ЭЛЕМЕНТ ЗАЩИТЫ ДЛЯ ЗАЩИЩЕННОГО ДОКУМЕНТА
SECURITY FEATURE FOR A SECURITY DOCUMENT

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение также относится к элементу защиты для проверки подлинности защищенного документа, к защищенному документу, например, банкноте, паспорту, ценной бумаге, сертификату или кредитной карте, который содержит такой элемент защиты. Более того, изобретение также относится к способу изготовления такого элемента защиты, а также способу проверки подлинности защищенного документа.
Уровень техники
В документе US 2006/0197990 А1 описано наложение двух соответствующих изображений, в результате чего показывается скрытое изображение. Скрытое изображение не может быть восстановлено из одного соответствующего изображения.
В документе WO 97/47487 описан элемент защиты, содержащий два простых шаблона, напечатанных на противоположных сторонах подложки, которые образуют разные изображения при просмотре в отраженном свете и в проходящем свете.
Раскрытие изобретения
Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить элемент защиты для проверки подлинности защищенного документа. Другая задача изобретения состоит в том, чтобы предложить способ изготовления такого элемента защиты. Еще одна задача изобретения состоит в том, чтобы предложить защищенный документ, содержащий такой элемент защиты. Еще одна задача изобретения состоит в том, чтобы предложить способ проверки подлинности такого защищенного документа.
Эти задачи решают с помощью элементов и способов из независимых пунктов формулы изобретения.
Соответственно, элемент защиты для проверки подлинности защищенного документа (такого как банкнота, паспорт, ценная бумага, сертификат или кредитная карта) содержит по меньшей мере частично прозрачную подложку с первой и второй поверхностями. Подложка является частично отражающей в режиме просмотра в отраженном свете.
Здесь термины «по меньшей мере, частично прозрачный», а также «частично отражающий» касаются оптического свойства соответственно ненулевого прохождения и ненулевого отражения света по меньшей мере одной длины волны, в частности, в видимом диапазоне от 380 нм до 780 нм. Таким образом, в режиме просмотра в проходящем свете ненулевое количество света может проходить через указанную подложку и также по меньшей мере часть света отражается. Предпочтительно, чтобы коэффициент пропускания подложки составлял более 50% по меньшей мере для одной проходящей длины волны (в частности, в видимом диапазоне от 380 нм до 780 нм).
Предпочтительно, чтобы подложка была плоской и/или гибкой (например, ее толщина была меньше 500 мкм, в частности, меньше 120 мкм) и вторая поверхность была противоположной относительно первой поверхности стороной плоской подложки. Это упрощает приложение в защищенных документах, которые обычно плоские и/или гибкие до некоторой степени.
Более того, элемент защиты содержит первый шаблон (например, полутоновое изображение, изображение в оттенках серого или цветное изображение), который расположен на указанной первой поверхности указанной подложки. Первый шаблон может быть получен с использованием первого начального шаблона, то есть первый шаблон на подложке может быть сформирован с использованием первого начального шаблона (например, полутонового изображения, изображения в оттенках серого или цветного изображения).
Первый шаблон содержит несколько оптических плотностей d1 цветов, то есть он не является равномерным.
Первый шаблон содержит, для указанной по меньшей мере одной длины волны, несколько различных оптических плотностей d1 цветов (уровни серого) в диапазоне от 0% (то есть d1=0) до заданного уровня плотности. Этот заданный уровень плотности больше 0% и меньше 100%. Предпочтительно, чтобы он находился между 10% и 90% (то есть между 0,1 и 0,9), в частности, равнялся 50% (то есть 0,5).
Более того, элемент защиты содержит второй шаблон (например, снова полутоновое изображение, изображение в оттенках серого или цветное изображение), который расположен на указанной второй поверхности указанной подложки, то есть противоположной указанной первой поверхности (см. выше). Второй шаблон может быть получен с использованием первого начального шаблона и второго начального шаблона, который отличается от первого начального шаблона, то есть второй шаблон на подложке может быть сформирован с использованием первого начального шаблона и второго начального шаблона (например, снова полутонового изображения, изображения в оттенках серого или цветного изображения).
Второй шаблон содержит несколько оптических плотностей d2 цветов, то есть он не является равномерным.
Хотя оптические плотности d2 цветов второго шаблона могут изменяться в широком диапазоне, в частности, даже в диапазоне от 0 до 1, они не являются независимыми от оптических плотностей d1 цветов в соответствующих местах первого шаблона. Скорее они таковы, что при указанной по меньшей мере одной длине волны, «шаблон прохождение-наложение», сформированный при просмотре двух шаблонов в проходящем свете, обладает несколькими оптическими плотностями цветов b=1-(1-d1)*(1-d2)*t в диапазоне от указанного заданного уровня плотности до 100%, где t - множитель, находящийся в диапазоне от 0,5 до 1,0. В частности, множитель t может быть использован для компенсации неидеального прохождения подложки.
В частности, каждый шаблон содержит несколько отдельных областей (например, пикселов) с равномерным внешним видом в каждой области. Это улучшает информационное содержание шаблонов.
В соответствии с изобретением, коэффициенты пропускания и коэффициенты отражения указанного первого шаблона и указанного второго шаблона выбраны так
* что в режиме просмотра в проходящем свете по меньшей мере для одной длины волны (в частности, в видимом диапазоне от 380 нм до 780 нм), прошедшей через указанный второй шаблон, через указанную подложку и через указанный первый шаблон (то есть, через весь элемент защиты), видим указанный второй начальный шаблон (то есть, возможно воспроизвести по меньшей мере часть его информационного содержимого). Тем не менее, уровни яркости и контраста могут отличаться от соответствующих уровней второго начального шаблона.
В результате, зритель в режиме просмотра в проходящем свете (например, невооруженный глаз зрителя без визуальных средств или устройство просмотра, такое как оборудованный камерой мобильный телефон) может различить по меньшей мере некоторые разные области (например, пикселы) в видимом шаблоне в режиме просмотра в проходящем свете, так что он может воспроизвести по меньшей мере часть информационного содержания второго начального шаблона. Например, шаблон, который он получает в режиме просмотра в проходящем свете, соответствует второму начальному шаблону, из которого получен второй шаблон. Тем не менее, как отмечено выше, яркость и/или контраст могут отличаться.
В качестве примера «видимости», то есть различимости различных областей, например, ΔЕ94-значения для различных областей больше 1,8.
Тем не менее, коэффициенты пропускания и коэффициенты отражения указанного первого шаблона и указанного второго шаблона могут быть дополнительно выбраны так,
* что в режиме просмотра в отраженном свете по меньшей мере для одной длины волны (в частности, в видимом диапазоне от 380 нм до 780 нм, предпочтительно, чтобы длина волны совпадала с указанной выше длиной волны прошедшего света), отраженной от указанного первого шаблона, видим указанный первый начальный шаблон (то есть возможно воспроизвести по меньшей мере часть его информационного содержимого).
В результате, зритель в режиме просмотра в отраженном свете (например, невооруженный глаз зрителя без визуальных средств или устройство просмотра, такое как оборудованный камерой мобильный телефон) может различить по меньшей мере некоторые разные области в видимом шаблоне в режиме просмотра в отраженном свете. Шаблон, который он получает в режиме просмотра в отраженном свете, например, соответствует первому начальному шаблону, из которого получен первый шаблон. Тем не менее, яркость и/или контраст могут отличаться.
В результате, в соответствии с изобретением, внешний вид и восстанавливаемое информационное содержание элемента защиты зависит от режима просмотра и, таким образом, значительно улучшена защита.
Предпочтительно, чтобы в режиме просмотра в проходящем свете был видим только второй начальный шаблон. Таким образом, шаблон может быть более ясно виден, если он не загрязнен, например, остатками первого начального шаблона.
В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения, в режиме просмотра в отраженном свете видим только первый начальный шаблон. Таким образом, шаблон может быть более ясно виден, если он не загрязнен, например, остатками второго начального шаблона.
Предпочтительно, чтобы подложка содержала несколько слоев с одинаковыми или разными оптическими свойствами (такими, как спектры пропускания). Таким образом, могут быть реализованы более конкретные эффекты и улучшена защита.
Предпочтительно, чтобы первый и/или второй шаблоны могли быть покрыты одним или несколькими дополнительным слоем (слоями), например, для уменьшения или улучшения зеркальных отражений от первой и/или второй поверхности (поверхностей) подложки и/или шаблонов.
В предпочтительном варианте осуществления элемента защиты первый шаблон наносят, в частности печатают (например, с помощью офсетной печати, трафаретной печати или сублимационной печати), на указанную первую поверхность указанной подложки и/или второй шаблон наносят, в частности печатают (например, с помощью офсетной печати, трафаретной печати или сублимационной печати), на указанную вторую поверхность указанной подложки. Таким образом, элемент защиты может быть изготовлен проще.
При желании, под первым и/или вторым шаблоном может быть нанесен грунтовочный слой с целью обеспечения стабильности печатных чернил.
В другом предпочтительном варианте осуществления элемента защиты, в указанном режиме просмотра в отраженном свете не виден второй начальный шаблон. Это возможно в случае, когда интенсивность всего (то есть объединенного в пространстве по всему элементу защиты) света, отраженного от элемента защиты или от первого шаблона превышает интенсивность всего (то есть объединенного в пространстве по всему элементу защиты) света, прошедшего через указанный элемент защиты по меньшей мере в 5 раз. Другими словами, в этом варианте осуществления изобретения определение «режима просмотра в отраженном свете» состоит в следующем: интенсивность всего света, отраженного от элемента защиты или от первого шаблона, превышает интенсивность всего света, прошедшего через элемент защиты по меньшей мере в упомянутое выше количество раз.
Таким образом, легче так выбрать коэффициенты пропускания и коэффициенты отражения первого и второго шаблонов, чтобы имели место описанные выше эффекты внешнего вида в режиме просмотра в отраженном свете.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления элемента защиты, в указанном режиме просмотра в проходящем свете не виден первый начальный шаблон. Это возможно в случае, когда интенсивность всего (то есть объединенного в пространстве по всему элементу защиты) света, прошедшего через элемент защиты (в режиме просмотра в проходящем свете) превышает интенсивность всего (то есть объединенного в пространстве по всему элементу защиты) света, отраженного от элемента защиты или от первого шаблона по меньшей мере в 5 раз. Другими словами, в этом варианте осуществления изобретения определение «режима просмотра в проходящем свете» состоит в следующем: интенсивность всего света, прошедшего через элемент защиты, превышает интенсивность всего света, отраженного от элемента защиты по меньшей мере в упомянутое выше количество раз.
Таким образом, легче так выбрать коэффициенты пропускания и коэффициенты отражения первого и второго шаблонов, чтобы имели место описанные выше эффекты внешнего вида в режиме просмотра в проходящем свете.
Предпочтительно, чтобы второй шаблон получали с использованием - помимо второго начального шаблона - обращения указанного первого начального шаблона.
Здесь понятия «обращение», «обратный» и, соответственно, «обратный коэффициент пропускания» и «обратный коэффициент отражения» относятся к значению коэффициента пропускания/коэффициента отражения (например, шаблона или конкретной области шаблона), который является «обратным» (инвертированным) в отношении к идеальному 100% коэффициенту пропускания/отражения для одной или нескольких длин волны (в частности, в видимом диапазоне от 380 нм до 780 нм) и в отношении другого значения коэффициента пропускания/коэффициента отражения (например, значения коэффициента другого шаблона или области). В качестве примеров, для 90% коэффициента пропускания в конкретной области первого начального шаблона, обратный коэффициент пропускания будет 10%. В качестве другого примера, 20% коэффициент отражения в конкретной области является обращенным по отношению к 80% коэффициенту отражения.
Таким образом, легче выбрать коэффициенты пропускания и коэффициенты отражения первого и второго шаблонов так, чтобы описанные выше эффекты внешнего вида имели место в режимах просмотра элемента защиты в проходящем свете и в отраженном свете.
В одном предпочтительном варианте осуществления элемента защиты первая гистограмма (то есть диаграмма, указывающая распределение абсолютных или относительных частот конкретных значений коэффициента пропускания/коэффициента отражения, например, уровней серого) указанного первого шаблона содержит по меньшей мере первую незаполненную область и по меньшей мере первую заполненную область. Другими словами, в качестве примера, первая гистограмма изображения первый-шаблон-уровень-серого содержит незаполненные уровни серого, то есть не все уровни серого присутствуют в изображении (но некоторые присутствуют!).
Таким образом, легче выбрать коэффициенты пропускания и коэффициенты отражения первого и второго шаблонов так, чтобы описанные выше эффекты внешнего вида имели место в режимах просмотра элемента защиты в проходящем свете и в отраженном свете.
В другом предпочтительном варианте осуществления элемента защиты, первый шаблон и/или второй шаблон и/или подложка содержат цветной фильтр. Это позволяет легче выбрать одну или несколько проходящих и/или отраженных длин волн.
В качестве другого аспекта изобретения, способ изготовления описанного выше элемента защиты включает в себя следующие этапы:
- предусматривают первый начальный шаблон,
- предусматривают второй начальный шаблон,
- модифицируют, если необходимо, яркость и/или контраст указанного первого начального шаблона с целью получения указанного шаблона, который должен быть расположен на подложке элемента защиты. Первый шаблон обладает оптическими плотностями d1 цветов в диапазоне от 0% до заданного уровня плотности, при этом указанный заданный уровень плотности находится между 10 и 90%. Предпочтительно, чтобы заданный уровень плотности находился между 10 и 90% (то есть между 0,1 и 0,9), в частности, равнялся 50% (то есть 0,5).
Более того, способ включает в себя следующие этапы:
- модифицируют, если необходимо, яркость и/или контраст второго начального шаблона с целью получения промежуточного шаблона. Тем не менее, этот промежуточный шаблон, в отличие от первого шаблона, не должен быть расположен на подложке элемента защиты (см. ниже). Он обладает оптическими плотностями b цветов в диапазоне между указанным заданным уровнем плотности и 100%.
Способ включает в себя следующий дополнительный этап:
- формируют второй шаблон (который должен быть расположен на второй поверхности подложки элемента защиты) с использованием первого шаблона и с использованием промежуточного шаблона. Это делают таким образом, что по меньшей мере для одной длины волны оптические плотности d2 цветов второго шаблона задаются формулой d2=1-(1-b)/[t*(1-d1)], где t является множителем от 0,5 до 1,0.
Наконец, способ включает в себя следующие этапы:
- наносят указанный первый шаблон (10) на первую поверхность по меньшей мере частично прозрачной подложки (2), которая является частично отражающей в режиме просмотра в отраженном свете, и
- наносят указанный второй шаблон (20) на вторую поверхность указанной подложки (2).
Следовательно,
* в режиме просмотра в проходящем свете по меньшей мере для одной длины волны, прошедшей через указанный второй шаблон, через подложку и через указанный первый шаблон, не видим указанный второй начальный шаблон (в частности, только второй начальный шаблон). Другими словами, объединенные коэффициенты пропускания первого и второго шаблонов соответствуют второму начальному шаблону (со степенью свободы контраст/яркость).
Более того, обеспечивают то,
* что в режиме просмотра в отраженном свете по меньшей мере для одной длины волны, отраженной от первого шаблона (предпочтительно той же длины волны, что и прошедшая длина волны), видим указанный первый начальный шаблон (в частности, только первый начальный шаблон). Другими словами, в режиме просмотра в отраженном свете второй шаблон подавляют и коэффициенты отражения первого шаблона (со степенью свободы контраст/яркость) приводят к первому начальному шаблону.
Таким образом, легче формировать первый и второй шаблоны, которые обладают описанными выше коэффициентами пропускания и коэффициентам отражения. Таким образом, легче достичь описанных выше эффектов внешнего вида в режимах просмотра элемента защиты в проходящем свете и в отраженном свете.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения, способ включает в себя следующие дополнительные этапы:
- обрабатывают полутонами указанный первый шаблон, и
- обрабатывают полутонами указанный промежуточный шаблон или указанный второй шаблон.
Таким образом, в качестве полутонового изображения могут быть применены изображения в оттенках серого, что упрощает изготовление элемента защиты.
В качестве другого аспекта изобретения, защищенный документ (например, банкнота, паспорт, ценная бумага, сертификат или кредитная карта) содержит описанный выше элемент защиты. Предпочтительно, чтобы элемент защиты был расположен в окне (то есть прозрачной области) защищенного документа (его подложки). В результате, внешний вид и восстанавливаемое информационное содержание защищенного документа могут быть легче сделаны зависимыми от режима просмотра. Таким образом, улучшают защиту и значительно затрудняют подделывание.
Предпочтительно, чтобы такой защищенный документ дополнительно содержал светопоглотитель, в частности, расположенный на некотором расстоянии от элемента защиты. Далее, например, путем складывания защищенного документа вдоль нанесенной, в частности, напечатанной, линии сгиба, светопоглотитель может быть наложен на элемент защиты, в частности, на стороне второй поверхности подложки элемента защиты. В результате, светопоглотитель уменьшит количество прошедшего света и, следовательно, легче достигнуть режима просмотра в отраженном свете. В результате, улучшается обращение с защищенным документом при необходимости проверки его подлинности.
Предпочтительно, чтобы коэффициент отражения светопоглотителя был меньше 50% по меньшей мере для указанной по меньшей мере одной длины волны, отраженной от указанного элемента защиты, и/или по меньшей мере для указанной по меньшей мере одной длины волны, прошедшей через указанный элемент защиты. Светопоглотитель может, например, содержать область защищенного документа, которая покрыта темным цветом, например, 100% черным. В результате, легче достигается режим просмотра элемента защиты в отраженном свете и улучшается обращение с защищенным документом при необходимости проверки его подлинности.
В качестве другого аспекта изобретения, способ проверки подлинности описанного защищенного документа включает в себя следующие этапы:
- предоставляют защищенный документ, который содержит описанный выше элемент защиты,
- с первой позиции просмотра, в режиме просмотра в проходящем свете (например, напротив потолочной лампы), получают первое изображение указанного элемента защиты,
- со второй позиции просмотра (которая может совпадать с первой позицией просмотра или отличаться от нее), в режиме просмотра в отраженном свете, получают второе изображение указанного элемента защиты. При этом первый шаблон ориентируют по направлению ко второй позиции просмотра.
Более того, способ включает в себя следующие этапы:
- устанавливают указанную подлинность указанного защищенного документа с использованием первого (режим просмотра в проходящем свете) изображения и с использованием второго (режим просмотра в отраженном свете) изображения.
Благодаря конкретным и различным внешним видам в режиме просмотра в проходящем свете (видим второй начальный шаблон) и в режиме просмотра в отраженном свете (видим первый начальный шаблон), подлинность защищенного документа легче установить, что улучшает защиту и значительно затрудняет подделывание.
Предпочтительно, чтобы во время этапа получения указанного второго изображения интенсивность всего (то есть объединенного по пространству) света, отраженного от указанного элемента защиты, превышала интенсивность всего света, прошедшего через указанный элемент защиты по меньшей мере в 5 раз. Таким образом, легче установить режим просмотра в отраженном свете.
В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения, во время этапа получения указанного первого изображения интенсивность всего (то есть объединенного по пространству) света, прошедшего через указанный элемент защиты, превышает интенсивность всего света, отраженного от указанного элемента защиты по меньшей мере в 5 раз. Таким образом, легче установить режим просмотра в проходящем свете.
Предпочтительно, чтобы способ содержал этап наложения светопоглотителя на указанный элемент защиты. Таким образом, уменьшают количество света, прошедшего через элемент защиты, и легче установить режим просмотра в отраженном свете. Далее, осуществляют этап получения указанного второго изображения указанного элемента защиты с указанным устройством поглощения света, которое расположено с указанным перекрытием указанного элемента защиты, например, напротив указанной второй позиции просмотра рядом со второй поверхностью подложки элемента защиты. Это упрощает обращение с защищенным документом с целью получения изображения в режиме просмотра в отраженном свете.
Множитель t, используемый в способе и элементе защиты может, например, быть выбран равным 1, в частности, если эффекты отражения подложки пренебрежимо малы или если ими намеренно пренебрегают.
В другом варианте осуществления изобретения множитель t может находиться в диапазоне от 0,5 до 0,9 и соответствовать пропусканию подложки. В этом случае эффектом неидеального пропускания подложки пренебрегают.
Подложка является частично отражающей, таким образом предоставляется возможность визуально распознать изображение в режиме просмотра в отраженном свете.
В одном варианте осуществления изобретения отражение подложки может быть вызвано зеркальным отражением, то есть подложка проявляет зеркальное отражение в указанном режиме просмотра в отраженном свете. Это позволяет получить сильно контрастные изображения в отраженном свете при просмотре подложки под углом, когда отражается источник света.
В другом варианте осуществления изобретения подложка проявляет по меньшей мере 10%, но не более 50%, отражения в указанном режиме просмотра в отраженном свете при указанной по меньшей мере одной длине волны. Это позволяет получить сильно контрастные изображения в отраженном свете.
Предпочтительно, чтобы подложка проявляла по меньшей мере 10%, в частности, по меньшей мере 20%, и/или не более 50%, отражения при указанной по меньшей мере одной длине волны для света, отраженного перпендикулярно подложке.
В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения подложка не является поглощающей по меньшей мере при одной длине волны, то есть она поглощает свет, прошедший перпендикулярно через подложку, но не более 10%, в частности, не более 5%. Это основано на понимании, что поглощающая подложка приводит к менее контрастному изображению в режиме просмотра в отраженном свете.
В другом варианте осуществления изобретения подложка проявляет по меньшей мере 10%, в частности, по меньшей мере 20%, диффузного отражения и/или проявляет не более 50% диффузного отражения в указанном режиме просмотра в отраженном свете при указанной по меньшей мере одной длине волны. Это позволяет получить сильно контрастные изображения в отраженном свете при просмотре подложки под любым углом.
Предпочтительно первый и второй шаблоны являются полутоновыми шаблонами, то есть шаблонами, к которым применили технологию полутонов.
Предпочтительно первый и второй шаблоны наносят с помощью поглощающих, то есть «черных», чернил, то есть чернил, которые поглощают свет при указанной по меньшей мере одной длине волны.
Предпочтительно «заданный уровень плотности» равен 50%, что позволяет равномерно распределять доступный уровень контраста между изображением в проходящем свете и изображением в отраженном свете.
Как упоминалось выше, каждый из первого и второго шаблонов имеет несколько уровней оптической плотности d1, d2 цвета, то есть они не являются однородными. Предпочтительно, каждый шаблон имеет по меньшей мере три различных уровня оптической плотности цвета в зависимости от положения, то есть в каждом шаблоне имеется по меньшей мере три различных места, в которых по меньшей мере три различных уровня оптической плотности цвета.
Замечания
Изобретение не ограничено шаблонами полутонов или с оттенками серого. Хотя описание и фигуры в основном для ясности концентрируются на шаблонах полутонов и шаблонах с оттенками серого, аналогичные заключения могут быть сделаны для каждого цветового канала цветных шаблонов, которые делают объект патентования настоящего изобретения осуществимым для цветных шаблонов.
Аналогично, описанные варианты осуществления изобретения относятся к элементам и способам. Из различных комбинаций вариантов осуществления изобретения могут возникнуть синергетические эффекты, хотя они могут быть не описаны подробно.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение станет более понятным и другие задачи, помимо упомянутых выше, станут ясны из дальнейшего подробного описания. Настоящее описание ссылается на приложенные чертежи, на которых:
фиг. 1 - вид, показывающий - в качестве технологической основы - первый шаблон 10 и второй шаблон 20, а также объединение 200 этого первого шаблона 10 со вторым шаблоном 20 в режиме просмотра в проходящем свете;
фиг. 2 - вид, показывающий формирование первого шаблона 10 и второго шаблона 20 для использования в элементе 1 защиты в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения;
фиг. 3 - вид, показывающий получение первого шаблона 10 с использованием первого начального шаблона 10' и получение промежуточного шаблона 20'' с использованием второго начального шаблона 20';
фиг. 4 - вид, показывающий объединение первого шаблона 10 и промежуточного шаблона 20'' с фиг. 3 с целью получения второго шаблона 20 для использования в элементе 1 защиты в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения;
фиг. 5 - вид, показывающий элемент 1 защиты, соответствующий второму варианту осуществления изобретения, элемент 1 защиты содержит первый шаблон 10 и второй шаблон 20 с фиг. 4;
фиг. 6а - вид, показывающий первый полутоновый шаблон 10 и второй полутоновый шаблон 20 для использования в элементе 1 защиты в соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения, а также показывающий объединение первого шаблона 10 и второго шаблона 20 в режиме просмотра в проходящем свете;
фиг. 6b - вид, показывающий различные полутоновые шаблоны 202 и 203, используемые как в фиг. 6а;
фиг. 7 - вид, показывающий защищенный документ 100, содержащий элемент 1 защиты с фиг. 5, светопоглотитель 5 и линию 500 сгиба;
фиг. 8 - вид, схематично показывающий элемент 1 защиты с фиг. 5 в режиме просмотра в проходящем свете;
фиг. 9 - вид, схематично показывающий элемент 1 защиты с фиг. 5 в режиме просмотра в отраженном свете с зеркальным отражением; и
фиг. 10 - вид, схематично показывающий элемент 1 защиты с фиг. 5 в режиме просмотра в отраженном свете с зеркальным отражением и ослаблением второго шаблона с помощью светопоглотителя 5.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения
На фиг. 1 показаны первый шаблон 10 и второй шаблон 20. На этой фигуре первый шаблон 10 является изображением в оттенках серого с градиентом от 100% белого (то есть 0% черного) до 100% черного (слева направо). Второй шаблон 20 является обратным шаблоном для первого шаблона 10, то есть он является изображением в оттенках серого с градиентом от 100% черного до 0% черного.
Когда первый шаблон 10 перекрыт вторым шаблоном 20 (то есть, когда первая область 11 полностью совмещена с третьей областью 23, а вторая область 12 полностью совмещена с четвертой областью 24) и при просмотре в проходящем свете, наблюдают изображение 200 в оттенках серого, показанное в нижней части фиг. 1. Более конкретно, получают изображение в оттенках серого, в котором присутствует переход от 100% черного до 75% черного и назад до 100% черного.
В верхней части фиг. 1 показаны уровни черного отдельных шаблонов 10 и 20, а также уровни черного для объединенного изображения 200 в оттенках серого (в режиме просмотра в проходящем свете) в зависимости от положения.
Из диаграммы видно, что в режиме просмотра в проходящем свете (то есть, при объединении прохождения через первый шаблон и прохождения через второй шаблон), первая область 11 неотличима от второй области 12 первого шаблона 10, так как первая область 11 и вторая область 12 обладают одинаковыми уровнями серого, равными 84% черного (см. точки, обозначенные 12+24 и 11+23, кривой, обозначенной ссылочной точкой 200 на диаграмме).
Это объясняется тем, что первая область 11 первого шаблона 10 полностью совмещена с третьей областью 23 второго шаблона 20 (см. вертикальную линию). Аналогично, вторая область 12 первого шаблона 10 полностью совмещена с четвертой областью 24 второго шаблона 20 (см. вертикальную линию). Более того, первый шаблон 10 (то есть все области) является обращением второго шаблона 20, то есть третья область 23 является обращением первой области 11, а четвертая область 24 является обращением второй области 12.
Одним возможным теоретическим подходом к объяснению этого является так называемое выражение Демишеля (Demichel). Для двух цветов выражение Демишеля показывает, что для наложения слоя цвета С1 с плотностью d1 и слоя С2 с плотностью d2 (оба слоя обладают случайными полутонами)
покрытие поверхности белым w=(1-d1)×(1-d2),
воспринимаемый цвет C1=d1×(1-d2), и
воспринимаемый цвет C2=d2×(1-d1).
2
Если оба цвета С1 и С2 черные и, если d2=1-d1 (обратные шаблоны!), плотность b черного (то есть b=1-w) для наложенного изображения равна b=1-d1+d1. Это соответствует кривой, обозначенной 200, на диаграмме с фиг. 1.
2
2
В качестве примера, первая область 11 первого шаблона 10 и четвертая область 24 второго шаблона 20 являются 80% черными. Вторая область 12 первого шаблона 10 и третья область 23 второго шаблона 20 являются 20% черными, то есть обратными. Следовательно, коэффициент пропускания и коэффициент отражения первой области 11 отличаются от соответствующих коэффициентов второй области 12, а коэффициент пропускания и коэффициент отражения третьей области 23 отличаются от соответствующих коэффициентов четвертой области 24. Наложение первой области 11 и третьей области 23 приводит к b=1-0,8+(0,8), то есть b=84% черного. То же самое значение получаем для наложения второй области 12 и четвертой области 24, а именно b=1-0,2+(0,2)=84% черного. Заметим, что здесь предполагаем 100% коэффициент пропускания подложки (подложка не показана!).
Таким образом, в режиме просмотра в проходящем свете (то есть, при наложении первого шаблона 10 и второго шаблона 20), первая область 11 неотличима от второй области 12, а третья область 23 неотличима от четвертой области 24.
Кроме того, из выражения Демишеля следует:
* С полным диапазоном оттенков серого (см. диапазон 1), воспринимаемый уровень черного наложенных обратных шаблонов 10, 20 в режиме просмотра в проходящем свете находится в диапазоне от b=100% до 75%.
* С меньшим диапазоном оттенков серого (см. диапазон 2), таким как 0,2-0,8 (то есть пример выше), воспринимаемый уровень черного наложенных обратных шаблонов находится в диапазоне от b=84% до 75% (горизонтальные пунктирные линии).
* С еще меньшим диапазоном оттенков серого (см. диапазон 3), таким как 0,35-0,65, воспринимаемый уровень черного наложенных обратных шаблонов находится в диапазоне от b=77,25% до 75%. Этот диапазон является диапазоном уровней b черного, где уровни черного неотличимы невооруженным глазом зрителя без визуальных средств. Таким образом, в этом примере, в режиме просмотра в проходящем свете через первый шаблон 10 и второй шаблон 20, первая область 11' будет неотличима от второй области 12'. В целом, можно сказать, что нельзя различить области с разницей интенсивностей прошедшего света менее 5%.
Если на первый шаблон 10 смотреть в режиме просмотра в отраженном свете (например, когда интенсивность всего света, отраженного от первого шаблона 11 превышает интенсивность всего прошедшего света по меньшей мере в 5 раз), то больше не имеет место полное наложение первого шаблона 10 со вторым шаблоном 20 и, таким образом, первая область 11 становится отличимой от второй области 12 благодаря их разным коэффициентам отражения. В целом, можно сказать, что нельзя различить области с разницей интенсивностей отраженного света менее 5%.
Таким образом, при различных условиях просмотра могут быть созданы очень конкретные шаблоны и улучшена защита.
В то время как на фиг. 1 объяснена технологическая основа, на фиг. 2 рассмотрено формирование первого шаблона 10 и второго шаблона 20 для использования в элементе 1 защиты в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения.
На фиг. 2 показан второй начальный шаблон 20' от 100% белого до 100% черного и показан первый начальный шаблон 10' от 100% черного до 100% белого (если смотреть слева направо). До сих пор ситуация совпадает с ситуацией, описанной выше при рассмотрении фиг. 1.
Теперь здесь, в отличие от непосредственного использования этих начальных шаблонов 10' и 20' при нанесении на подложку 2 элемента 1 защиты (оба элемента не показаны), яркость и контраст второго начального шаблона 20' модифицируют для обеспечения всех уровней оттенков серого темнее 50% черного. Другими словами, его гистограмма оптических плотностей цветов (уровни серого) сжата. Таким образом, получаем промежуточный шаблон 20''. Другими словами, в гистограмме этого промежуточного шаблона 20'', присутствуют только уровни черного от 50% черного до 100%) черного, а уровни серого от 0% черного и 50% черного отсутствуют (то есть в промежуточном шаблоне 20'' присутствуют только области со значениями серого от 50% черного до 100% черного).
Более того, яркость и контраст первого начального шаблона 10' модифицированы для обеспечения того, чтобы уровень оттенков серого был ярче 50% черного. Таким образом, получаем первый шаблон 10, который должен быть расположен на первой поверхности 3 подложки 2 (не показана) элемента защиты. Другими словами, в гистограмме этого первого шаблона 10, присутствуют только уровни черного от 0% черного до 50%) черного, а уровни серого от 50% черного и 100% черного не присутствуют.
Теперь, в качестве следующего этапа, формируют второй шаблон 20 с использованием первого шаблона 10 и промежуточного шаблона 20''. Второй шаблон 20 (который должен быть расположен на второй поверхности 4 подложки 2 элемента защиты) создают так, что
* в режиме просмотра в проходящем свете в объединении первого шаблона 10, получают промежуточный шаблон 20'' в предположении идеального 100% коэффициента пропускания подложки. Тем не менее, этот промежуточный шаблон 20'' соответствует второму начальному шаблону 20' за исключением модифицированных яркости и контраста.
Диаграмма сверху фиг. 2 показывает эти взаимоотношения.
Этот последний этап формирования второго шаблона 20 осуществляют с использованием выражения Демишеля, описанного выше при рассмотрении фиг. 1. Более конкретно, выражение Демишеля, приведенное выше для слоя цвета С1 (в этом случае - черного) с плотностью d1 и слоя цвета С2 (в этом случае - черного) с плотностью d2, говорит, как выполнить этот этап формирования: Он утверждает, что
Здесь b снова указывает плотность черного для шаблона 10+20=20'' прохождение-наложение.
Другими словами, уровень черного в конкретной области формируемого второго шаблона 20 может быть вычислен следующим образом:
Например, рассмотрим пунктирную вертикальную линию на диаграмме сверху фиг. 2. В этой конкретной области шаблонов, первый шаблон 10 обладает уровнем серого в 40%. Далее задача состоит в том, чтобы найти второй шаблон 20 (то есть его уровень серого в этой области), который объединен (в проходящем свете) с первым шаблоном, с целью получения уровня серого, равного 60% (то есть, уровня серого промежуточного шаблона 20'' в соответствующей области). Таким образом, при b=0,6 и d1=0,4, получаем следующее:
Это соответствует точке 201 на шаблоне-20-кривой на диаграмме с фиг. 2.
В качестве правила формирования шаблона, необходимо положить, что d2>=0. Это приводит к следующему
Тем не менее, это означает, что уровень серого любой области первого шаблона 10 (то есть d1) всегда ярче соответствующего уровня серого области промежуточного шаблона 20'' в том же положении. Другими словами, оптическая плотность d1 цвета первого шаблона 10 находится в диапазоне от 0% (0,0) до заданного уровня плотности, при этом оптические плотности b цветов промежуточного шаблона находятся в диапазоне от указанного заданного уровня плотности до 100% (1,0).
С учетом этого, при необходимости выполняют этап сжатия гистограммы.
В приведенных выше примерах, выбраны два равных диапазона для d1 (то есть уровни черного в первом шаблоне 10) и b (то есть уровни черного в промежуточном шаблоне 20''), такие как 0-50% для d1 и 50%-100% для b. Также возможны другие диапазоны.
В результате, легче сформировать первый и второй шаблоны 10, 20, которые должны быть расположены на первой и второй поверхностях 3, 4 подложки 2 элемента защиты.
Заметим, что рассмотренный выше подход также работает в цвете:
Выражение Демишеля в CMYK:
Сголубой = dголубой × (1-dпурпурный) × (1-dжелтый) × (1-dчерный)
Спурпурный = dпурпурный × (1-dголубой) × (1-dжелтый) × (1-dчерный)
Сжелтый = dжелтый × (1-dголубой) × (1-dпурпурный) × (1-dчерный)
Сголубойпурпурный = dголубой × dпурпурный × (1-dжелтый) × (1-dчерный)
Сголубойжелтый = dголубой × (1-dпурпурный) × dжелтый × (1-dчерный)
Спурпурныйжелтый = dпурпурный × (1-dголубой) × dжелтый × (1-dчерный)
Счерный = (1-dголубой) × (1-dпурпурный) × (1-dжелтый) × dчерный
+ dголубой × dпурпурный × dжелтый × (1-dчерный)
+ dголубой × dпурпурный × dжелтый × dчерный
+ dголубой × (1-dпурпурный) × (1-dжелтый) × dчерный
+ dпурпурный × (1-dголубой) × (1-dжелтый) × dчерный
+ dжелтый × (1-dголубой) × (1-dпурпурный) × dчерный
+ dголубой × dпурпурный × (1-dжелтый) × dчерный
+ dголубой × (1-dпурпурный) × dжелтый × dчерный
+ dпурпурный × (1-dголубой) × dжелтый × dчерный.
Если голубойпурпурныйжелтый = черный
Сбелый = (1-dголубой) × (1-dпурпурный) × (1-dжелтый) × (1-dчерный)
На фиг. 3 показано получение первого шаблона 10 с использованием первого начального шаблона 10' и получение промежуточного шаблона 20'' с использованием второго начального шаблона 20'.
В отличие от описанных выше при рассмотрении фиг. 2 серых клиньев, здесь первый начальный шаблон 10' содержит 8-битовое изображение в оттенках серого автора изобретения с множеством пикселов (областей) 11, 12… . Второй начальный шаблон 20' содержит 8-битовое изображение в оттенках серого статуи с множеством пикселов (областей) 23, 24… .
Как ясно из панелей (а) и (b), яркость и контраст первого начального шаблона 10' модифицированы с целью получения первого шаблона 10, который необходимо расположить на первой поверхности 3 подложки 2 (не показана) элемента защиты. Первая гистограмма Н10 первого шаблона 10 содержит первую незаполненную область H10u ниже уровней 127 серого и первую заполненную область Н10р выше уровней 128 серого.
На панелях (с) и (d) показано формирование промежуточного шаблона 20'' с использованием второго начального шаблона 20'. Более конкретно, яркость и контраст второго начального шаблона 20' модифицируют с целью получения промежуточного шаблона 20'', который позже используют для формирования второго шаблона 20, который необходимо расположить на второй поверхности 4 подложки 2 (не показана) элемента защиты. Вторая гистограмма Н20'' промежуточного шаблона 20'' содержит вторую незаполненную область Н20''u выше уровней 128 серого и вторую заполненную область Н20''р ниже уровней 127 серого.
На фиг. 4 показано объединение первого шаблона 10 и промежуточного шаблона 20'' с фиг. 3 с целью получения второго шаблона 20. Далее, первый шаблон 10 наносят на первую поверхность 3 подложки 2 элемента 1 защиты (не показан), а второй шаблон 20 наносят на вторую поверхность 4 указанной подложки 2. Как ясно из второго шаблона 20 (например, в нижней части, содержащей воротник автора изобретения), во втором шаблоне 20 содержится обращение первого начального шаблона 10'. Тем не менее, это является результатом описанного выше этапа формирования шаблонов. В режиме просмотра в проходящем свете (I1 с Р1, верх в правом столбце фиг. ) видим промежуточный шаблон 20'', при этом в режиме просмотра в отраженном свете (I2 с Р2, которое совпадает с Р1 в этом случае, низ в правом столбце фигуры) видим первый начальный шаблон 10'. Заметим, что для упрощения режима просмотра в отраженном свете и для достижения дополнительных эффектов ослабления (см. ниже), здесь за второй поверхностью 4 подложки 2 в режиме просмотра в отраженном свете расположен светопоглотитель 5, то есть первый шаблон 10 направлен ко второй позиции Р2 просмотра.
На фиг. 5 показано использованием первого шаблона 10 и второго шаблона 20 с фиг. 4 в элементе 1 защиты. Первый шаблон 10 («автор изобретения») наносят на первую поверхность 3 подложки 2, а второй шаблон 20 (сформированный так, как описано выше с использованием изображения «автор изобретения» и изображения «статуя») наносят на вторую поверхность 4 подложки 2. Предпочтительно первый и второй шаблоны 10, 20 наносят с использованием процесса печати с отличным совмещением. Таким образом легче достичь рассмотренные выше визуальные эффекты в различных режимах просмотра, и защита улучшается.
Как ясно из правого окна на левой стороне фигуры, первое изображение 11, которое взято с первой позиции Р1 просмотра в режиме просмотра в проходящем свете, показывает только второй начальный шаблон 20' (статуя).
Тем не менее, как ясно из правого окна правой стороны фигуры, в режиме просмотра в отраженном свете (второе изображение I2 со второй позиции Р2 просмотра), чему здесь способствует наложение светопоглотителя 5 на элемент 1 защиты, видим только первый начальный шаблон 10' («автор изобретения»).
Таким образом, создаются специальные визуальные эффекты и улучшается защита.
На фиг. 6а показано получение первого шаблона 10 из первого начального шаблона 10'. Здесь, помимо этапов, описанных выше при рассмотрении фиг. 2 и 3, после модификации яркости и контраста первого начального шаблона 10' используют обработку полутонами. Более того, на фигуре показан второй шаблон 20 для использования в элементе 1 защиты в соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения. Второй шаблон 20 получают с использованием первого шаблона 10 и с использованием промежуточного шаблона 20'' (не показан) с учетом описанного выше правила формирования шаблона. Здесь, помимо этапов, описанных выше при рассмотрении фиг. 2 и 3, после модификации яркости и контраста второго начального шаблона 20' (не показан) к промежуточному шаблону 20'' применяют дополнительную обработку полутонами. На нижнем правом окне фигуры показано, что в режиме просмотра в проходящем свете (изображение I1 с первой позиции Р1 просмотра зрителя) виден только второй начальный шаблон 20'.
На фиг. 6b показаны различные полутоновые шаблоны 202 и 203, которые используют для получения первого и второго шаблонов 10, 20 фиг. 6а. Более конкретно, первый полутоновый шаблон 202 с постоянной частотой используют для получения первого шаблона 10 фиг. 6а. Второй полутоновый шаблон 203 с той же самой частотой, но с углом поворота используют для получения промежуточного шаблона 20'' и, следовательно, второго шаблона 20 с фиг. 6а. Шаблон 204 наложения первого и второго полутоновых шаблонов 202, 203, а также третий полутоновый шаблон 205 с покрытием поверхности, аналогичным шаблону 204 наложения, но с постоянной частотой, показаны для сравнения.
Использование полутоновых шаблонов упрощает изготовление элемента защиты.
На фиг. 7 схематично показан защищенный документ 100 (банкнота с номиналом 501), содержащий элемент 1 защиты с фиг. 5. Элемент 1 защиты расположен в окне защищенного документа 100, а светопоглотитель 5, состоящий из области с 100% черного, расположен на некотором расстоянии от элемента 1 защиты. Если защищенный документ 100 согнут вдоль линии 500 сгиба, светопоглотитель 5 может перекрывать элемент 1 защиты и, таким образом, легко достигается режим просмотра в отраженном свете (также см. ниже по эффектам ослабления).
На фиг. 8 схематично показан элемент 1 защиты с фиг. 5 в режиме просмотра в проходящем свете. Элемент 1 защиты содержит прозрачную многослойную подложку 2 с первой поверхностью 3 и второй поверхностью 4. Первый шаблон 10 («автор изобретения») расположен на первой поверхности 3 (показана только схематично). Второй шаблон 20 (сформированный с использованием первого шаблона 10 и с использованием промежуточного шаблона 20'' («статуя»), как описано выше) расположен на второй поверхности 4 (показана только схематично). В режиме просмотра в проходящем свете (изображение I1 с первой позиции Р1 просмотра зрителя) по меньшей мере для одной длины волны, прошедшей через указанный элемент защиты, виден только второй начальный шаблон 20'' («статуя»), так как вклады шаблона «автор изобретения» в первый шаблон 10 и во второй шаблон 20'' компенсируют друг друга в соответствии с выражением Демишеля, как описано выше. Другими словами, первый шаблон 10 («автор изобретения») невидим в режиме просмотра в проходящем свете, так как разности для объединенной воспринимаемой шкалы серого для пикселов «автора изобретения» меньше порога различимости, как для областей 11' и 12' на фиг. 1.
На фиг. 9 схематично показан элемент 1 защиты с фиг. 5 в режиме просмотра в отраженном свете только с зеркальным отражением. В таком режиме просмотра в отраженном свете (изображение I2 со второй позиции Р2 просмотра зрителя) по меньшей мере для одной (зеркально отраженной первой поверхностью 3) длины волны, отраженной от первого шаблона 10, видим только первый шаблон 10 («автор изобретения»). Это объясняется тем, что, в этой модели, почти весь свет отражается от первого шаблона 10 или от первой поверхности 3. Таким образом, второй шаблон 20 не взаимодействует со светом.
На фиг. 10 схематично показан элемент 1 защиты с фиг. 5 в режиме просмотра в отраженном свете с зеркальным отражением и ослаблением второго шаблона, которому способствует светопоглотитель 5. Эта ситуация, в основном, аналогична ситуации с фиг. 9, но, помимо только зеркального отражения от первой поверхности 3, светопоглотитель 5 расположен на второй поверхности 4 и помогает ослаблять второй шаблон 20. Это происходит благодаря распространению света и множественным отражениям света внутри подложки 2.
В описанных выше вариантах осуществления изобретения предполагается, что подложка 2 зеркально отражает. Далее, любым отражением подложки пренебрегают, например, при вычислениях по выражениям (1)-(3).
В другом варианте осуществления изобретения, как упомянуто выше, подложка 2 также способна диффузно отражать.
Предпочтительно подложка 2 отражает однородную по всей площади первого и второго начальных шаблонов.
Далее, заметим, что выражения (1)-(3) могут быть улучшены с целью учета отражения r или прохождения t подложки 2. В этом случае, выражения (1) и (3) преобразуются к следующему виду, когда пренебрегают множественными отражениями,
Приведенные выше выражения должны быть приблизительно справедливы для каждого места, где два шаблона накладываются, чтобы видеть в проходящем свете промежуточный шаблон b.
В этом случае, условие выражения (5) изменяется следующим образом
Например, для t=0,8, и если предположить, что b>50% (0,5), то получим d1<38% (0,38).
Другими словами по меньшей мере для одной длины волны и для значения t<1, оптическая плотность d1 цвета первого шаблона 10 находится в диапазоне от 0% (0,0) до первого заданного уровня плотности, при этом значения оптической плотности b цвета промежуточного шаблона находятся в диапазоне от второго заданного уровня плотности до 100% (1,0) и первый заданный уровень плотности меньше второго заданного уровня плотности.
Замечание
Несмотря на то, что показаны и описаны предпочтительные в настоящее время варианты осуществления изобретения, следует четко понимать, что настоящее изобретение не ограничивается ими, а наоборот, может быть реализовано различным образом и применяться в рамках приведенной ниже формулы изобретения.