WO2001000421A1 - Form eines druckelementes beim offset-druckverfahren - Google Patents

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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F5/00—Screening processes; Screens therefor
    • G03F5/14—Screening processes; Screens therefor by contact methods
    • G03F5/16—Screening processes; Screens therefor by contact methods using grey half-tone screens

Definitions

  • the invention relates to a form of a printing element of a plurality of printing elements, which are separated from one another all around by webs, on a printing unit in the offset printing method, such as, in particular, rotary offset printing, the respective printing element having a geometric, polygonal shape.
  • the first task is to produce rasterless lithos. Initially, the idea was to use the colored grain of a slide as a basis and to select this grain using a color separation and to use it as a printing element. The attempt fails due to inadequate photo-technical materials. Partial success was achieved with computer programs and PostSript page description programs. However, since these raster programs are subject to a controlled random generator, there is the problem that the finer the resolution of the selected units, the more difficult it is to calculate the respective gradation curve. Because of this problem, this type of raster is - like the crystal, the diamond screen or the Harlequin HD screen screen - not suitable for newspaper printing presses.
  • a printing plate is clamped on a cylinder.
  • the cylinder works together with another cylinder covered with a rubber blanket and this in turn with an impression cylinder over which the paper to be printed is guided.
  • the printing areas of the printing plate are prepared so that they repel water and accept the greasy ink.
  • the non-printing areas are water-friendly and repel the greasy paint.
  • the entire printing plate is moistened first, whereby only the non-printing, water-friendly areas accept the water.
  • the printing plate which is partially moist, then runs past ink rollers which transfer the fatty ink to the non-moist areas of the printing plate.
  • the print image is then transferred to the blanket cylinder and from there onto the paper to be printed.
  • the areas of a print image to be colored are divided into print elements that cannot be seen with the naked eye. Each pressure element is separated from the neighboring ones by webs. The webs are not colored. The larger the total area of the webs in a pixel, the brighter the pixel appears. The proportion of the colored area in the total area of a pixel defines a gray value, the halftone value of the pixel, and is usually given in percent.
  • a solution to this problem is known from the pressure element shape according to EP-A-0 825 490.
  • a print element is arranged in each cell of the imaginary grid cells arranged in a checkerboard pattern, so that with any tone value remaining constant over the grid cells, the shortest distance to the adjacent print element is at least approximately the same size for all points of the boundary lines of a print element.
  • the pressure element should have an essentially rhomboidal surface, the boundary lines of which are curved in such a way that they form two diagonally opposite pointed corners and two diagonally opposite round or blunt corners.
  • This form of printing element and its arrangement in the grid has the advantage that, theoretically, a point closure only takes place at a halftone value of 100%. With this type of pressure element, it cannot be avoided that straight, but sloping lines are not depicted as such, but as light zigzag lines.
  • the invention has for its object to develop a new printing element shape with which even sharper reproductions and finer, softer gradients in the shades are possible, in particular oblique straight lines and edges are reproduced sharply.
  • the respective printing element is limited only by straight lines. It is particularly expedient if the pressure element is not only limited by three, but better by six straight legs, because then this results in a honeycomb configuration. Because of its geometric shape, this printing element can be used for the highest demands in B / W printing.
  • This figuration of a printing element has the particular advantage that, in an entire raster configuration, that is to say composed of several printing elements of this type arranged next to one another, a line that is as free of gears as possible, both in a horizontal or vertical line and in particular in a diagonal line, as well Is just emerging.
  • the printing elements must be separated from the neighboring one by a surface that is not stained.
  • these (white) surfaces are always web-shaped, in such a way that the printing elements of the grid arranged next to one another - without a checkerboard-like arrangement - are assigned to one another in such a way that the spacing of the two with each and also with changing tonal value adjacent straight leg to the next pressure element are constant over the length of the straight leg.
  • This arrangement is the prerequisite for a point closure of the adjacent printing elements only when the halftone value is approximately 100%.
  • the result of this arrangement are soft differences in brightness, optimal contour sharpness in images,
  • This printing element is particularly useful for black and white reproduction in newspaper, web or sheetfed offset printing.
  • the shape of the pressure element according to the invention is shown as an example in the drawing. Show it:
  • 1 is a schematic representation of a section through the rollers of a known offset printing unit
  • Fig. 3 in a somewhat reduced magnification a number of printing elements arranged next to each other with the same tonal value
  • FIG. 4 shows an example of the printing element according to FIG. 3, but a honeycomb configuration distorted for the PostScript method.
  • the plate cylinder 1 works with a plate cylinder 1, on which a printing plate 2 is clamped.
  • the plate cylinder 1 works on the one hand with a blanket cylinder 3 and this continues with one to be printed on Printing media, such as paper 4, covered impression cylinder 5 and, on the other hand, together with an inking unit 6 and a dampening unit 7.
  • Printing media such as paper 4, covered impression cylinder 5 and, on the other hand, together with an inking unit 6 and a dampening unit 7.
  • the transfer of the printing ink 60 to the printing plate 2 by the inking unit 6 takes place via a number of pressure rollers 8.
  • the transfer of the water 70 through the dampening unit 7 takes place via a number of further transfer rollers 9. All of the rollers or cylinders work in opposite directions to one another, as in part the arrows indicated.
  • the dampening unit 7 transfers water 70 to non-printing points 10 of the printing plate 2, while the printing points 11 of the printing plate 2 remain free of water.
  • the damp spots 10 repel the printing ink 60 at the contact points 12 of the printing rollers 8 lying on it, while the printing spots 1 1 accept the printing ink 60.
  • the printing ink 60 is then transferred from the printing plate 2 to the blanket cylinder 3, where it forms ink spots 11 ′ which are finally printed on the printing medium 4.
  • the Fig. 2 shows such a printing element in a high magnification in the honeycomb figuration according to the invention.
  • the honeycomb has six legs 15, 16, 17, which are all of the same length in the exemplary embodiment.
  • the legs 16 and 17 can differ slightly in length from the legs 15, so that - as shown in FIG. 4 with a shortening of the four oblique leg lengths - the exact honeycomb shape is distorted, the factor, however, is a maximum of 0.866 or more precisely 3: 2.
  • the distortion can also go into the positive, that is to say in the extension of the oblique side legs, but here too only up to the reciprocal value, that is 2: / 3.
  • the honeycomb-shaped pressure elements are arranged directly next to one another such that the distances between the two legs 15, 16 or 17 from the corresponding legs of the adjacent pressure elements are always constant.
  • the non-printing webs 18 are always the same width. This is the prerequisite for avoiding a point closure with tone values that are below 100%.
  • the honeycomb-shaped pressure element which is arranged independently of a checkerboard arrangement over the surface of a pressure point, there is never a point closure, unless the specific pressure point is intended to be exact To be black. Due to this geometry of the pressure element, all lines are depicted in whatever direction, regardless of the direction, a zigzag line is no longer recognizable.
  • FIG. 5 where the honeycomb-shaped pressure elements are still shown, but the respective distances between the pressure elements, that is to say the webs 18, change in width over the surface of FIG. 5 or the pressure point. This also changes the tonal value.
  • the pressure point becomes lighter towards the lower edge of the image. The widening of the webs can - as can be seen above - take place continuously or in larger percentage increments - as can be seen below. The percentage jump in the lower part of the pressure point is only larger, so that it is more visible in this resolution.

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Abstract

Die Form des Druckelementes ist wabenförmig. Alle Druckelemente eines Druckpunktes haben rundum gerade Schenkel, die im wesentlichen gleich lang sind. Die Stege zwischen benachbarten Druckelementen sind rund um ein Druckelement in ihrer Breite konstant. Aufgrund dieser geometrischen Anordnung von wabenförmigen Druckelementen zu einem beliebigen Druckpunkt ergeben sich stets gerade Linien, gleichgültig in welcher Richtung sie über die Fläche verlaufen. Diese Druckelementform ist insbesondere im schwarzweiss Druck von Bedeutung.

Description

Form eines Druckelementes beim Offset-Druckverfahren
Die Erfindung bezieht sich auf eine Form eines Druckelementes einer Vielzahl von rundum durch Stege voneinander getrennten Druckelementen an einer Druckeinheit beim Offset-Druckverfahren wie insbesondere dem rotativen Offsetdruck, wobei das jeweilige Druckelement eine geometrische, vieleckige Form aufweist.
Seit Beginn der Reprctechnik für das Offsetdruckverfahren bestand der Wunsch, anstelle der fotomechanischen Raster die alte, rasterlose Lithographie zu imitieren oder zumindest so nahe wie möglich an diese heranzukommen. Mit der Entwicklung der Fotolithographie wurde es immer deutlicher, dass mit den technisch konventionellen Rastern zwar eine relativ hohe Druckqualität erreicht werden kann, nicht aber die Nachahmung der alten Litho-Drucke. Die fotomechanischen Raster wie z. B. der Gra- dar- oder der Magenta-Raster eignen sich sehr gut für die neu entwickelte Fotolithographie und auch für die Reprotechnik. Diesen Rasterarten haften aber immer gewisse technischen Mängel wie Rasterabrisse, Moirebildung, Sekundär- Moirebildung und Rosetten-Bildung an. Nach wie vor besteht der Wunsch, die Originallithographie, also den Steindruck, rasterlos mit nur der Körnung der Steinoberfläche als Druckelement für den Offsetdruck zu ermöglichen.
Es besteht folglich zunächst ganz allgemein die Aufgabe, rasterlose Lithos herzustellen. Zunächst war die Idee, das Farbkorn eines Dias als Basis zu verwenden und mittels Farbauszug diese Körnung zu selektionieren und als Druckelement einzusetzen. Der Versuch scheitert an den unzulänglichen fototechnischen Materialien. Ein Teilerfolg konnte mit Computerprogrammen und PostSript-Seitenbeschreibungs Programmen erzielt werden. Da diese Rasterprogramme aber einem gesteuerten Zufallsgenerator unterliegen, besteht das Problem, dass je feiner die Auflösung der gewählten Einheiten ist, desto schwieriger die Berechnung der jeweiligen Gradationskurve ist. Wegen dieser Problematik ist diese Rasterart - wie der Cristall-, der Diamond-Screen- oder der Harlequin-HD-Screen-Raster - für die Zeitungsrotationsdruckmaschinen nicht geeignet.
Es war zu der konventionellen Rastertechnik für den Offsetdruck zurückzukehren. Beim rotativen Offsetdruck wird eine Druckplatte auf einen Zylinder gespannt. Der Zylinder arbeitet mit einem mit einem Gummituch bezogenen weiteren Zylinder zusammen und dieser wiederum mit einem Gegendruckzylinder, über den das zu bedruckende Papier geführt ist. Die druckenden Stellen der Druckplatte sind so präpariert, dass sie Wasser abstoßen und die fettige Druckfarbe annehmen. Die nicht druckenden Stellen sind wasserfreundlich präpariert und stoßen die fettige Farbe ab. Beim Drucken wird zuerst die ganze Druckplatte angefeuchtet, wobei nur die nicht- druckenden, wasserfreundlichen Stellen das Wasser annehmen. Die damit teilweise feuchte Druckplatte läuft dann an Farbwalzen vorbei, welche die fetthaltige Farbe auf die nicht feuchten Stellen der Druckplatte übertragen. Das Druckbild wird dann auf den Gummituchzylinder und von dem auf das zu bedruckende Papier übertragen.
Die zu färbenden Stellen eines Druckbildes sind in Druckelemente aufgeteilt, die mit dem bloßen Auge nicht zu erkennen sind. Jedes Druckelement ist von den benachbarten durch Stege getrennt. Die Stege werden nicht gefärbt. Je größer die Gesamtfläche der Stege in einem Bildpunkt ist, desto heller erscheint der Bildpunkt. Der Anteil der gefärbten Fläche an der Gesamtfläche eines Bildpunktes definiert einen Grauwert, den Halbtonwert des Bildpunktes, und wird normalerweise in Prozenten angegeben.
Mittels eines Rasters mit einer Vielzahl von darauf verteilten Druckelementen können durch Variieren der Druckelementgröße unterschiedliche Halbtonwerte simuliert werden. Es ist bekannt, die Druckelemente als Quadrate, als kreisrunde Flächen, als elliptische oder sonst wie geometrische Flächen zu bilden. Die Konturenschärfe der Bilder konnte bei der technisch möglichen Feinheit bei den bekannten Druckelementformen nicht voll befriedigen. Dies liegt daran, dass schon bei mittleren Druckelementgrößen, also bei mittlerem Halbtonwert des betreffenden Bildbereichs, ein Punkteschluss auftritt, so dass die Konturenschärfe sowie die Schattierungsverläufe des Druckbildes unbefriedigend sind. Bei der zu findenden Druckelementform muss der Punkteschluss soweit wie möglich nach „hinten" zur Tiefe hin gelegt, und es muss die neue Druckelementform über Gradationskurven perfekt gesteuert werden können. Eine Lösung dieses Problems ist durch die Druckelementform nach der EP-A-0 825 490 bekannt. In jeder Zelle der schachbrettartig angeordneten imaginären Rasterzellen ist je ein Druckelement angeordnet, dass bei über die Rasterzellen gleichbleibendem beliebigem Tonwert für alle Punkte der Begrenzungslinien eines Druckelementes der jeweils kürzeste Abstand zum benachbarten Druckelement zumindest annähernd gleich groß ist. Dabei soll das Druckelement eine im wesentlichen rhomboide Fläche aufweisen, deren Begrenzungslinien derart bogenförmig verlaufen, dass sie zwei einander diagonal gegenüberliegende spitze Ecken und zwei einander diagonal gegenüberliegende runde oder stumpfe Ecken ausbilden.
Diese Druckelementform und deren Anordnung im Raster hat den Vorteil, dass rein theoretisch ein Punkteschluss erst bei einem Halbtonwert von 100 % stattfindet. Bei dieser Druckelementform ist nicht zu vermeiden, dass gerade, aber schräg verlaufende Linien nicht als solche abgebildet werden, sondern als leichte Zickzacklinien.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Druckelementform zu entwickeln, mit der noch schärfere Reproduktionen und noch feinere, weichere Verläufe in den Schattierungen möglich sind, insbesondere auch schräge gerade Linien und Kanten scharf wiedergegeben werden.
Ausgehend von den Erfahrungen mit dem Druckelement nach der EP-A-0 825 490 ist als Lösung der gestellten Aufgabe vorgesehen, dass das jeweilige Druckelement allein von geraden Linien begrenzt ist. Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn das Druckelement nicht nur von drei, sondern besser von sechs geraden Schenkein begrenzt ist, weil sich dann nämlich eine Bienenwabenfiguration ergibt. Wegen seiner geometrischen Form ist dieses Druckelement für allerhöchste Ansprüche im S/W-Druck einsetzbar. Diese Figuration eines Druckelementes hat den besonderen Vorteil, dass in einer gesamten Rasterfiguration, die also aus mehreren nebeneinander angeordneten Druckelementen dieser Art zusammengesetzt ist, sowohl in einer horizontalen oder senkrechten Linie wie auch insbesondere in einer diagonalen Linie beliebiger Ausrichtung eine möglichst verzahnungsfreie Linie, wie auch Gerade entsteht. Es existieren keine Unterbrüche oder Verschiebungen mehr in den Linien, die bisher die Bildqualität negativ beeinflusst haben. Damit werden also in der Reproduktion in allen Ebenen des Druckbildes scharfe Konturen gezeichnet. Die bisher für das Auge noch erkennbaren Zick-Zack-Linien der zusammengesetzten Druckelemente der bekannten Art bei z. B. einer diagonalen Geraden ist mit dem erfindungsgemäßen Druckelement exakt gerade oder eine Rundung ist runder oder eine Zeichnung ist weicher in den Übergängen. Dabei sind Frequenzen im Linienbereich von 92 bis 304 Ipi möglich.
Damit das Druckbild unterschiedliche Helligkeitsstufen, einen sich ändernden Tonwert aufweisen können, müssen die Druckelemente von dem benachbarten durch eine Fläche getrennt sein, die nicht angefärbt ist. Diese (weiße) Flächen sind bei der Anordnung nach dieser Anmeldung stets stegförmig, und zwar derart, dass die nebeneinander angeordneten Druckelemente des Rasters - ohne eine schachbrettartige Anordnung - einander so zugeordnet sind, dass bei jedem und auch bei sich änderndem Tonwert die Abstände der beiden benachbarten geraden Schenkel zum nächsten Druckelement über die Länge des geraden Schenkels konstant sind. Diese Anordnung ist die Voraussetzung für einen Punkteschluss der jeweils benachbarten Druckelemente erst bei einem Halbtonwert von etwa 100 %. Die Folge dieser Anordnung sind weiche Helligkeitsunterschiede, sind optimale Konturenschärfen bei Bildern,
Dieses Druckelement ist besonders für die schwarzweiß Reproduktion im Zeitungs-, Rollen- oder Bogenoffsetdruck vorteilhaft anzuwenden.
Die Form des erfindungsgemäßen Druckelementes ist in der Zeichnung beispielhaft dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 In schematischer Darstellung einen Schnitt durch die Walzen eines bekannten Offsetdruckwerks,
Fig. 2 in starker Vergrößerung in der Draufsicht ein einzelnes Waben-Druckelement,
Fig. 3 in etwas verkleinerter Vergrößerung eine Anzahl von nebeneinander angeordneten Druckelementen mit gleichem Tonwert und
Fig. 4 ein Beispiel für das Druckelement gemäß Fig. 3, jedoch eine für das PostScript-Verfahren verzerrten Wabenfiguration.
Das Offsetdruckwerk nach Fig. 1 arbeitet mit einem Plattenzylinder 1 , auf den eine Druckplatte 2 aufgespannt ist. Der Plattenzylinder 1 arbeitet einerseits mit einem Gummituchzylinder 3 und dieser weiterhin mit einem mit dem zu bedruckenden Druckträger, wie Papier 4, bespannten Gegendruckzylinder 5 und andererseits mit einem Farbwerk 6 und einem Feuchtwerk 7 zusammen. Die Übertragung der Druckfarbe 60 auf die Druckplatte 2 durch das Farbwerk 6 erfolgt über eine Anzahl von Druckrollen 8. Die Übertragung des Wassers 70 durch das Feuchtwerk 7 erfolgt über eine Anzahl weiterer Übertragungswalzen 9. Alle Walzen bzw. Zylinder arbeiten gegenläufig zueinander, wie teilweise durch die Pfeile angegeben.
Durch das Feuchtwerk 7 wird Wasser 70 an nichtdruckende Stellen 10 der Druckplatte 2 übertragen, während die druckenden Stellen 1 1 der Druckplatte 2 von Wasser befreit bleiben. Die feuchten Stellen 10 stoßen die Druckfarbe 60 an den Auflagestellen 12 der aufliegenden Druckwalzen 8 ab, während die druckenden Stellen 1 1 die Druckfarbe 60 annehmen. Die Druckfarbe 60 wird dann von der Druckplatte 2 auf den Gummituchzylinder 3 übertragen und bildet dort Farbstellen 1 1 ', die schließlich auf den Druckträger 4 gedruckt werden.
Die druckenden Stellen 1 1 bzw. die Farbstellen 1 1 ' sind Druckelemente gemäß Fig. 2 und 3. Diese sind in der Praxis sehr klein und mit dem bloßen Auge nicht voneinander zu trennen. Die Fig . 2 zeigt in starker Vergrößerung ein solches Druckelement in der erfindungsgemäßen Waben-Figuration. Die Wabe hat sechs Schenkel 15, 16, 17, die im Ausführungsbeispiel alle gleich lang sind. In der Praxis, beim PostSript-Verfahren können sich die Schenkel 16 und 17 in der Länge von den Schenkeln 15 leicht unterscheiden, so dass sich - wie in Fig. 4 mit einer Verkürzung der vier schrägen Schenkellängen dargestellt - eine Verzerrung der exakten Wabenform ergibt, der Faktor ist aber maximal 0,866 oder genauer 3 : 2. Die Verzerrung kann auch ins Positive, also in die Verlängerung der schrägen Seitenschenkel, gehen, aber auch hier nur bis zum Kehrwert, also 2 : /3.
Gemäß Fig. 3 oder 4 sind die wabenförmigen Druckelemente unmittelbar derart nebeneinander angeordnet, dass die Abstände der jeweils beiden Schenkel 15, 16 oder 17 von den entsprechenden Schenkeln der jeweils benachbarten Druckelemente immer konstant sind. Die nicht druckenden Stege 18 sind stets gleich breit. Dies ist die Voraussetzung für die Vermeidung eines Punkteschlusses bereits bei Tonwerten, die unter 100 % liegen. Bei dem wabenförmigen Druckelement, das unabhängig von einer schachbrettartigen Anordnung über die Fläche eines Druckpunktes angeordnet ist, ergibt sich nie ein Punkteschluss, es sei denn, der spezielle Druckpunkt soll exakt schwarz sein. Aufgrund dieser Geometrie des Druckelementes werden alle Geraden gleichgültig in welcher Richtung auch immer auch gerade abgebildet, ein zick-zack- förmiger Strich ist nicht mehr erkennbar.
Zur Ergänzung ist noch auf die Fig. 5 zu verweisen, wo unverändert die wabenförmigen Druckelemente gezeichnet sind, jedoch über die Fläche der Figur 5 oder des Druckpunktes die jeweiligen Abstände zwischen den Druckelementen, also die Stege 18 sich in der Breite verändern. Damit ändert sich auch der Tonwert. Der Druckpunkt wird zur unteren Kante des Bildes heller. Die Verbreiterung der Stege kann - wie oben zu sehen - kontinuierlich oder in größeren Prozentesprüngen - wie unten zu sehen - erfolgen. Der Prozentsprung im unteren Teil des Druckpunktes ist nur größer, so dass er in dieser Auflösung stärker sichtbar ist.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e :
1. Druckelement zur Simulation von Tonwerten auf einem Druckträger mit einer Vielzahl von über die Fläche eines Druckpunktes verteilten Druckelementen, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Druckelement allein von geraden Linien (15, 16, 17) begrenzt ist.
2. Druckelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Druckelemente eines Rasters einmal parallel und zum anderen auch in einer Linie diagonal zueinander angeordnet sind.
3. Druckelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement mindestens drei Schenkel aufweist.
4. Druckelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel des Druckelementes alle zumindest annähernd gleich lang sind.
5. Druckelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Schenkel sich maximal um den Faktor 3 : 2 oder dessen Kehrwert (± 16 %) unterscheiden (Fig. 4).
6. Druckelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckelement von sechs Schenkeln begrenzt ist.
7. Druckelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement die Form einer Bienenwabe (Fig. 2) hat. Druckelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die nebeneinander angeordneten Druckelemente des Rasters - ohne eine schachbrettartige Anordnung - einander derart zugeordnet sind, dass bei jedem und auch bei sich änderndem Tonwert die Abstände der beiden benachbarten geraden Schenkel zum nächsten Druckelement über die Lange der geraden Schenkel konstant sind
Druckelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eckpunkte P-, , P2, P , P6, P7, 0 des Sechsecks mit ihren Koordinaten die Form des Sechsecks bestimmen, dass die Mittelpunkte M-, - M7 der im Einheitsraum benachbarten Sechsecke die Anordnung der Sechsecke zueinander bestimmen und dass sich alle Koordinaten auf den folgenden Einheitsraum [mit x e (-1 , 1 ) und y e (-1 , 1 )] beziehen
Figure imgf000010_0001
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