全息原版制作原理与工艺(下)

    2　假彩色编码复色设计

        3　多狭缝彩虹全息

        在二步彩虹全息的记录光路中，我们看到对主全息图，只利用了一窄条部分。很容易联想到将一块干版分为若干带状区域，每个带状区域记录一个物体或一个物体的不同部分。当第二步记录时使它们同时再现并记录在一张全息图H上，这就叫作多狭缝彩虹全息，当全息图用激光照明再现时，则在某一狭缝像的位置观察，即可看到对应该物体的像。如用白光照明再现将看到所记录的各个物体以不同的颜色出现；若记录的是一个物体不同的部分则在一定的位置可看到整个物体以不同的颜色出现，这种情况就叫作对物体的假彩色编码。多狭缝彩虹全息也可用一步法完成，这主要在成像透镜的入瞳或出瞳面上设置多个狭缝。
　
        加密彩虹全息原版记录方法主要是通过对主全息图的横向面积分割和色散观察窗的设计，产生物体的色序，以达到加密防伪的目的。它采用的加密方法主要有莫尔技术加密法以及随机位相编码光学防伪两种方法。

        莫尔技术加密法

        加密全息标识就是指在原有全息标识图像版面上的某个部分或整个版面置人密码，密码是以一些特殊函数的变换谱或光学现象为物理模型。当密码最后以光学图案形式显现出来的加密方法称为“显型加密码法”。而“隐型加密码法”必须用解码器才能读出所设计的密码。隐型密码与显型密码的不同之处在于隐型密码是隐蔽的,观察者一般不会发现加隐型密码的全息标识有什么特别之处。但是只要拥有记录过程中所用的另一函数的物理模型,即解码器,将其贴于标识上并旋转过一个角度,才可读出事先设计好的二个函数方程叠加所得结果,即一种新图像。而且此新图像和产生它的两个函数的图像可以完全不同。真因为如此“隐型密码法”在辨别真伪、防伪打假上比目前的许多防伪手段更有效。

       1．莫尔现象的基本规律
        光学莫尔图像是由两个频率相似的周期性图形叠加而成的。我们用两块光栅相叠合说明莫阿条纹的形成，光栅的特性用它的透射系数或透射本表征。

        2 莫尔图像的特点是：
　　①它的形状和条纹间隔取决于构成它的两个周期图形的形状和重叠时的放置情况。
　　②它的形状与构成它的两个周期图形的形状可以完全不同。
　　
        因此不同的周期图形及不同的放置可以形成各种不同的莫尔图像，而从看到的莫尔图像却很难推断出构成它的图形的形状，使全息标识伪造者无法仿制，这就是采用莫尔技术制作全息密码的道理。莫尔密码的制作就是将莫尔图像用全息的手段记录在全息标识的某个部位或整个版面。制作过程通常采用两步法，也可以在制作第一张菲涅尔全息图时就记录进全息标识的版面中。
　　
        由光栅莫尔条纹形成规律可知，图形周期性的选择确定了莫尔图的形状和条纹间距，因此只要适当选择两个周期性图形，将其中一个制作在全息标识上，另一个制作在一块单独的全息版上（即解码版）由解码人收藏，当解码人将解码版放在记录了该密码信息的全息标识上并旋转某一角度，就可以在阳光下看到莫尔图像。如果将解码版放在没有注入全息密码信息不同的全息标识上，就看不到预计的莫尔图像，这样就可以马上判断出这张全息标识是伪造的。由于全息标识是记录在光刻胶版上，而光刻胶版是位相型，因此用单束激光记录在全息标识中的密码信息显影以后肉眼看不到；如果解码版也用光刻胶版，显影以后也只是一块白板，连持有解码版的人也不知道版内信息是什么；这样，就更增强了伪造性能。这种判断全息标识真伪的方法迅速可靠，与已有的方法比较，

        3莫尔全息制版工艺
        首先借助计算机绘图软件,描绘出各种线族,形成莫尔图。然后将形成令人满意莫尔图的两函数图像模型之一输入原有全息标识版面的某个部分或整个版面并分别进行精缩制版,然后制成反差片D将其记录在曝光好但没有经过显影的全息标识光刻胶版上,最后与全息图一起进行显影处理。由于记录时只是用单光束拷贝且显影后完全是位相型,所以无法读出,因此并不影响原有全息标识的质量。当我们用记录有另一函数图像模型的反差片贴于全息标识版面并旋转过一个角度,就能读出清晰的莫尔图。解码器上的信息与全息标识上的信息紧密相关,莫尔图显现时这两个信息缺一不可。

        随机位相编码光学防伪

        随机位相编码光学防伪技术主要有下列二种，一种是由一块包含大量象素的平面型相位模板来构成。普通的光强探测器不能探测编码板上的出每个象素的位相延迟，所以很难读取相位模板的内容。不知道相位编码密匙，就不可能再生图像。用相位模板对待保护图象商标和卡上的信息等编码加密，用光学相关器实现解密检测，只有真正的相位模板，才具有与防伪信息相关的高的相关峰。第二种是比第一种防伪性能更强的双随机相位模板光学防伪技术。这种技术用两块独立的随机相位模板分别对待保护图象在空间域和傅里叶频域进行编码，将原始图象编码为固定白噪声，如果不知道两个位相密匙，不可能恢复图像。该方法可进行需要高度安全的图象加密。虽然相位编码方法具有保密性好的特点，但是加密后图象是复数，这就给防伪卡的制作带来困难，检验也需要两个液晶电视，一个用于相位，一个用于振幅。且由于散斑噪声会造成重建图象的分辨率下降，甚至不能分辨制版较困难。

        真彩色编码全息原版记录方法

        彩色全息术的目的是记录和再现一种颜色与原始物体十分接近的三维像。它涉及到颜色光学和色度学中的问题。从全息像的颜色分就有彩色全息和无彩色(或称消色)全息两大类。本节仅讲述主要的几种透射式真彩色全息图记录方法。
        透射真彩色全息图有很多记录方法，例如用三基色激光，利用一步法或二步法彩虹全息记录光路可直接记录二维三维物体的真彩色全息图。对于二维物体通过分色后的三张黑白正片可用单色光记录真彩色全息图。对于三维物体也可第一步用三基色激光。第二步用单波长记录，得真彩色全息。用单色光记录的真彩色全息图适于制作模压全息的浮雕母版。
1 单波长激光记录二维真彩色全息图
2 二步真彩色彩虹全息
3 单波长二步法真彩色彩虹全息

        计算全息图原版制作方法

        计算全息图与光学全息图不同，它不需要物体的实际存在，而是把物体光波的数学模型输入计算机处理后由计算机控制绘图仪画出阴极射线管显示的编码图样，再翻拍到感光片上制成的。编码图是由透明和不透明两种格点组成的，因而也称为二元计算全息图。若计算机与电视联接，指令电子束在荧光屏上扫描，则编码图样就由强度不同或者说灰度等级不同的格点组成，翻拍后称为灰阶全息图。计算全息图也有像全息、菲涅耳全息和傅立叶变换全息之分。
　　计算全息图（缩写符号CGH）的制作过程一般可分为四色：
　　①选择物体或光波面的数学表达式，并进行抽样；
　　②计算物光波在全息平面上的光场分布；
　　③把上述光波场编码成全息图的透射率变化；
　　④把上述折射率变化显示在阴极射线管上或曝光在照相软片上，或由绘图仪输出在绘图纸上，用光学再现装置再现成像。

信息来源：汕头印刷网