全息图作为一种廉价而又实用的防伪标识已逐渐为人们所普遍接受,为方便客户在订购全息防伪标识时做出明智的选择,提出切实的要求,现将目前几种全息标识的防伪性能分析如下。

这是目前市面上最流行的一种防伪标识,所谓2D/3D就是将普通二维图像(2D)以分层次的方式组成前、中、后景的三维层次立体(3D),如图1所示。

这种全息图具有一定的防伪性能,主要表现在:

1.细线难仿制

由于全息图是分层次的,并在特定观察角度才能看到,普通扫描设备不可能全部复制其图像内容,从而在电脑仿制过程中,只能凭肉眼和经验,因此复制图像 的细节方面(线条粗细,字体大小等)不可能同原标一模一样;且层次的深浅,颜色的搭配也只能凭感觉,致使仿冒标识和真标相比肯定有差别。

2.灰度及色彩难仿造

若拍摄的2D图案中有灰度或彩色信息,则所制作的灰度图像或真彩色全息图是绝对不可能根据原标仿制的。因为要从原标上采集所需的灰度和彩色信息是非 常困难的,除非仿冒者能够拿到原始图稿。因此,建议客户在制作2D/3D全息图时尽量采用自己独有的图片,如头像或公司内部场景等。由于目前能制作这种全 息图的厂家很多,大多数情况下消费者难以将真标和仿冒标识区别清楚,这就给伪造者带来了机会,但对于难以采集的灰度彩色信息,张冠李戴的事情时常发生。

加密全息图

所谓加密全息图就是利用一些特殊的光学特性在全息图中加入一些隐含的或显现的信息,以增加标识的仿冒难度。这些信息包括激光阅读、光学微缩、低频光刻、随机干涉条纹及莫尔条纹等。

1.激光阅读

激光阅读是利用光学共轭原理将文字或图像信息存储在全息图像中,识别时需借助激光技术。在普通环境下,这些信息不会显现,当用激光笔照射时,人们可 借助硫酸纸或白纸看到所储存的信息。存储的信息可以是文字、标识、灰度图像,甚至是一篇文章,表现形式也有反射式和透射式两种。如图2所示。

 

 

2.光学微缩

光学微缩是将文字信息用光学微缩的方式记录在全息图上。这些信息平常肉眼难以辨认,只有在10倍,甚至100倍放大镜下才可观察到具体内容。一般情况下,中文可缩至0.1mm,英文可缩至0.05mm,如图3所示。

 

 

3.低频光刻

在全息图上以非干涉方式将预先设计好的条纹花样以缩微的形式直接记录在全息图上。这些花样的条纹密度比普通干涉条纹的密度低10倍,在100线/毫 米左右,直观效果是在全息图上某些部位具有类似金属光泽的衍射花样,若条纹花样是用计算机生成的全息图,则可用激光再现其信息。如图4所示。

 

 

4.随机干涉条纹

在制作全息图时引入随机技术,在全息图上记录随机干涉花样,这种花样具有明显的特征,且不可重复,即使同一个人使用同样的工艺在不同的时刻制作,所 产生的花样也不相同,因此是一种很好的防伪方式。除静态平面干涉条纹外,目前已发展到动态、立体干涉条纹,仿冒者根本无法复制,制作原理如图5所示。

 

 

5.莫尔干涉加密

通过莫尔原理可知,两套周期性结构的条纹重叠,由于干涉作用,可产生第三套周期结构花样,在其中一套条纹中改变其位相并编码一个图案,这种图案在平时是隐藏的,且不能分辨,当与另一套周期条纹重叠时图案便会显现出来。如图6所示。

 

 

点阵全息图

将激光束分成两个光点进行干涉,然后用电脑编程控制步进电机,改变光点入射角的方向和大小,并逐点记录全息图产生各式各样的动态花样,其点阵密度可达到1400DPI。如图7所示。

 

 

从原理上讲,同一类型的光刻机完全能相互仿制其制作的图案,虽然根据点阵全息图的动态花样反过来推测其制作程序需要具备相当的专业知识和经验,但实际上点阵全息图的防伪性能与普通 2D/3D相仿,因为目前已有相当一部分厂家拥有这种高端设备。

在实际应用中,点阵全息图的优点更多地体现在包装材料上,因为它能在360°范围内表现全息效果。将点阵全息图与普通2D/3D以及加密全息等有机结合,其防伪性能可大大增强,因为将完全不同的两种工艺结合起来,相当困难,目前只有极少数厂家能够掌握。

真三维全息图

如图8所示,

 

全息图的一个重要特征就是能够实现三维(3D)显示,真三维全息图技术的实质就是利用真实三维雕刻模型制作全息图。其防伪意义在于两个方面,一是三 维模型全息图的拍摄难度比普通2D/3D高很多,尤其是将二者结合起来难度更大;二是即使仿冒者能够制作三维模型全息图,但三维雕刻及拍摄时物体的角度等 也会有很大差异,很难成功地得到完全相同的真三维全息图,因此,是一种具有高防伪性的全息图。

组合全息图

组合全息图是将几十甚至几百个不同的二维图像通过几十次甚至几百次曝光所记录的全息图,也称四维(4D)全息图,如图9所示。

其效果可以从两个方面体现,一是类似于平面动态设计,可以拍摄各种花样的平面动态变化图案;二是利用3D软件或借助数码相机,将三维目标的各个侧面及随时 间的变化过程记录下来,制作4D全息图,即该全息图不仅能够记录和再现物体的三维空间(X,Y,Z)特性,还能记录和再现该三维物体随时间(T)的变化, 是一种防伪性能极高的全息图,与普通2D/3D或真三维全息图相比较,具有更显著的特点。

1.信息量巨大 制作工艺复杂

普通全息防伪标识往往是通过几次曝光就可以完成,而制作四维全息图需要对几十帧甚至几百帧二维图像进行记录,从而曝光次数是普通全息图的几十甚至几百倍,这就需要更专业的仪器设备及更加精巧的工艺过程才能实现。

2.拍摄对象没有限制

拓展了激光全息这一高科技手段的应用范围,因为:

1)普通全息记录三维模型需要以1∶1的模型实体进行拍摄,而四维全息则是首先从各个角度采集物体的信息,然后对采集到的二维图像进行合成制作全息图,从而对拍摄对象没有限制,可以是真人,真物体,甚至是电脑构制的虚幻物体。

2)比例也无须1∶1。

3.真彩色四维显示 普通全息标识望尘莫及

传统全息标识只能表现平面层次感,三维全息图也只能表现1∶1静物的三维立体特征,且不能还原物体的真色彩。四维全息则不同,在以真彩色反应三维空间物体的同时,还能附载该三维空间随时间的变化,这样的全息标识如同一幅内容丰富的小电视,设计者可在上面尽情表现。

4.四维全息图应用前景

1)高档防伪标识

用此方案制作的防伪标识可包含特定被摄目标的数百幅二维图案,要重新进行目标采集是绝不可能的,从而仿制也无从下手。

2)烟、酒、化妆品等高档包装

四维全息用高档包装全息图与印刷相结合,可以进一步烘托产品特征,吸引消费者并能起到防伪作用。如我们制作的“茅台酒样品”,后景是黄果树瀑布,转动全息图可见水波在动,且由一珠水变为一瓶酒,充分体现“采天地之精华,酿中华之美酒”的主体。

3)广告、礼品、卡通

将四维全息用于广告、礼品及卡通形象的设计与制作中,有独特的魅力。

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