Носитель информации
Изобретение относится к носителю информации, полутоновому изображению, получаемому посредством структурных элементов, а также к имеющему вид линии структурному элементу. Носитель информации, прежде всего ценный документ, содержит по меньшей мере одно первое полутоновое изображение, которое воспроизводится отстоящими друг от друга, имеющими вид линий структурными элементами. Требуемая тоновая градация полутонового изображения передается за счет соответствующей модуляции ширины имеющих вид линий структурных элементов, каждый из которых имеет базовую линию, относительно которой модулирована его ширина. При этом по меньшей мере в пределах одного фрагмента полутонового изображения ширина имеющих вид линий структурных элементов модулирована в каждом их месте только по одну сторону от их соответствующей базовой линии и поэтому указанные, имеющие вид линий структурные элементы, имеют ровную или сглаженную форму с одной стороны и модулированы по ширине с другой стороны. Предложенное изобретение обеспечивает высокую степень защиты носителя информации от копирования за счет применения данного усовершенствованного метода линейного растрирования. 3 н. и 23 з.п. ф-лы, 34 ил.
Настоящее изобретение относится к носителю информации, прежде всего ценному документу, такому, например, как банкнота, чек, акция, удостоверение личности, входной билет, проездной билет, свидетельство, кредитная карта, чековая карта и т.п., с воспроизводимым отстоящими друг от друга имеющими вид линий структурными элементами полутоновым изображением.
Указанные структурные элементы образуют регулярный линейный растр. Каждый такой структурный элемент обычно имеет среднюю линию, относительно которой модулирована (изменяется) его ширина для передачи требуемой градации тона полутонового изображения. В соответствии с этим чем шире отрезок структурного элемента, тем темнее передаваемая им тоновая градация.
Согласно ЕР 0710574 А2 подобный тип воспроизведения полутоновых изображений используется в качестве признака подлинности для защиты ценных бумаг от копирования, для чего расстояние между образующими такие полутоновые изображения структурными элементами, т.е. расстояние между их соответствующими средними линиями, является в пределах изображения не постоянной величиной, а варьируется в соответствии с некоторой модуляционной функцией. В результате по меньшей мере на отдельных участках полутонового изображения расстояние между образующими его структурными элементами становится равным пределу разрешения используемого для размножения ценной бумаги копировального или сканирующего устройства, вследствие чего на соответствующем отдельном участке копии образуется хорошо заметный муар.
В основу настоящего изобретения была положена задача усовершенствовать метод линейного растрирования для воспроизведения полутоновых изображений, создав дополнительный признак подлинности ценных документов, который можно было бы использовать вместо известных признаков подлинности либо в дополнение к ним.
Указанная задача решается с помощью носителя информации с отличительными признаками п.1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения представлены в зависимых от него пунктах формулы.
В отличие от уровня техники согласно изобретению расположенные в виде растра линии, воспроизводящие полутоновое изображение, предлагается модулировать по ширине не симметрично по обе стороны от их средних линий, а только по одну сторону от них. В соответствии с этим средняя линия становится базовой линией, по одну сторону от которой отсчитывается ширина растровой линии. В результате модулированные по ширине растровые линии имеют ровную или сглаженную, соответственно гладкую форму с одной их стороны и модулированы по ширине в соответствии с требуемым уровнем серого с другой их стороны. Обычно отдельная растровая линия по всей своей длине модулирована по ширине по одну и ту же сторону относительно своей базовой линии. Однако в некоторых особых случаях отдельные отрезки растровой линии могут быть также модулированы по ширине во взаимно противоположные стороны относительно ее базовой линии. Подобная односторонняя модуляция ширины растровой линии, но по разные стороны на отдельных ее отрезках относительно ее базовой линии никак не влияет на передаваемую ею тоновую градацию и не заметно для глаза человека, когда расстояние между растровыми линиями выбирается вблизи предела разрешения глаза человека.
Основное преимущество изобретения состоит в том, что неподготовленный человек сможет разглядеть особую одностороннюю модуляцию ширины растровых линий только при очень внимательном их рассматривании через лупу. Таким образом, потенциальный фальсификатор, не обладая необходимой информацией, просто не заметит подобного различия и поэтому будет использовать для имитации полутонового изображения стандартный метод растрирования, предусматривающий модуляцию ширины растровой линии по обе стороны от ее средней линии. Однако даже если фальсификатор будет обладать информацией о подобном различии или сможет выявить его, он не сможет простым путем воспроизвести одностороннюю модуляцию ширины растровых линий, поскольку с помощью стандартного программного обеспечения для обработки графических изображений сделать это невозможно.
Помимо этого согласно изобретению было установлено, что использование для воспроизведения полутонового изображения односторонне модулированных по ширине растровых линий позволяет повысить контраст и обеспечивает более детальное воспроизведение полутонового изображения по сравнению с полутоновыми изображениями, воспроизводимыми двусторонне модулированными по ширине растровыми линиями. Полутоновые изображения-оригиналы предпочтительно преобразовывать в растры из односторонне модулированных по ширине растровых линий с линиатурой, составляющей от 30 до 60 линий на сантиметр.
Под полутоновыми изображениями согласно изобретению подразумеваются не только изображения с определенным сюжетным содержанием, для воспроизведения которых используется множество различных тоновых градаций, такие, например, как пейзажные или портретные изображения, но и изображения, воспроизводящие простые графические структуры и/или имеющие лишь несколько различных тоновых градаций.
Изображения-оригиналы можно преобразовывать как в одно-, так и в многоцветные растры из односторонне модулированных по ширине линий, при этом многоцветные изображения печатаются по аналогии с офсетной печатью различными печатными красками со сборной формы, состоящей из отдельных формных пластин. Многоцветные изображения предпочтительно печатать с использованием в качестве основных цветов желтого, пурпурного, голубого и черного цветов. Однако изображение-оригинал можно преобразовывать и в двуцветный растриз модулированных по ширине линий. Так, например, в этом случае сначала можно желтой краской печатать первый растр, а за следующий прогон - голубой краской печатать второй растр. При рассматривании таких полученных печатанием краски на краску растров с достаточного удаления желтый и голубой цвета, смешиваясь между собой, будут создавать зрительное впечатление соответствующих зеленых тонов.
При преобразовании изображения-оригинала в одноцветный растр из односторонне модулированных по ширине растровых линий их предпочтительно ориентировать под углом 45° к горизонтали. При преобразовании же изображения-оригинала в многоцветное растровое изображение линии образующих его отдельных растров должны располагаться под определенным углом друг к другу, поскольку в противном случае не исключена возможность образования нежелательных узоров. При преобразовании изображения-оригинала в трехцветное растровое изображение, например, в три растра пурпурного, голубого и желтого основных цветов, растровые линии отдельных различных цветов предпочтительно располагать под углом 15, 45 и 75° к горизонтали соответственно.
Дополнительное преимущество, связанное с предлагаемым в изобретении способом преобразования изображений-оригиналов в растры из односторонне модулированных по ширине растровых линий, состоит в возможности создания других защитных признаков и прежде всего в обеспечении эффективной защиты носителей информации от копирования.
Так, например, согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления изобретения в целях защиты предлагаемого в нем носителя информации от копирования соседние структурные элементы предлагается модулировать по ширине во взаимно противоположные стороны относительно их соответствующих базовых линий, в результате чего по два структурных элемента будут обращены друг к другу их ровными сторонами. Если в дополнение к этому промежуток между ровными сторонами соседних структурных элементов выбрать настолько малым, чтобы он был меньше предела разрешения используемого для размножения копировального или сканирующего устройства, например менее 100 мкм, то соответствующие расположенные на оригинале рядом друг с другом структурные элементы сольются на копии в единый структурный элемент.
Во втором предпочтительном варианте осуществления изобретения растровое полутоновое изображение, образованное растром из односторонне модулированных по ширине структурных элементов, предлагается комбинировать со вторым растровым полутоновым изображением, которое также предпочтительно образовано растром из односторонне модулированных по ширине структурных элементов, таким образом, чтобы соседние структурные элементы попеременно относились к первому полутоновому изображению и ко второму полутоновому изображению. В этом случае оба полутоновых изображения будут накладываться одно на другое, и ни одно из них в наиболее благоприятном случае невозможно будет различить при рассматривании носителя информации в обычных условиях.
В соответствии с первым вариантом этого второго варианта осуществления изобретения оба полутоновых изображения предлагается печатать красками различных цветов. В этом случае различить одно из таких полутоновых изображений можно будет через цветной фильтр, окрашенный в цвет соответственного другого из них.
В соответствии со вторым вариантом этого второго варианта осуществления изобретения соседние структурные элементы обоих полутоновых изображений предлагается располагать на соседних боковых поверхностях рельефных элементов рельефной основы. В этом случае оба изображения могут иметь одинаковый цвет. При этом в зависимости от угла и направления зрения увидеть можно будет либо одно, либо другое полутоновое изображение, тогда как при рассматривании сверху они будут накладываться одно на другое. Подобное явление называют также "кипп-эффектом". На копии ценного документа такой кипп-эффект пропадает. Более подробно подобная техника защиты ценных документов от копирования описана в заявке WO 97/17211 на примере многочисленных вариантов и может также использоваться применительно к полутоновым изображениям, образованным линейными растрами с предлагаемой в изобретении односторонней модуляцией ширины их линий.
В третьем предпочтительном варианте осуществления изобретения полутоновое изображение предлагается разбивать на отдельные участки, которые без труда можно увидеть по отдельности невооруженным глазом и которые различаются между собой величиной расстояния между их имеющими вид линий структурными элементами (линеатурой). В соответствии с этим структурные элементы, расположенные на различных отдельных участках, оказываются смещены друг относительно друга на границах между ними, что при копировании или сканировании приводит к образованию по меньшей мере на некоторых отдельных участках хорошо заметных муаровых структур. Подобный эффект подробно описан в заявке WO 98/09825, рассмотренные в которой различные варианты также могут использоваться применительно к полутоновым изображениям, образованным линейными растрами с предлагаемой в изобретении односторонней модуляцией ширины их линий.
В четвертом предпочтительном варианте осуществления изобретения предлагается интегрировать в полутоновое изображение дополнительное изображение, соответственно дополнительную информацию, соответственно которая становится видимой ("проявляется") только на копии. Подобный эффект достигается благодаря тому, что структурные элементы полутонового изображения в пределах интегрированного в него изображения модулированы по ширине по другую сторону относительно их соответствующих базовых линий, чем в окружающей это интегрированное изображение части полутонового изображения. Это различие никак не сказывается на внешнем виде основного полутонового изображения и визуально незаметно, поскольку не влияет на тоновую градацию, а расстояние между растровыми структурными элементами полутонового изображения по величине не превышает предела разрешающей способности глаза человека. Однако на копии такого полутонового изображения в тех местах, где полутоновое изображение и интегрированное в него скрытое изображение граничат друг с другом, вновь образуются хорошо заметные муаровые узоры.
В пятом особом варианте осуществления изобретения полутоновое изображение предлагается использовать в качестве штрихкода. Подобная возможность обусловлена наличием у структурных элементов из-за их односторонней модуляции по ширине одной ровной стороны, легко и однозначно идентифицируемой считывающим устройством. В этом случае ровные стороны структурных элементов принимаются за начало и/или конец штриха штрихкода, а расстоянием между двумя следующими одна за другой ровными сторонами структурных элементов определяется ширина штриха, которой кодируется передаваемая им информация. Изобретением предусмотрена также возможность реализации допускающего его считывание в двух взаимно противоположных направлениях штрихкода, когда один из двух соседних структурных элементов модулирован по ширине в одну сторону от его базовой линии, а другой - в другую сторону.
Еще одно преимущество, связанное с предлагаемой в изобретении односторонней модуляцией ширины структурных элементов, состоит также в возможности воспроизводить на отдельных участках постоянный тон или различные тоновые градации с плавными переходами между ними, например, для оформления фона или для графического оформления отдельных участков поверхности носителя информации.
Очевидно, что все описанные выше варианты осуществления изобретения можно комбинировать между собой в любых сочетаниях. Другие преимущества изобретения более подробно рассмотрены ниже на примере нескольких конкретных вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:
на фиг.1 - банкнота, вид в плане,
на фиг.2 - полутоновый оригинал, преобразуемый во фрагмент 3 показанного на фиг.1 изображения,
на фиг.3 - образованное линейным растром полутоновое изображение, полученное разложением показанного на фиг.2 полутонового оригинала на растровые линии с двусторонней модуляцией их ширины согласно уровню техники,
на фиг.4 - образованное линейным растром полутоновое изображение, полученное разложением показанного на фиг.2 полутонового оригинала на растровые линии с односторонней модуляцией их ширины согласно изобретению,
на фиг.5а - двусторонне модулированная по ширине растровая линия полутонового изображения согласно уровню техники,
на фиг.5б - односторонне модулированная по ширине растровая линия полутонового изображения согласно изобретению,
на фиг.6а-6е - различные варианты выполнения односторонне модулированной по ширине растровой линии, показанной на фиг.56,
на фиг.7 - односторонне модулированные по ширине растровые линии, отстоящие на постоянное расстояние друг от друга,
на фиг.8 - односторонне модулированные по ширине растровые линии, отстоящие на переменное расстояние друг от друга,
на фиг.9 - односторонне модулированная по ширине растровая линия, которая на отдельных ее отрезках модулирована по ширине в разные стороны,
на фиг.10 - кривая односторонне модулированная по ширине растровая линия,
на фиг.11 - кривая односторонне модулированная по ширине растровая линия, которая на отдельных ее отрезках модулирована по ширине в разные стороны,
на фиг.12 - соседние односторонне модулированные по ширине растровые линии, которые модулированы по ширине во взаимно противоположные стороны,
на фиг.13 - внешний вид копии растровых линий, показанных на фиг.12,
на фиг.14 - односторонне модулированные по ширине растровые линии двух наложенных одно на другое полутоновых изображений,
на фиг.15 - показанные на фиг.14 растровые линии, напечатанные на соседних боковых поверхностях рельефных элементов рельефной основы,
на фиг.16а-16в - два различных, образованных показанными на фиг.14 односторонне модулированными по ширине растровыми линиями полутоновых изображения, которые показаны по отдельности и в наложенном одно на другое виде,
на фиг.17а, 17б - различные варианты расположения односторонне модулированных по ширине растровых линий двух наложенных одно на другое полутоновых изображений,
на фиг.18а, 18б - изображение, интегрированное в полутоновое изображение, образованное растром из односторонне модулированных по ширине растровых линий,
на фиг.19а, 19б - вариант модуляции ширины растровых линий для передачи с их помощью тоновых градаций, которые светлее заданного предельного значения,
на фиг.20 - полутоновое изображение, разбитое на отдельные участки со смещенными друг относительно друга растрами,
на фиг.21 - полутоновое изображение, разбитое на отдельные участки с различными расстояниями между растровыми линиями, и
на фиг.22а, 22б - увеличенный фрагмент многоцветного растрового изображения.
На фиг.1 в качестве примера одного из указанных в начале описания ценных документов показана банкнота 1 с печатным полутоновым изображением 2, в данном случае изображением головы человека. В последующем описании для более детального пояснения изобретения подробно рассматриваются два фрагмента этого изображения, а именно фрагмент 3 (глаз) и фрагмент 4 (часть лица).
На фиг.2 показан полутоновой оригинал, фрагмент 3' которого требуется преобразовать в образованное линейным растром полутоновое изображение, соответствующее фрагменту 3 показанного на фиг.1 полутонового изображения 2. На фиг.3 показано подобное образованное линейным растром изображение 3'', соответствующее уровню техники. В этом случае каждая растровая линия 5 имеет минимальную ширину больше нуля. Иными словами, белым участкам полутонового оригинала при его преобразовании в образованное линейным растром изображение присваивается минимальный уровень серого.
Остальным, более темным участкам полутонового оригинала, таким, например, как черный в полутоновом оригинале зрачок глаза, присваиваются большие уровни серого, т.е. более темные тоновые градации, которые передаются за счет соответствующей модуляции ширины растровых линий. На чертеже хорошо видно, что растровые линии 5 в растрированием изображении, соответствующем уровню техники, модулированы по ширине симметрично относительно их соответствующих средних линий, т.е. имеют изменяющуюся на одинаковую величину по обе стороны от нее ширину.
В отличие от этого на фиг.4 показано полутоновое изображение, полученное разложением показанного на фиг.2 полутонового оригинала на линейный растр, образованный предлагаемыми в изобретении растровыми линиями. В соответствии с этим каждая из растровых линий 5, которые в этом варианте также имеют некоторую минимальную ширину, которая однако может равняться и нулю, модулированы по ширине на их отрезках 6 только по одну свою сторону. Ширина растровых линий 5 на их модулированных по ширине отрезках 6 одинакова на фиг.3 и 4, и поэтому в обоих случаях ими в целом воспроизводится один и тот же полутон. Сказанное становится очевидным при рассматривании с достаточного удаления изображений, приведенных на фиг.2-4, на каждой из которых исходное изображение показано примерно в десятикратном увеличении.
Рассмотренное выше различие еще раз схематично проиллюстрировано на фиг.5а и 5б. На каждом из этих чертежей показано по растровой линии 5 с идентичной минимальной шириной x и с идентичной шириной y их соответствующих отрезков 6, один из которых модулирован по ширине в соответствии с уровнем техники (фиг.5а), а другой - в соответствии с настоящим изобретением (фиг.5б). Показанная на фиг.5б растровая линия 5, поскольку она согласно изобретению модулирована по ширине только по одну ее сторону, имеет с одной ее стороны ровный, соответственно гладкий, край. Этот ровный край или ровная сторона растровой линии 5 в последующем описании обозначается как ее "базовая линия" 7, от которой отсчитывается ее ширина. Эту базовую линию можно в первом приближении приравнять средней линии, показанной на фиг.5а, растровой линии 5, модулированной по ширине известным из уровня техники способом.
На фиг.6а-6е проиллюстрированы различные возможные варианты модуляции ширины растровой линии 5 на ее модулированном по ширине по одну ее сторону отрезке 6. Ширина растровой линии может при этом изменяться плавно (фиг.6в, 6е) либо ступенчато (фиг.6а, 6б и 6 г) с заданными перепадами. Ступенчатые переходы могут быть резкими (фиг.6 г), наклонными (фиг.6а, 6в) или закругленными (фиг.6б, 6е) либо могут иметь смешанную форму (фиг.6д).
На фиг.7-12 изображены основные типы взаимного размещения односторонне модулированных по ширине растровых линий. На фиг.7 показаны растровые линии 5 с постоянным шагом а между ними. Иными словами, расстояние между базовыми линиями 7 соседних растровых линий 5 в этом варианте является постоянной величиной во всем полутоновом изображении. Однако растр может иметь и переменный шаг, как это показано на фиг.8 на примере различных расстояний а, b, с между базовыми линиями двух соседних растровых линий. Предпочтительно, чтобы расстояние а, b, с между базовыми линиями двух соседних растровых линий 5 изменялось по некоторому закону, описываемому непрерывной функцией, во избежание визуально заметной дискретности во внешнем виде полутонового изображения. В показанном на фиг.8 варианте для воспроизведения той же тоновой градации, которая воспроизводилась бы в полутоновом изображении, состоящем из эквидистантных растровых линий, далеко отстоящие друг от друга растровые линии 5 следует выполнять соответственно большей ширины, чем отстоящие на меньшее расстояние друг от друга растровые линии.
На фиг.9 показан особый вариант выполнения односторонне модулированной по ширине растровой линии 5. В этом случае растровая линия 5 подразделена на отрезки 5а и 5b, которые односторонне модулированы по ширине по разные стороны от базовой линии 7. Подобная модуляция растровой линии по ее ширине не влияет на воспроизводимую этой линией тоновую градацию и визуально заметна тем менее, чем меньше шаг между растровыми линиями.
Базовая линия 7 растровой линии 5 не обязательно должна быть прямой. Более того, она может также иметь изогнутую или искривленную форму, однако ее кривизна при этом в отличие от противолежащей, модулированной по ширине стороны растровой линии 5 менее выражена, как это показано на фиг.10. Очевидно, что и в этом случае, как показано на фиг.11, можно реализовать показанный на фиг.9 вариант, в котором растровая линия на отдельных ее отрезках 5а, 5b модулирована по ширине по разные стороны от ее базовой линии 7.
В показанном на фиг.12 варианте соседние, односторонне модулированные по ширине растровые линии 5 модулированы по ширине во взаимно противоположные стороны, и поэтому по две следующие одна за другой растровые линии 5 обращены друг к другу их ровными сторонами, соответственно их базовыми линиями 7. При равномерном растрировании расстояние между базовыми линиями 7 соседних растровых линий 5 чередуется, попеременно изменяясь со значения d на меньшее значение е и наоборот. Очевидно, что и в этом варианте шаг между растровыми линиями может быть переменной величиной аналогично показанному на фиг.8 варианту, а базовые линии 7 могут иметь искривленную форму аналогично показанному на фиг.10 варианту.
Показанный на фиг.12 вариант наиболее предпочтительно использовать для защиты носителя информации от копирования, поскольку меньшее расстояние е между растровыми линиями 5, обращенными друг к другу их базовыми линиями 7, выбирается настолько малым, что оно не разрешимо при размножении носителя информации с помощью копировального или сканирующего устройства, у которого предел разрешения больше этого расстояния е. В этом случае на копии носителя информации расположенные у оригинала в пределах расстояний е белые поверхности пропали бы, а обе примыкающие к ним растровые линии 5 слились бы в одну общую широкую растровую линию 5'. В результате тоновая градация соответствующего участка изображения изменится. Этот эффект проиллюстрирован на фиг.13. Подобное несоответствие между копией и оригиналом не только можно легко выявить с помощью лупы, но и оно хорошо заметно даже для неспециалиста, поскольку глаз человека сравнительно чувствительно реагирует на такие различия в тоновых градациях.
На фиг.14 схематично показано возможное расположение растровых линий двух образованных линейными растрами полутоновых изображений для их воспроизведения в наложенном одно на другое виде. Растровые линии первого полутонового изображения обозначены позицией 5, а растровые линии второго полутонового изображения - позицией 8. Растровые линии 5 и 8 обоих полутоновых изображений расположены в чередующемся порядке рядом друг с другом на заданном расстоянии d, е друг от друга. Однако расстояние между растровыми линиями может и варьироваться аналогично показанному на фиг.8 варианту. Растровые линии 8 второго полутонового изображения, равно как и растровые линии 5 первого полутонового изображения представляют собой односторонне модулированные по ширине растровые линии, по две соседние из которых обращены друг к другу, как показано на фиг.12, их ровными базовыми линиями. Однако равным образом существует возможность выполнять растровые линии 8 второго полутонового изображения в виде обычных двусторонне модулированных по ширине растровых линий либо в виде растровых линий, модулированных по ширине в ту же сторону, что и растровые линии 5 первого полутонового изображения. В последнем случае растровые линии 5 и 8 также могут располагаться на постоянном или переменном расстоянии друг от друга аналогично показанным на фиг.7 или 8 вариантам соответственно.
В изображении двух наложенных друг на друга полутоновых изображений, особенности образующих которые линейных растров рассмотрены выше со ссылкой на фиг.14, непосредственно различить их по отдельности друг от друга, если смотреть на них под прямым углом, невозможно, поскольку они сливаются в одно изображение. Поэтому согласно одному из вариантов осуществления изобретения для возможности сделать оба накладывающихся одно на другое полутоновых изображения различимыми по отдельности образующие каждое из них растровые линии 5, 8 предлагается выполнять различными цветами. В этом случае одно из двух полутоновых изображений можно увидеть через цветной светофильтр, окрашенный соответственно в другой из цветов.
В другом варианте сделать растровые линии 5 первого полутонового изображения и растровые линии 8 второго полутонового изображения различимыми по отдельности друг от друга можно, нанеся их по типу обладающего кипп-эффектом изображения на соседние, обращенные в разные стороны боковые поверхности регулярно повторяющихся рельефных элементов. В этом случае в зависимости от угла зрения можно будет увидеть либо только первое, либо только второе, либо одновременно оба полутоновых изображения. Сказанное проиллюстрировано на фиг.15 на примере двух приведенных на этом чертеже видов в перспективе в различных ракурсах. На этом чертеже показан только небольшой, значительно увеличенный фрагмент фоновой рельефной основы 9, на соседних боковых поверхностях 10, 11 рельефных элементов которой расположены растровые линии 5, 8. Верхнее изображение на фиг.15 соответствует виду рельефной основы в перспективе при ее рассматривании в таком ракурсе, в котором видны только растровые линии 8 на боковых поверхностях 10. Находящиеся же на других, задних в этом ракурсе боковых поверхностях 11 растровые линии 5 первого полутонового изображения скрыты рельефной основой 9. В отличие от этого нижнее изображение на фиг.15 соответствует виду этой же рельефной основы в перспективе в другом ракурсе, в котором в поле зрения попадают и растровые линии 8 второго полутонового изображения, нанесенные на боковые поверхности 10 рельефных элементов, и растровые линии 5 первого полутонового изображения, нанесенные на задние боковые поверхности 11 рельефных элементов, и поэтому оба полутоновых изображения видны как накладывающиеся одно на другое.
Воспроизводимые растровыми линиями 5 и 8 первое и второе полутоновые изображения могут быть идентичными. Так, в частности, растровые линии на двух соседних боковых поверхностях 10, 11 одного и того же рельефного элемента могут быть зеркальным отображением друг друга, и в этом случае при рассматривании рельефной основы под острыми углами со взаимно противоположных направлений можно будет увидеть одно и то же изображение, а при ее рассматривании под прямым углом оба изображения будут накладываться одно на другое.
Другая возможность состоит в наложении друг на друга двух абсолютно различных полутоновых изображений. Сказанное проиллюстрировано на фиг.16а-16в на примере фрагмента 4 полутонового изображения (фиг.1). На фиг.16а в виде образованного линейным растром полутонового изображения приведено изображение фрагмента лица женщины, а на фиг.16б также в виде образованного линейным растром полутонового изображения приведено изображение соответствующего фрагмента лица мужчины. В обоих полутоновых изображениях образующие их растровые линии расположены на одном и том же расстоянии друг от друга и наклонены под одним и тем же углом в одном и том же направлении. Растровые линии обоих полутоновых изображений модулированы по ширине по одну сторону относительно их соответствующих базовых линий 7, но в противоположные стороны друг относительно друга.
На фиг.16в оба полутоновых изображения, показанных на фиг.16а и 16б, изображены наложенными одно на другое, при этом обращенные друг к другу ровные базовые линии 7 соседних растровых линий разделены незначительными промежутками шириной, например, 50 мкм. Столь высокую точность можно обеспечить офсетной печатью. Ширина указанных промежутков между обращенными друг к другу ровными базовыми линиями соседних растровых линий задается настолько малой, чтобы она была меньше предела разрешения обычных копировальных или сканирующих устройств. При соблюдении этого условия такие промежутки незначительной ширины не воспроизводятся при копировании, о чем говорилось выше при описании фиг.12 и 13, и поэтому копию можно легко отличить от оригинала с помощью лупы.
Очевидно, что наличие показанных на фиг.14 промежутков между растровыми линиями 5 и 8 обоих полутоновых изображений не является строго обязательным условием. Более того, растровые линии могут, как показано на фиг.17а и 17б, и непосредственно примыкать друг к другу их базовыми линиями 7.
Односторонняя модуляция растровых линий по ширине предоставляет еще одну предпочтительную возможность защиты носителей информации от копирования, более подробно рассмотренную ниже со ссылкой на фиг.18а и 18б. На фиг.18а также показан фрагмент образованного линейным растром полутонового изображения, при этом на чертеже в качестве примера в значительном увеличении изображено только несколько растровых линий. Растровая линия 5, а также соседние с ней растровые линии подразделены на несколько отрезков 5а и 5b, которые односторонне модулированы по ширине по разные стороны от их базовых линий аналогично тому, как это уже принципиально пояснялось выше при описании фиг.9. Отрезки 5b растровых линий, модулированные по ширине с противоположной по отношению к отрезкам 5а растровых линий стороны от их базовых линий, расположены только в пределах контура 12. Контур 12 показан на фиг.18а в виде сплошной контурной линии лишь для большей наглядности. В реальных же полутоновых изображениях такая контурная линия обычно отсутствует. Контур 12 ограничивает в собственно полутоновом изображении его несущий некоторую графическую, соответственно буквенно-цифровую информацию фрагмент, который, однако, визуально не выделяется на фоне всего полутонового изображения, поскольку тоновая градация не зависит от того, с какой стороны растровая линия модулирована по ширине относительно ее базовой линий, и поскольку растровые линии разделены столь малыми промежутками, что последние не различимы невооруженным глазом или во всяком случае их невозможно разглядеть без вспомогательных средств. Две соседние растровые линии приведенного на фиг.18а фрагмента полутонового изображения дополнительно показаны в существенно увеличенном масштабе на фиг.18б. На этом чертеже хорошо видно, что каждые два соседних отрезка 5а и 5b растровой линии граничат друг с другом только в одной угловой точке. Столь четкое разграничение двух соседних отрезков растровой линии невозможно воспроизвести с такой же точностью на копии из-за ограниченной разрешающей способности копировальных и сканирующих устройств. Вместо этого на копии на таких граничных участках образуется муар, из-за которого контур 12 становится видим невооруженным глазом. Иными словами, в рассматриваемом примере на копии "проявится" слово "VOID" ("НЕДЕЙСТВИТЕЛЬНО"), по которому недействительную копию ценного документа можно сразу же отличить от подлинного ценного документа.
Показанный на фиг.19а и 19б вариант позволяет проиллюстрировать, каким образом тоновые градации, которые светлее некоторого заданного уровня серого, можно преобразовать в растровую линию. На фиг.19а показан серый клин, который воспроизводит все изменяющиеся справа налево от темного к светлому уровни серого. Для этого случая на фиг.19б в качестве примера показаны две соседние растровые линии 5, ширина которых клинообразно уменьшается справа налево соответственно убыванию уровня серого. Начиная с некоторого определенного уровня серого все его более светлые уровни воспроизводятся уже не за счет сужения растровой линии, а ее отстоящими друг от друга отрезками 5с, расстояние между которыми по мере дальнейшего убывания уровня серого увеличивается и/или длина которых по мере дальнейшего убывания уровня серого уменьшается. Подобный подход к преобразованию тоновых градаций позволяет расширить интервал воспроизводимых в полутоновом изображении тоновых градаций.
На фиг.20 и 21 проиллюстрирована еще одна возможность защиты носителей информации от копирования, основанная на том же принципе, что и в описанном выше и показанном на фиг.18а и 18б варианте. На обоих чертежах показан фрагмент полутонового изображения с односторонне модулированными по ширине растровыми линиями 5. Однако модуляция (изменение) ширины растровых линий на фиг.20 и 21 не отражена. Показанный на этих чертежах фрагмент полутонового изображения разбит на отдельные участки 13 и 14. Показанные на фиг.20 отдельные участки 13 и 14 различаются между собой тем, что образующие один из них растровые линии 5 смещены относительно образующих другой из них растровых линий при одинаковых расстояниях между ними на обоих этих участках. Показанные на фиг.21 отдельные участки 13, 14 различаются между собой тем, что расстояние между образующими один из них растровыми линиями 5 отличается от расстояния между образующими другой из них растровыми линиями. В обоих случаях при копировании на границе между отдельными участками 13 и 14 возникают искажения, которые также обусловлены наличием у копировальных и сканирующих устройств определенного предела разрешения. По указанной причине на копии в граничной зоне между отдельными участками 13, 14 образуется легко различимый муар.
Помимо этого существует также возможность использовать односторонне модулированные по ширине растровые линии полутонового изображения в качестве штрихкода. Эта возможность проиллюстрирована ниже на примере фиг.8. В этом случае каждая базовая линия 7 принимается за начало (или конец) штриха штрихкода, а расстояние а, b, с и т.д. между базовой линией 7 одной растровой линии 5 и базовой линией 7 соседней с ней растровой линии 5 определяет информационное содержание, т.е. ширину, штриха штрихкода. Такой штрихкод может считываться либо слева направо, либо справа налево.
Вместе с тем существует также возможность создания допускающего его считывание в обоих направлениях штрихкода при условии расположения растровых линий 5 по показанной на фиг.12 схеме, когда по две растровые линии 5 обращены друг к другу их базовыми линиями 7. В этом случае расстояние е между растровыми линиями должно выбираться настолько большим, чтобы при считывании образованного ими штрихкода считывающее устройство могло надежного распознавать их базовые линии 7. При этом ширина штриха определяется расстоянием d, которое согласно приведенным выше пояснениям к фиг.8 может варьироваться. Расстоянием е, которое предпочтительно является постоянным, определяется шириной разделительной линии, отделяющей друг от друга штрихи, ширина которых задается указанным выше путем.
Ниже со ссылкой на фиг.22а и 22б на примере преобразования в двухцветное растровое изображение поясняется принцип многоцветного представления некоторого изображения. На этих чертежах в существенно увеличенном масштабе показана точка пересечения двух различно ориентированных растровых линий 15, 16. Все изображение воспроизводится двумя группами растровых линий, параллельных растровым линиям 15 и 16 соответственно. На участке, на котором обе выполненные в различающихся между собой цветах растровые линии 15 и 16 накладываются одна на другую, возникает требуемый эффект смешанных цветов, соответственно дополнительных цветов. С учетом предлагаемой в изобретении лишь односторонней модуляции ширины растровых линий направление, в котором относительно их базовых линий модулируется ширина различающихся между собой их цветом растровых линий 15 и 16, можно варьировать. При преобразовании исходного изображения в трехцветное растровое изображение используются соответственно три линейных растра, которые различаются между собой взаимной ориентацией и цветом образующих их растровых линий.
1. Носитель (1) информации, прежде всего ценный документ, по меньшей мере, с одним первым, воспроизводимым отстоящими друг от друга имеющими вид линий структурными элементами (5) полутоновым изображением (2), требуемая тоновая градация которого передается за счет соответствующей модуляции ширины (у) имеющих вид линий структурных элементов (5), каждый из которых имеет базовую линию (7), относительно которой модулирована его ширина (у), отличающийся тем, что, по меньшей мере, в пределах одного фрагмента (3; 4) полутонового изображения (2) ширина (у) воспроизводящих его имеющих вид линий структурных элементов (5) модулирована в каждом их месте только по одну сторону от их соответствующей базовой линии (7), и поэтому указанные имеющие вид линий структурные элементы (5) имеют ровную или сглаженную форму с одной стороны и модулированы по ширине с другой стороны.
2. Носитель информации по п.1, имеющий второе полутоновое изображение, которое также воспроизводится отстоящими друг от друга модулированными по ширине имеющими вид линий структурными элементами (8), которые расположены рядом со структурными элементами (5) первого полутонового изображения (2) таким образом, что соседние структурные элементы (5, 8) попеременно относятся к первому полутоновому изображению (2) и ко второму полутоновому изображению.
3. Носитель информации по п.2, у которого второе полутоновое изображение также представляет собой полутоновое изображение с отличительными признаками п.1.
4. Носитель информации по п.2, у которого соседние структурные элементы (5, 8) имеют контрастирующие друг с другом цвета.
5. Носитель информации по п.2, у которого соседние структурные элементы (5, 8) расположены на соседних боковых поверхностях (10, 11) рельефных элементов рельефной основы (9).
6. Носитель информации по п.5, у которого первое полутоновое изображение (2) и второе полутоновое изображение идентичны.
7. Носитель информации по п.5, у которого первое полутоновое изображение (2) и второе полутоновое изображение различны.
8. Носитель информации по п.1, отличающийся тем, что полутоновое изображение имеет две или более групп, имеющих вид линий структурных элементов (15, 16), при этом структурные элементы (15, 16) одной и той же группы имеют одинаковые цвет и ориентацию, а структурные элементы различных групп имеют различающиеся между собой цвета и ориентированы в различающихся между собой направлениях.
9. Носитель информации по п.8, отличающийся тем, что полутоновое изображение имеет группы структурных элементов, которые в одной их группе имеют голубой цвет, в другой группе имеют пурпурный цвет, а в третьей группе имеют желтый цвет.
10. Носитель информации по п.8, отличающийся тем, что полутоновое изображение имеет три группы структурных элементов, которые в одной их группе ориентированы к горизонтали под углом 15°, в другой группе ориентированы к горизонтали под углом 45°, а в третьей группе ориентированы к горизонтали под углом 75°.
11. Носитель информации по одному из пп.1-10, у которого в первое полутоновое изображение (2) интегрировано не различимое глазом изображение с заданным контуром (12), для чего имеющие вид линий структурные элементы первого полутонового изображения в пределах этого контура (12) модулированы по ширине по другую сторону относительно их соответствующих базовых линий (7), чем в окружающей этот контур (12) части первого полутонового изображения (2).
12. Носитель информации по одному из пп.1-10, у которого соседние структурные элементы (5; 5, 8) модулированы по ширине во взаимно противоположные стороны относительно их соответствующих базовых линий (7).
13. Носитель информации по п.12, у которого расстояния (d, e) между базовыми линиями (7) соседних структурных элементов (5; 5, 8) имеют малую величину в тех местах, где соседние структурные элементы обращены друг к другу их ровными или сглаженными сторонами (7), и имеют большую величину в тех местах, где соседние структурные элементы обращены друг к другу их модулированными по ширине сторонами.
14. Носитель информации по п.13, у которого величина малых расстояний (e) составляет менее 150 мкм.
15. Носитель информации по одному из пп.1-10, у которого имеющие вид линий структурные элементы (5) по меньшей мере на двух граничащих друг с другом отдельных участках (13, 14) первого полутонового изображения (2) смещены относительно друг друга.
16. Носитель информации по п.15, у которого расстояния (а; а, b, с) между базовыми линиями (7) соседних структурных элементов (5) на обоих граничащих друг с другом отдельных участках (13, 14) различны.
17. Носитель информации по одному из пп.1-10, у которого расстояния (а, b, с) между базовыми линиями (7) различны в пределах по меньшей мере одного отдельного участка первого полутонового изображения (2).
18. Носитель информации по п.17, у которого расположенные в пределах отдельного участка имеющие вид линий структурные элементы (5), базовые линии (7) которых отстоят на различное расстояние друг от друга, образуют, по меньшей мере, один штрих-код, у которого за начало и/или конец каждого его штриха принимаются ровные или сглаженные стороны (7) структурных элементов (5), а присваиваемая каждому его штриху информация определяется расстоянием (а, b, с; d) между ровными или сглаженными сторонами (7) структурных элементов (5).
19. Носитель информации по п.18, у которого соседние структурные элементы (5; 5, 8) модулированы по ширине во взаимно противоположные стороны относительно их соответствующих базовых линий (7), а обращенные друг к другу базовые линии (7) соседних структурных элементов (5; 5, 8) образуют разделительную линию между двумя соседними штрихами, в соответствии с чем модулированные по ширине во взаимно противоположные стороны структурные элементы (5; 5, 8) образуют штрихи допускающего его считывание во взаимно противоположных направлениях штрих-кода.
20. Носитель информации по одному из пп.1-10, у которого базовые линии (7) имеют искривленную форму.
21. Носитель информации по одному из пп.1-10, отличающийся тем, что плотность размещения структурных элементов (линиатура растра) составляет от 30 до 60 элементов на сантиметр.
22. Носитель информации по одному из пп.1-10, у которого тоновая градация, которая светлее заданного предельного значения, воспроизводится имеющими вид линий структурными элементами (5), которые состоят из их отстоящих друг от друга отрезков (5 с).
23. Носитель информации по одному из пп.1-10, у которого первое полутоновое изображение (2) воспроизводит логотип, надпись, росчерк или графическую информацию.
24. Носитель информации по одному из пп.1-10, представляющий собой ценный документ, выбранный из группы, включающей банкноту, чек, акцию, удостоверение личности, входной билет, проездной билет, свидетельство, кредитную карту и чековую карту.
25. Полутоновое изображение, которое воспроизводится отстоящими друг от друга, имеющими вид линий, структурными элементами и требуемая тоновая градация которого передается за счет соответствующей модуляции ширины (у) имеющих вид линий структурных элементов (5), каждый из которых имеет базовую линию (7), относительно которой модулирована его ширина (у), отличающееся тем, что, по меньшей мере, в пределах одного его фрагмента (3; 4) ширина (у) воспроизводящих его имеющих вид линий структурных элементов (5) модулирована в каждом их месте только по одну сторону от их соответствующей базовой линии (7) и поэтому указанные, имеющие вид линий, структурные элементы (5) имеют ровную или сглаженную форму с одной стороны и модулированы по ширине с другой стороны.
26. Имеющий вид линии структурный элемент для получения растровых изображений, имеющий базовую линию, относительно которой модулирована его ширина, отличающийся тем, что его ширина в каждом его месте модулирована только по одну сторону от его базовой линии и поэтому он имеет ровную или сглаженную форму с одной стороны и модулирован по ширине с другой стороны.
