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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rasterung von Farbauszügen eines
Lentikularbildes mit einer Lentikularfrequenz der für die Betrachtung
des Lentikularbildes erforderlichen Lentikularlinsen, in welchem
für jeden
der Farbauszüge
unter einem Rasterwinkel mit einer Rasterfrequenz ein amplitudenmoduliertes
Rasterbild berechnet wird, wobei der Tangens des Rasterwinkels eine
rationale Zahl ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren
zur Herstellung eines Lentikularbildes auf einem Bedruckstoff.
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In
zunehmendem Maße
ist es im hochwertigen Verpackungsdruck gewünscht, besondere Effekte für das menschliche
Auge zu erzielen, um die Attraktivität der gedruckten Verpackung
und damit des darin enthaltenen Produktes zu steigern. Zu diesem Zweck
weit verbreitet ist insbesondere die Herstellung von Lentikularbildern.
Diese bestehen aus einer geordneten und auf eine Lentikularfrequenz
abgestimmten Abfolge von mehreren in Streifen zerlegten Bildern,
welche durch eine Gruppe von Linsenstreifen entsprechender Lentikularfrequenz
(in Linsen pro Längeneinheit),
die in Richtung der Bildstreifen ausgerichtet sind, betrachtet werden.
In Abhängigkeit des
Betrachtungswinkels bilden die einzelnen durch die Linsen in dieser
Betrachtungsrichtung abgebildeten Streifen der geordneten Abfolge
ein zusammengesetztes Gesamtbild. Bei entsprechend gewählter Ordnung
der Streifen mehrerer Bilder können
unter verschiedenen Betrachtungswinkeln unterschiedliche Gesamtbilder
sichtbar sein. Auf diese Weise kann beispielsweise eine Bewegungsillusion
erzeugt werden, wenn eine Serie von einzelnen Bildern aufeinanderfolgender
Bewegungsschritte in Funktion des Betrachtungswinkels sukzessiv
wahrnehmbar ist.
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Bei
den meisten der verbreiteten Druckverfahren, insbesondere für den Offsetdruck,
ist es für die
Realisierung von Helligkeitsunterschieden erforderlich, ein in Farbpunkte
gerastertes Bild zu erzeugen, welches für den Betrachter den gewünschten Helligkeitseindruck
hervorruft. Geläufige
Methoden benutzen in regelmäßigem Raster angeordnete Farbpunkte,
deren Flächengrößen variiert
werden (amplitudenmodulierte Raster). Beim Mehrfarbendruck, insbesondere
dem Vierfarbendruck, besteht dabei bekanntlich die Gefahr, dass
im Zusammendruck von Rastern der mehreren Farbauszüge optisch
sichtbare und damit störende
Artefakte entstehen, wenn die Rasterbilder der einzelnen Farbauszüge miteinander
interferieren (z. B. Moiré-Effekt).
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In
der Praxis hat sich herausgestellt, dass die Tatsache, dass das
Lentikularbild eine ausgezeichnete Winkelrichtung aufgrund der Richtung
der angeordneten Bildstreifen und eine Lentikularfrequenz (in Linsen
pro Längeneinheit) – eine Ortsfrequenz,
spatial frequency – aufweist,
eine zusätzliche
Herausforderung bei der Herstellung von gerasterten Lentikularbildern
darstellt. Ein Lentikularbild weist im Vergleich zu konventionellen
Bildern in eine Richtung eine zusätzliche Periodizität auf, welche
mit denjenigen der Raster der Farbauszüge interferieren kann, so dass
unerwünschte
sichtbare Artefakte auftreten. Insbesondere können die Lentikularfrequenz
oder ein kleines Vielfaches der Lentikularfrequenz und eine Rasterfrequenz
(in Rasterpunkten pro Längeneinheit,
verbreitet als lines per inch bezeichnet) in derselben Größenordnung
liegen. Abhilfe wurde bislang nur durch Raster, deren Paramente
auf Grundlage von empirischen Versuchen ermittelt worden sind, erreicht.
Es existiert bislang kein Verfahren, in welchem systematisch ein
Raster mit adäquaten
Parametern ermittelt wird.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Rasterung eines Lentikularbildes
mit minimalem Moiré Effekt
zu ermöglichen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Verfahren zur Rasterung von Farbauszügen mit den Merkmalen gemäß Anspruch
1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen charakterisiert.
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Im
erfindungsgemäßen Verfahren
zur Rasterung von Farbauszügen
eines Lentikularbildes mit einer Lentikularfrequenz der für die Betrachtung
des Lentikularbildes erforderlichen Lentikularlinsen wird für jeden
der Farbauszüge
unter einem Rasterwinkel mit einer Rasterfrequenz ein amplitudenmoduliertes Rasterbild
berechnet, wobei der Tangens des Rasterwinkels eine rationale Zahl
ist. Für
einen bestimmten Farbauszug wird ein sich auf die senkrechte Richtung zu
den Bildstreifen des Lentikularbildes beziehender Rasterwinkel festgelegt.
Ein Paar ganzer Zahlen (n, m), deren Quotient (m/n) gleich dem Tangens
des Rasterwinkels ist, wird bestimmt. Die Rasterfrequenz des Farbauszugs
wird als das Produkt der Lentikularfrequenz und der Quadratwurzel
der Summe der Quadrate der zwei ganzen Zahlen errechnet.
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Erfindungsgemäß wird damit
zielgerichtet ein Rasterverfahren geschaffen, in welchem ein für den Druck
eines Lentikularbildes zweckmäßiges amplitudenmoduliertes
Raster, insbesondere dessen Rasterwinkel und dessen Rasterweite
für die
einzelnen Rasterbilder der Farbauszüge, bestimmt wird. Das Raster
wird zu der Richtung des Lentikularbildes ausgerichtet. In vorteilhafter
Konsequenz entsteht, insbesondere im Zusammendruck mehrerer Farbauszüge, keine
Wechselwirkung des Rasters mit der Lentikularfrequenz und dem in
geordneten Streifen angeordneten Bildinhalt des Lentikularbildes.
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Die
erfolgreiche Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens beruht auf dem
Prinzip, dass alle für
die einzelnen Farbauszüge
verwendeten Raster in die Richtung senkrecht zu den Lentikularlinsen
die gleiche Periode haben wie die Linsen. Für den Fachmann auf dem in dieser
Darstellung beschriebenen technischen Gebiet ist klar, dass die
Lentikularfrequenz in der Praxis nicht konstant über das Lentikularbild ist,
so dass eine entsprechende Toleranz in der Praxis zulässig ist,
das heißt,
bereits eine annähernde
Gleichheit der Perioden ausreichend ist, ohne dass es zu störenden Moiré-Effekten
kommen kann. Nach entsprechenden Untersuchungen hat sich herausgestellt,
dass die noch akzeptable Toleranz für diese annähernde Gleichheit ±2 Bildlinien,
bevorzugt ±1
Bildlinie ist, so dass die Tatsache, dass geläufige Raster-Image-Prozessoren
normalerweise Winkel und Weiten Kombinationen nicht exakt sonder
nur mit einer gewissen Toleranz erzeugen können in der Praxis unerheblich
ist.
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Da
für den
Betrachter des Lentikularbildes aufgrund der Lentikularlinsen immer
nur ein in einer Dimension vergrößerter Ausschnitt
des Rasters sichtbar ist, gehen beispielsweise Rosettenmuster, wie
sie aus dem Zusammendruck von Farbauszügen in geläufigen Raster bekannt sind,
verloren. Durch die Lentikularlinsen betrachtet sieht der Betrachter
in jeder Linse immer den entsprechenden Ausschnitt des Rasters.
Auf diese Weise wird ein Moiré- Effekt zwischen der
Linse und dem Raster vermieden. Um einen störenden Effekt in Linsenrichtung
zu vermeiden, wird der von RT Rastern bekannte Ansatz verfolgt,
Moiré-Perioden zu minimieren.
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Die
Frequenzen sind Ortsfrequenzen (spatial frequencies). Das im erfindungsgemäßen Verfahren erzeugte
Raster ist insbesondere ein orthogonales Raster. Die erfindungsgemäßen Schritte
des Verfahrens können
für jeden
der Farbauszüge
angewendet werden. Die Rasterpunkte können kreisförmig, ellipsenförmig, quadratisch
oder linienförmig
sein.
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Bevorzugt
sind im erfindungsgemäßen Verfahren
die Rasterwinkel für
jeweils zwei der Farbauszüge
voneinander verschieden. Mit anderen Worten, für verschiedene Farbauszüge werden
Rasterbilder hergestellt, deren Raster relativ zueinander gedreht
beziehungsweise mit unter verschiedenen Winkeln zur Richtung des
Lentikularbildes liegen.
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Erfindungsgemäß können die
Raster unter unterschiedlichen Rasterwinkeln voneinander verschiedene
Rasterweiten aufweisen.
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Des
Weiteren kann der Rasterwinkel für
einen bestimmten Farbauszug aus einer Gruppe von Rasterwinkeln ausgewählt wird,
welche für
die Minimierung von Moiré Effekten
in Rasterungen optimiert sein. Die Rasterwinkel können beispielsweise
die weit verbreitet verwendeten Winkel des Rasters sein, dessen
verschiedene Rasterwinkel einen rationalen Tangens haben und deren
Rasterwinkel darauf optimiert sind, dass Moiré-Effekte vermieden werden
(RT Raster).
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In
einer ersten beispielhaften Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
beträgt
der Rasterwinkel 0 Grad oder 45 Grad oder etwa 18,435 Grad (Tangens
gleich 1/3) oder etwa 161,565 (Tangens gleich –1/3).
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In
einer zweiten bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
beträgt
der Rasterwinkel etwa 33,69 Grad (Tangens gleich 2/3) oder etwa
146,31 Grad (Tangens gleich –2/3)
oder etwa 18,435 Grad (Tangens gleich 1/3) oder etwa 161,565 (Tangens
gleich –1/3).
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Im
erfindungsgemäßen Verfahren
zur Rasterung von Farbauszügen
eines Lentikularbildes können
insbesondere vier Rasterbilder von vier Farbauszügen für den Vierfarbendruck in Cyan,
Magenta, Gelb und Schwarz berechnet werden. Für einen Mehrfarbdruck mit einer
größeren oder
einer kleineren Anzahl von Farben kann eine entsprechende Anzahl
von Rasterbildern von Farbauszügen
berechnet werden. Insbesondere kann einer oder mehrerer der Farbauszügen für eine Sonderfarbe,
welche nicht durch Mischung aus den Grundfarben erzeugt werden soll,
vorgesehen sein.
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Bei
vier Farbauszügen
für den
Zusammendruck im Vierfarbendruck (Cyan, Magenta, Gelb, Schwarz)
ist in den beiden zuvor genannten bevorzugten Ausführungsformen
je ein Rasterwinkel für ein
Rasterbild eines Farbauszugs vorgesehen, wobei im Allgemeinen die
Zuordnung der Farben beliebig ist und gemäß dem Motiv des Lentikularbildes
oder einem anderen Kriterium zwecks Optimierung des Ergebnisses
gewählt
werden kann.
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Im
erfindungsgemäßen Verfahren
kann zusätzlich
vorgesehen sein, dass für
einen Rasterwinkel, bei dem mehrere Paare ganzer Zahlen (n, m) existieren,
deren Quotient (m/n) gleich dem Tangens des Rasterwinkels ist, diejenige
errechnete Rasterfrequenz zum Einsatz gelangt – nachdem sie insbesondere
aus den errechneten ausgewählt
worden ist –,
welche zu einer für
eine Bebilderung vorgesehene Standardrasterfrequenz einen minimalem
Absolutwert der Differenz zwischen der Rasterfrequenz und der Standardrasterfrequenz
aufweist. Die Standardrasterfrequenz kann insbesondere diejenige
eines Druckformbelichters, Druckplattenbelichters, insbesondere
eines Offsetdruckplattenbelichters (zum Beispiel zur Bebilderung
von Thermaldruckplatten oder von UV-Druckplatten), sein. Derartige
Geräte
arbeiten mit einer Standardrasterfrequenz oder sind für eine Standardrasterfrequenz
ausgelegt oder optimiert, bei der eine Bebilderung standardmäßig durchgeführt wird.
In bestimmten Ausführungsformen
kann die Standardrasterfrequenz zwischen 200 und 300 lpi (lines
per inch) liegen. Mit anderen Worten, für den Fall, dass eine Mehrzahl
von möglichen Rasterfrequenzen
die erfindungsgemäßen Bedingungen
erfüllt,
wird diejenige Rasterfrequenz verwendet, welche einer Standardrasterfrequenz,
insbesondere der Druckformbelichterfrequenz, am nächsten kommt.
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In
einer bestimmten Gruppe von Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Verfahrens werden
Rasterwinkel verwendet, deren Tangens eine rationale Zahl ist, welche
sich als Quotienten aus ganzen Zahlen darstellen lassen, deren Beträge kleiner
als 12 sind.
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Die
Lentikularfrequenz kann zwischen 5 und 150 lpi (lines per inch),
bevorzugt zwischen 15 und 120 lpi, insbesondere zwischen 70 und
80 lpi, liegen.
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In
einer Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Rasterung
von Farbauszügen
eines Lentikularbildes kann die errechnete Rasterfrequenz mit dem
Kehrwert einer natürlichen
Zahl größer als
1 multipliziert wird. Mit anderen Worten, für das Raster wird nicht nur
eine Linsenperiode, sondern ein um eine natürliche Zahl Vielfaches der
Linsenperiode zugrunde gelegt. Die natürliche Zahl kann insbesondere
2 oder 3 sein. An dieser Stelle sei erwähnt, dass für die Winkel 0 Grad und 45
Grad bevorzugt ist, nur eine Linsenperiode zugrunde zu legen, um
blickwinkelabhängige
Effekte zu vermeiden.
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Im
Zusammenhang der Erfindung steht auch ein Computerprogrammprodukt,
insbesondere ein Rasterparameterberechnungsprogramm oder ein Raster-Image-Prozessor
(RIP). Das Rasterparameterberechnungsprogramm kann insbesondere
Ausgabedaten im Portable Data Format (PDF) oder im PostScript (PS)
erzeugen, mit denen ein Raster-Image-Prozessor versorgt werden kann.
Der Raster-Image-Prozessor kann insbesondere Eingabedaten im Portable
Data Format (PDF) oder im PostScript (PS) verarbeiten. Das erfindungsgemäße kann direkt
in den internen Speicher eines digitalen Computers geladen werden
und/oder auf einem computergeeigneten Medium, zum Beispiel eine
DVD, gespeichert sein. Es umfasst einen oder mehrere Softwarecodeabschnitte,
mit denen alle Schritte eines Verfahrens mit Merkmalen oder Merkmalskombinationen
gemäß dieser
Darstellung ausgeführt
werden, wenn das Produkt auf einem Computer läuft.
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In
der Folge des Einsatzes der erfindungsgemäßen Verfahrens mit den in dieser
Darstellung beschriebenen Merkmalen und Merkmalskombinationen wird
ein erfindungsgemäßes Verfahren
zur Herstellung, insbesondere drucktechnische Herstellung, eines
Lentikularbildes auf einem Bedruckstoff geschaffen: Erfindungsgemäß werden
zur Herstellung eines Lentikularbildes die nach einem Verfahren
mit Merkmalen oder Merkmalskombinationen gemäß dieser Darstellung berechnete
Farbauszüge
jeweils auf eine Druckform, insbesondere Druckplatte, belichtet,
und die belichteten Druckformen, insbesondere Druckplatte, werden
in einer Druckmaschine im Zusammendruck auf einen Bedruckstoff abgedruckt, so
dass ein mehrfarbiges Lentikularbild auf dem Bedruckstoff entsteht.
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Das
Lentikularbild kann Teil eines größeren Drucksujets sein. Die
Druckmaschine kann insbesondere eine Verpackungsdruckmaschine oder
eine Etikettendruckmaschine sei. Es können insbesondere die Druckverfahren
Offsetdruck, Tiefdruck, Flexodruck, Buchdruck oder Siebdruck jeweils
einzeln oder in Kombination zum Einsatz gelangen.
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In
einem zusätzlichen
Schritt im erfindungsgemäßen Verfahren
zur Herstellung eines Lentikularbildes kann auf das gedruckte Lentikularbild
eine Linsenfolie mit einer Folge von Linsen in der Lentikularfrequenz
in derselben Orientierung wie das Lentikularbild aufgebracht werden.
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Der
Bedruckstoff kann insbesondere Papier, Pappe, Karton, organische
Polymerfolie oder Aluminiumfolie sein.
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Weitere
Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen
und Weiterbildungen der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Figuren dargestellt. Es zeigt im Einzelnen:
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1 eine
schematische Darstellung zweier Lentikularlinsen mit einem darunter
liegenden beispielhaften Raster,
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2 ein
rechtwinkliges Dreieck zur erfindungsgemäßen Berechnung der Rasterfrequenz
für einen
festgelegten Rasterwinkel,
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3 eine
erste Gruppe von Rasterbeispielen mit kleinen ganzen Zahlen, und
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4 eine
zweite Gruppe von Rasterbeispielen mit kleinen ganzen Zahlen.
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Die 1 ist
eine schematische Darstellung zweier eine Linsenweite l aufweisende
Lentikularlinsen 10 mit zwei darunter liegenden beispielhaften Raster 12, 14 eines
Lentikularbildes. Das erste Raster 12 ist in Richtung 16 der
Linsenperiodizität
ausgerichtet, das zweite Raster weist zu dieser Richtung 16 einen
Winkel von etwa 18.4349 Grad auf (Tangens des Winkels gleich 1/3).
Aus dieser Darstellung ist insbesondere die Periodizität der zwei
Raster 12, 14 in die Richtung senkrecht zur Richtung 16 der
Linsenperiodizität
zu erkennen. Aufgrund der Abbildung des Lentikularbildes durch die
Lentikularlinsen 10 sind nur Bildausschnitte 18 dem
Betrachter sichtbar.
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Die 2 stellt
ein rechtwinkliges Dreieck zur Veranschaulichung der erfindungsgemäßen Berechnung
der Rasterfrequenz für
einen festgelegten Rasterwinkel dar. Die Hypothenuse des Dreiecks wird
durch die Linsenweite l gebildet. Die Katheten des Dreiecks sind
das n-fache beziehungsweise das m-fache der Rasterweite r, wobei
n und m ganze Zahlen sind, deren Vorzeichen die Orientierung der
Kathetenwinkel in mathematisch positive oder negative Richtung bestimmen.
Erfindungsgemäß werden
Paare von Zahlenwerten (n, m) für
die gewünschten
Rasterwinkel der einzelnen Farbauszüge bestimmt, wobei der Quotient
m/n der Tangens des Rasterwinkels ist. Die Rastweite r für einen
Rasterwinkel ist dann gleich der Linsenweite geteilt durch die Quadratwurzel
der Summe der Quadrate der Zahlen n und m. Entsprechend ist die
Rasterfrequenz gleich der Lentikularfrequenz multipliziert mit der
Quadratwurzel der Summe der Quadrate der Zahlen n und m.
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Die 3 zeigt
eine erste Gruppe von Rasterbeispielen mit kleinen ganzen Zahlen.
Bereits mit den kleinen Zahlen 0, 1, 2 und 3 als Werte für die Zahlenpaare
(n, m) lassen sich eine Reihe von zweckmäßigen Rasterwinkeln für ein erfindungsgemäßes Raster
für ein
Lentikularbild auffinden, welche bei Anwendung der erfindungsgemäßen Verfahrensschritte
für den
Zusammendruck und in Bezug auf die Linsenperiodizität störende Moiré-Effekte
vermeiden. In der 3 sind die sich im Raster wiederholenden Zellen
gezeigt.
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In
der 4 zeigt eine zweite Gruppe von Rasterbeispielen
mit kleinen ganzen Zahlen. Alternativ zu für die 3 verwendeten
Werten für
die Zahlenpaare (n, m) sind in dieser 4 Rasterzellen
beispielhaft dargestellt, in denen n = 4 und m eine kleine ganze
Zahl ist.
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Abschließend seien
noch zwei konkrete Beispiele für
eine Lentikularfolie mit einem Lentikularfrequenz von 74.706 lpi
angegeben.
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Im
Beispiel 1 gelangen für
die einzelnen Farben die folgenden Rasterwinkel zum Einsatz: Rasterwinkel_Cyan
= 18.4349 Grad, Rasterwinkel_Magenta = 161.565 Grad, Rasterwinkel
Gelb = 0.0 Grad und Rasterwinkel Schwarz = 146.31 Grad. Die Zahlenpaare
lauten dann: Für
Cyan (3, 1), für
Magenta (3, –1),
für Gelb
(3, 0) und für Schwarz
(2, 2). Erfindungsgemäß errechnen
sich die Rasterfeinheiten/Rasterfrequenzen zu: Rasterfrequenz_Cyan
= 236.241 lpi, Rasterfrequenz_Magenta = 236.241 lpi, Rasterfrequenz_Gelb
= 224.118 lpi und Rasterfrequenz_Schwarz = 211.3 lpi.
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Im
Beispiel 2 gelangen für
die einzelnen Farben die folgenden Rasterwinkel zum Einsatz: Rasterwinkel_Cyan
= 18.4349 Grad, Rasterwinkel_Magenta = 161.565 Grad, Rasterwinkel_Gelb
= 33.6901 Grad und Rasterwinkel_Schwarz = 146,31 Grad. Die Zahlenpaare
lauten dann: Für
Cyan (3, 1), für
Magenta (3, –1),
für Gelb
(3, 2) und für
Schwarz (3, –2).
Erfindungsgemäß errechnen
sich die Rasterfeinheiten/Rasterfrequenzen zu: Rasterfrequenz_Cyan
= 236.241 lpi, Rasterfrequenz_Magenta = 236.241 lpi, Rasterfrequenz_Gelb
= 269.356 lpi und Rasterfrequenz_Schwarz = 269.356 lpi.
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- 10
- Lentikularlinsen
- 12
- erstes
Raster
- 14
- zweites
Raster
- 16
- Richtung
der Linsenperiodizität
- 18
- Bildausschnitt
- l
- Linsenweite
- r
- Rasterweite