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Verfahren und Vorrichtung zum Analysieren einer Vorlage zur Bestlegung
von Rastertonwerten für die XeSroduktion anhand der Druckkennlinien einer Druckfarbenskala
od.dgl.
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Bei den bisher bekannten Verfahren zum Analysieren einer Vorlage wird
subjektiv-visuell gearbeitet, indem die Vorlage, die z.B. ein Dia sein kann, mit
einer Druckfarbenskala verglichen wird. Dabei bestimmt der Reproduktionstechniker
einige für die Reproduktion kritische Originalwerte, die durch ein Koordinatersystem
fixiert werden und verleicht diese mit Punkten der Druckfarbenskala. Diese kann
z.B. in elf Abstufungen verschiedener Rasterprozente gedruckt sein. als Bezugswert
ist dabei die hellste Druckfarbe, z.B. Gelb gegenüber den Druckfarben Cyan und Magenta
gewählt. Die analysierten VIerte werden anschließend auf eine sogenannte Checkkarte
oder Prüfkarte aufgetragen und sind für alle Stufen der Reproduktion verbindlich.
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Der Nachteil der bekannten Verfahren ist darin zu sehen, daß die subjektiv-visuelle
analyse der Vorlage zu ungenau ist. Diese fehlerhafte Vorgabe wirkt sich in sämtlichen
anschließenden arbeitsverfahren aus. Dabei muß berücksichtigt werden, daß die Ungenauigkeit
noch gesteigert ist, wenn sich Ermüdungserscheinungen des Reprotechnikers im Laufe
des Tages einstellen.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die konventionelle
Arbeitsweise zu ersetzen durch eine densitometrische (dichte-messende) Ärbeitsweise,
wobei eine Vergleichsmessung zwischen Vorlage und gespeicherten B-arbskalawerten
der jeweiligen drei Druckfarben, Gelb, Magenta und Cyan erfolgt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Analysieren einer-Vorlage zur Festlegung
der Rastertonwerte für die Reproduktion anhand der Druckkennlinien besteht darin,
daß definierte Farbwerte der Vorlage von einem Dreifiltermeßkopf in die Primärfarben
der subtraktiven Druckfarbenskala erfaßt und zerlegt werden und die somit ermittelten
Werte mit den Druckfarbenskalawerten verglichen werden und die Vergleichswerte (Differenzwerte)
der Druckfarbenskala durch einen Computer in Rasterprozenten ausgewiesen werden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist gekennzeichnet durch Anordnung
eines MePJkopfes, der die gegebenen Werte X, Y, Z zu einem Farbrechner gibt, der
die errechneten Werte Xst, Zst Zst einer Dreikoordinaten-Schlittensteuerung zuführt,
dem motorgesteuerte Farbtafeln zugeordnet sind, wobei den Farbtafeln ebenfalls ein
Meßkopf zugeordnet ist, der die aufgenommenen Werte X', Y', L' einem weiteren Barbrechner
übergibt, wobei die Werte beider Farbrechner und der Dreikoordinaten-Schlittensteuerung
zu einem mit Anzeige versehenen Auswerter gelangen.
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Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß mit erheblich größerer
Schnelligkeit als bei konventioneller Auswertung eine permanent gleichbleibende
Anzeige des Auswertungsergebnisses ermöglicht ist, wobei das gesamte Gerät durch
angelerntes Hilfspersonal bedienbar ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der
Zeichnungen näher erläutert.
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Weitere Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet. Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 eine Meßkopf anordnung schematisiert, Fig. 3 die Auflage eines Koordinatensystems
auf das Original bzw. das Objekt, Fig. 4 ein wciteres Blockschaltbild des Farbrechners,
Fig. 5 ein Blockschaltbild des Auswerters.
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Die Fig. 1 zeigt im Blockschaltbild die erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Analysieren einer Vorlage zwecks Festlegung von Rastertonwerten in Übereinstimmung
mit den Rastertonwerten einer handelsüblichen Druckfarbenskala für die Reproduktion.
Die Druckfarbenskala wird in drei verschiedenen Papieroberflächen vorwählbar angeordnet
und zwar in Kunstdruck, in maschinengestrichenem Offset und im Werkdruck, so daß
praktisch drei Skalen in der Vorrichtung vorhanden sind.
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In der Fig. 1 ist mit 1 ein handelsüblicher Dreifiltermeßkopf bezeichnet,
der die zu analysierende Vorlage z.B.
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ein Original an durch ein Koordinatensystem vorbestimmten Punkten
nach dem DreibereichsmeSverfahren gemäß DDi 5033 in Auflicht- oder Durchlichtverfahren
abtastet und die
diesen Punkten jeweils zugeordneten Farbwerte gleichzeitig
oder nacheinander in drei Grundfarben (Erimärfarben), nämlich Cyan, Magenta und
Gelb zerlegt. Hierzu ist der Meßkopf 1 in bekannter Weise ausgebildet und braucht
nicht näher dargestellt zu werden. Er ist mit drei Farbfiltern versehen, wobei die
Filter jeweils für einen bestimmten Spektralbereich durchlässig sind.
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Selbstverständlich kann auch noch ein Grauwert in einem vierten Meßkanal
ausgefiltert werden. Entsprechend den Grundfarbenanteilen eines ausgewählten Koordinatenpunktes
der Vorlage 2 erzeugt der Meßkopf 1 analoge Farbmeßwertspannungen X, Y, Z, die in
einen dem Dreifiltermeßkopf 1 nachgeschalteten Farbrechner 3 nach einem Näherungsverfahren
aufgrund der additiven Barbmischung von einprogrammierten Anteilen der drei Grundfarben
Cyan, Magenta und Gelb in Rasterprozentwerte ausgewandelt werden. Dabei stellt die
Farbmeßwertspannung X den Anteil der Grundfarbe Cyan, die Barbmeßwertspannung Y
den Anteil der Grundfarbe Magenta und die Farbeßwertspannung Z den Anteil der Grundfarbe
Gelb dar.
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Die im Barbrechner 3 aus den analogen Farbmeßwertspannungen X, y,
Z ermittelten Rasterprozentwerte für die einzelnen Grundfarbenanteile Cyan, Magenta
und Gelb werden einerseits über einen ersten Ausgang A1 des Farbrechners 3 als Meßwerte
Xm, Y und Zm an einer Auswertm einrichtung 4 und andererseits über einen zweiten
Ausgang A2 des Farbrechners 3 als Steuerbefehle Xst, Yst und Zst an eine Koordinaten-Schlittensteuerung
5 gelegt.
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Als Koordinaten-Schlittensteuerung 5 ist eine an sich bekannte Positionierungseinrichtung
verwendet, deren Schlitten unter der Steuerung von drei Motoren M dreidimensional
in Xc-, Yc~ und IL Zc -Richtung bewegt wird.
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Der besseren Übersicht halber ist in dem Aüsfuhrungsbeispiel nur einer
der drei Motoren M gezeigt. Die Bewegung des schon genannten Schlittens erfolgt
entsprechend den Werten der Stcuerbefehle Xst, Yst, Zst. ;.£ie bereits erwähnt,
werden übliche Farbtafeln mit 10%iger Abstufung verwendet, vorzugsweise in drei
oder mehr unterschiedlichen Papierqualitäten. Um aus zweidimensionalem Druck eine
dreidimensionale Farbtafel zu machen, werden eine anzahl von Tafeln, beispielsweise
elf Tafeln mit jeweils 10 %ig zunehmendem Gelbunterton in Xc und Yc -Richtungen
äe elf Stufen aus Magenta und Cyan gedruckt. Die sätze von jeweils elf Tafeln werden
Ausgeschnitten und hintereinander in ainem Schienensystem befestigt, wie Karteikarten.
An Schienensystem ist eine Code-Schiene angebracht, die zur genauen Positionierung
dient. Ein Xc-BEfehl bewirkt eine waagerechte Farbtafelbewegung in lateraler Richrung,
ein Yc-Befehl die Auswahl der jeweiligen Karte, also ein Vorrücken der Farbtafeln
und ein Zc-Befehl die senkrechte Bewegung der jeweils ausgewählten Karte. Dabei
verschiebnen sich die Farbtafeln entsprechend den Steuerbefehlen Xst, Yst und Zst
vor einem feststehenden Meßkopf 7.
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Die Farbtafeln sind in der Zeichnung nur angedeutet mit dem Bezugszeichen
6. Selbstverständlich besteht die Möglichkeit, den zweiten Meßkopf 7, der die Farbtafeln
abtastet, beweglich anzuordnen und die Farbtafeln selbst stationär vorzusehen. Welches
Teil sich vor wem bewegt ist gleichgültig, entscheidend ist, daß entsprechend den
teuerbefehlen Xst, Pxt Zst die Meßkopf optik vor das jeweils i;e den Befehlen angegebene
Feld der Farbtafeln geführt wird. Die Farbtafeln sind entsprechend handelsüblicher
Druckfarbenskalen aufgebaut. Die Bewegung der Barbtafeln erfolgt von nicht dargestellten
Schlitten der Koordinatenn-Schlittensteuerung 5.
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Die Druckfarbenskala bzw. die Farbtafeln 6 werden somit während ihrer
Bewegung an einem feststehenden Dreifiltermeßkopf 7 vorbeigeführt, der bei Stillstand
des Schlittens der Dreikoordinaten-Schlittensteuerung 5 das vor ihm liegende Feld
der Druckfarbenskala 6 ebenfalls nach dem Dreibereichsmeßverfahren gemäß DImr 5033
abtastet. Dieser Meßkopf 7 ist ausgebildet entsprechend dem Meßkopf 1, der dem Original
bzw. der Vorlage zugeordnet ist. Beide eßköpfe sind mit drei Linsen versehen, die
auch als Optik bezeichnet werden können und mit 10 in der Zeichnung bezeichnet sind.
Der Optik ist jeweils ein Farbfilter zugeordnet, der mit 11 in der Zeichnung gezeichnet
ist und dem jeweils ein Foto empfänger 12 nachgeschaltet ist. In Fig. 2 ist der
dritte Fotoempfänger nicht zu sehen, er liegt unter der Lichtquelle 13. Nach diesem
Aufbau, der an sich bekannt ist, sind beide Meßköpfe 1 und 7 ausgebildet. Die Werte
der Steuerbefehle Xst' st' Zst geben somit die Wahl des Feldes, das als Kontrollfeld
auf der Farbtafel dient.
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Die tatsächlich vorhandenen Rasterwerte dieses ausgewählten Kontrollfeldes
werden als Istwert bezeichnet. Sie entsprechen z.B. 20% Cyan, 30%' Magenta und 50%
Gelb.
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Die vom zweiten Meßkopf 7 entsprechend den Grundfarbenanteilen des
eingestellten ausgewählten Rasterfeldes der geräteinternen Druckfarbenskala 6 liefert
analoge Barbmeßwertspannungen wie der Meßkopf 1, die jedoch etwas abweichen können,
wenn das Kontrollfeld der Vorlage nicht entspricht. Die hier abgenommenen Farbmeßwertspannungen
sind mit X', Y' und Z' bezeichnet. Diese Farbmeßwertspannungen werden einem zweiten
Farbrechner 8 zugeführt, der seinerseits diese den Grundfarbenanteilen proportionalen
Farbmeßwertspannungen X', Y', Z' ebenfalls nach einem digitalen Näherungsverfahren
in Rasterprozentwerte umwandelt und diese als Kontrollenmeßwerte X'm, Y'm und
an
einen weiteren eingangs schon genannten Auswerter 4 legt.
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Die Auswerteinrichtung 4 vergleicht die vom Farbrechner 3 gelieferten
Meßwerte Xm, Xm und Zm mit den durch den Farbrechner 8 ermittelten Kontrolmeßwerten
X'm, Y'm und Z'm und korrigiert mit der sich ergebenden Differenz die Istaufrasterung
der geräteinternen Druckfarbenskala 6. Uber eine der Auswerteinrichtungen 4 nachgeschaltete
digitale Anzeigeneinrichtung 9 wird die korrigierte Istaufrasterung in getrennte
Rasterprozentwerte für die einzelnen Grundfarben Cyan, Magenta und Gelb digital
zur Anzeige gebracht, wobei diese korrigierte Istaufrasterung, nämlich der korrigierte
Istwert I, für sämtliche Arbeitsvorgänge in der Produktion verbindlich ist. Bei
zu großer Differenz zwischen den von dem Farbrechner 3 und dem Farbrechner 8 bei
Abtastung gelieferten Werten Xm, YmX Zm und X'm, Ylm und Z'm können ein oder mehrere
weitere Korrekturvorgänge vorgenommen werden.
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In Fig. 4 ist ein Blockschaltbild des Farbrechners dargestellt. Die
Meßwerte X, Y und Z bzw. X', Y' und Z', die von den Meßköpfen 1 bzw. 7 kommen, sind
in der Fig. 4 von links eingehend als jeweils Meßwerte bezeichnet. Bei dem genannten
Blockschaltbild der Fig. 4 ist der Farbrechner 3 dargestellt. Die nachfolgenden
Ausführungen treffen analog auf den Farbrechner 8 zu, der nicht noch einmal beschriebenzu
werden braucht.
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Die Meßwerte X, Y, Z laufen in die Komparatoren 30 ein, die die Meßwerte
mit den Summen EX, BY, #Z vergleichen. Die Steuerströme gelangen jeweils zu den
Zählern bzw.
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Integratoren 31, die als U1, U2 und U3 in der Zeichnung bezeichnet
sind. Die Zähler bzw. Integratoren 31 bzw. U1 bis U3 sind mit Analogdigitalwandlerq,
die auch als Teiler bezeichnet werden können, verbunden. Die Analogdigitalwandler
sind mit 32 in der Fig. 4 bezeichnet. Jedem
Analogdigitalwandler
ist ein Potentiometer 33 vorgeschaltet. Die Potentiometer sind entsprechend mit
X1, X2, Y1, Y2, Y3, Z1, Z2 und Z3 bezeichnet.
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Jeweils an allen drei Potentiometern werden die entsprechenden Anteile
der Volltonfarben eingestellt0 So wird an X1, Y1, Z1 die 1 - X, 1 - Y, 1 - Z Anteile
des in Vollton gedruckten Iviagenta an X2, Y2, Z2 die gleichen Anteile von Vollton
Gelb und an X3, Y3, Z3 die gleichen Anteile von Vollton Cyan eingestellt.
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Hinter jedem Potentiometer ist, wie bereits erwähnt, ein Teiler, also
ein Analogdigitalwandler 32 geschaltet, für dessen analogausgang folgende Formel
gilt; Ä = E . U. Bei dieser Formel ist unter A der Analogausgang, unter E der Analogeingang,
nämlich der Wert des Poetntiometers und unter U die Stellung des den Teiler steuernden
Zählers zu verstehen Alle drei Summierstufen summieren gesondert die X X1,Y1, Z1-Anteile
sowie die X2, Y2, Z2 und X3, Y3, Z3-Anteile.
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Für den Ausgang von #X-Z gilt: #X = A11 + A21 + A31 = X1U1 + X2U2
+ X3U3 #Y = A12 + A22 + A32 = Y1U1 + Y2U2 + Y3U3 #Z = A13 + A23 + A33 = Z1U1 + Z2U2
+ Z3U3 Die #X, #Y, #Z Ausgänge werden mit dem Meßwert Xm, Ym, Zm verglichen.
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Für jede Grundfarbe wird einer der Anteile als charakteristisch zugeordnet.
Als charakteristisch gilt derjenige
enteil, der sich üm meisten
ändert, wenn sich die Farbschichtdicke ändert. Bei Magenta , bei Gelb Z und bei
Cyan X.
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Dieser Zuordnung zufolge steuert die Differenz X X - #Xm den Zähler
U3, #Ym den Zähler U1 und -Zm den Zähler U2.
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Bei Aquivalenz wird der entsprechende Zähler gesperrt, #X >größer
ist als Xm läuft der Zähler aufwärts und bei einer Stellung wo # #X kleiner ist
als Xm läuft der Zähler rückwärts. Dadurch ergibt sich ein selbstkorrigierendes
System, das so lange in Bewegung bleibt, bis alle drei Ausgangswerte die meßwerte
genau erreichen und #X = Xm, #Y = Ym und #Z = Zm wird.
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Die Zählerstände stellen die gewünschte Auflösung dar und werden zur
Ansteuerung des Dreikoordinatensystems verwendet. Anstatt Zähler und Digitalanalogwandler
kann ein Analog-Integrator auch verwendet werden.
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Diese Art der Auflösung beruht auf der additiven Farbmischung und
berücksichtigt deshalb die Abdeckung der einzelnen Barben nicht.
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Der Barbrechner wird in Multiplex-Betrieb zur Auflösung der Meßwerte
und der Kontrollwerte benutzt.
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Die Zähler sind zweistufig, die kleinste Rechenstufe ist 1ß.
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In Fig. 5 ist ein Blockschaltbild des Auswerters dargestellt. Der
Auswerter 4 erhält von drei Seiten die notwendigen Werte und zwar den Istwert I,
den Kontrollwert Y'm, Z'm und den Meßwert Xm, Ym und Zm. Diese Werte
laufen
in Komparatoren 40, in denen sie Parallel-Seriell gewandelt werden0 Die Impulsreihe
läuft auf die Zähler bzw. Integratoren 41, die ihrerseits alle drei mit einem Ablaufimpulsgeber
42 verbunden sind.
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Die Zählerergebnisse werden einem Nand-Gatter zugeführt.
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Von dort gelangen sie zu einem Vor- und Rückwärtszähler 43.
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Das Ergebnis des Vor- und Rückwärtszählers läuft zur Anzeige 9. Die
Anzeige ist nicht näher dargestellt. ßie kann eine übliche Digitalanzeige sein.
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Die Addition kann im Prinzip auch mit anderen, ebenso üblichen Methoden
durchgeführt werden.
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In der Anzeige ist zu erwarten, daß bei genauer Abstimmung der beiden
Meßköpfe der Fehler der Auflösung des zu Messenden und des Kontrollfeldes etwa gleich
groß ist. Dann gilt folgendes: Objektwert - Meßwert = Istwert - Kontrollmeßwert.
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Unter Objektwert ist der tatsächliche Wert der Vorlage zu verstehen,
unter Meßwert die Werte Xm, Ym, Zm und istwert ist der tatsächliche Rasterwert des
Kontrollfeldes und der Kontrollmeßwert ist X'm, Y'm bzw. Z'm Daher die Sollfunktion
des Auswertes: Anzeige = Istwert I - Kontrollmeßwert X'm, Y'm, Z'm + Meßwert Xm,
Ym, Zm.
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Die Differenz ergibt den Kontrollwert z.Bt - 1 bzw. + 1.
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So kann die Bedienungsperson ersehen, inwieweit die Skala vom Objekt
abweicht.
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Bei zu hohen Behlern ist wahrscheinlich ein falsches Kontrollfeld
angesteuert worden, so daß ein oder mehrere weitere Korrekturvorgänge automatisch
vorgenommen werden können.
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Das erfindungsgemäße Verfahren besteht aus folgenden Schritten: a)
an vorbestimmten Koordinatenpunkten der Vorlage werden definierte Farbwerte mittels
des Dreifiltermeßkopfes 1 nach dem Dreibereichsmeßverfahren (DZ 5033) abgetastet
und gemäß ihren Grundfarbenanteilen Cyan, Magenta, Gelb in Rasterprozentwerten ausgewiesen,
b) entsprechend den ermittelten Rasterprozentwerten für die einzelnen Grundfarben,
wird die als Vergleichsobj ekt dienende geräteinterne Druckfarbenskala voreingestellt,
d.h., das diesen Rasterprozentwerten zugeordnete Feld der Druckfarbenskala 6 wird
vor einem zweiten Dreifiltermeßkopf 7 geschoben, c) das angesteuerte Feld der Druckfarbenskala
wird nach dem Dreibereichsmeßverfahren DIN 5033 abgetastet, wobei die Ermittlung
von Rasterprozentwerten erfolgt, d) es erfolgt der Vergleich der ermittelten Rasterprozentwerte
und die Feststellung der Differenz der beiden Rasterprozentwerte, die Istaufrasterung
der Farbtafel wird mit der Differenz der von beiden Rechnern angezeigten Werte korrigiert
und angezeigt.
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(Korrektur bedeutet eine Interpolation auf 1% Rastertonwert).