT1}{cmr}{m}{n}%
     {<5><6><7><8><9><10><12>gen*cmr%
      <10.95>cmr10%
      <14.4>cmr12%
      <17.28><20.74><24.88>cmr17}{}

有单独的字体 cmr5、cmr6、cmr7、cmr8、cmr9、cmr10、cmr12、cmr17，每种尺寸都选择合适的字体。

根据加载的包，LaTeX 会强制将请求的大小设置为上述大小之一（如此处所示），或者将最接近的字体缩放到请求的大小（type1cm1或fix-cm包）。

Answer

与大多数文字处理器不同，LaTeX 通常不会简单地将字体缩放到所需的大小，而是使用为特定大小设计的字体。

这是在 fd 文件中指定的。

如果你查看pslatexTimes Roman 的 times 包 fd 文件，你会看到：

\DeclareFontShape{T1}{ptm}{m}{n}{
   <-> ptmr8t
}{}

这意味着在 Times Roman ( ptm) 的 T1 编码中，所有字体大小均使用相同的字体，只是进行了简单的缩放。

然而如果你看一下原始的 Computer Modern 字体，你会看到一个更为复杂的图像：

\DeclareFontShape{OT1}{cmr}{m}{n}%
     {<5><6><7><8><9><10><12>gen*cmr%
      <10.95>cmr10%
      <14.4>cmr12%
      <17.28><20.74><24.88>cmr17}{}

有单独的字体 cmr5、cmr6、cmr7、cmr8、cmr9、cmr10、cmr12、cmr17，每种尺寸都选择合适的字体。

根据加载的包，LaTeX 会强制将请求的大小设置为上述大小之一（如此处所示），或者将最接近的字体缩放到请求的大小（type1cm1或fix-cm包）。

Question 3

答案假设您正在使用 XeLaTeX 或 LuaLaTeX。

\@maketitle类中的定义article是

\def\@maketitle{%
  \newpage
  \null
  \vskip 2em%
  \begin{center}%
  \let \footnote \thanks
    {\LARGE \@title \par}%
    \vskip 1.5em%
    {\large
      \lineskip .5em%
      \begin{tabular}[t]{c}%
        \@author
      \end{tabular}\par}%
    \vskip 1em%
    {\large \@date}%
  \end{center}%
  \par
  \vskip 1.5em}
\fi

此命令负责标题数据的实际排版。它使用\LARGEsize 作为标题、\large作者和日期字段的字体。

如果你说

\documentclass{article}
\usepackage{fontspec}
\setmainfont[Ligatures=TeX]{CMU Serif}
\setsansfont[Ligatures=TeX]{CMU Sans Serif}

字体将简单地缩放，因为它们没有不同的光学尺寸。如果你使用拉丁现代字体，情况就不同了，因为它们是有不同的光学尺寸。

其他 OpenType 字体包括 Adobe Minion、Garamond Pro 等。好消息是，fontspec如果可用，它可以加载不同的光学尺寸。

根据上述的规范，在发布、等或它们的对应项、、fontspec时将自动选择字体文件。在大多数情况下，无需用户干预。它\bfseries\itshape\textbf\textit可以有些字体可能会出现无法通过捕获对应关系的情况fontspec，请参阅手册以了解解决方法。但这不是常见情况。

Answer