剪紙藝術網點之實驗設計

本研究是以數位半色調點陣調色法為基礎，利用剪紙藝術圖像來設計組成網 點形狀，透過以垂直中心正像翻轉成鏡像方式，再經運算即可產生以正像網點與 鏡像網點所組成的半色調影像，並以正像與鏡向網點承載加密訊息於半色調影像 內。此半色調影像中的剪紙藝術網點，於近觀微結構網點是剪紙藝術圖案，然而 經由遠觀是單一階調或漸層底紋，須透過放大鏡將影像中所隱藏資訊呈現出來，

再透過影像擷取與處理進行解密動作。因以此剪紙藝術網點連續調影像也具備防 偽與資訊承載的功能。

一、 剪紙藝術網點繪圖設計

（一） 創意發想

「剪紙」為藝術創作的表現技法之一，傳統的剪紙是利用剪刀為其工具，紙 張為其材料，來表現出創作者所想要呈現之造形。剪紙是歷史悠久的民間美術，

而一般對剪紙藝術的傳述或研究，都著重於其技法或作品欣賞來加以闡述。在傳 統的剪紙藝術視覺傳達表現方面，一直被當代設計所廣泛的使用。由於文化創意 產業的發展與推廣，本研究利用傳統剪紙圖像，藉由現代電腦數位化的技術來完 成印刷網點設計，並以剪紙圖像為其設計元素，從傳統文化的意義、設計的概念 與剪紙藝術視覺效果，來發展出新的文創產品並促成印刷產業的提升與轉型。

（二）主題的選定

本研究設計主題為鯉躍龍門，依據教育部重編國語辭典修訂本，將鯉躍龍門 釋義為：相傳鯉魚躍過龍門之後，即可化身為龍，騰飛升天。後用以比喻登上高 位（教育部重編國語辭典修訂本，2013）。因此，鯉躍龍門也常比喻為科舉成功、

金榜題名、地位高昇、望子成龍等祝福。本研究以此為主題，除勉勵學子努力奮 發向學之外，更有期許勞工族群能擺脫目前工作困境等積極意義。

（三）主題圖案的描繪與設計

在決定主題後著手鯉躍龍門圖案描繪與設計工作。依藝術網點設計理念與加 密設計，本研究以平剪非對稱性鯉躍龍門剪紙圖案為設計描繪範本，如圖3-3。

而非採用對折剪對稱性剪紙圖案為範本，如圖3-4。

圖3-3 平剪非對稱性鯉躍龍門剪紙圖案為設計描繪範本

資料來源：曹健男，2012

圖3-4 對折剪對稱性鯉躍龍門剪紙圖案

資料來源：曹健男，2012

因加密設計與階調調整之需求，修改原傳統剪紙描繪範本，亦即刪除外框與 相關連結元素。因應主題需求再尋找相關吉慶主題之剪紙圖像，如圖3-5 與圖 3-6 與。取其局部主題與元素後經描繪後再由所需空間大小後調整填入已修改之設計 範本。

圖3-5 描繪素材—併蒂三多

資料來源：陳寶玉，1987

圖3-6 描繪素材—鴛鴦戲蓮

資料來源：陳威智，1995

本實驗擷描繪素材—「併蒂三多」，如圖3-5，取其左上蓮花與右下古錢，

表示多子、多壽與事事順利之意。而描繪素材—「鴛鴦戲蓮」，如圖3-6，取其 下方蓮蓬的圖案，也象徵著對婚姻與生子的祝福。再經擷取適合的剪紙圖像元素 後，再將各元素整合於鯉躍龍門剪紙藝術網點的內容，如圖3-7，完成剪紙圖案 鯉躍龍門藝術網點。

圖3-7 剪紙藝術網點整合完成

資料來源：本研究整理繪製

二、 剪紙藝術網點過網設計

本研究採數位半色調過網技術，網點元素依據階調濃度遞增，如圖3-8 網點 階調示意圖，網點階調下方數值即為該網點面積百分比。針對網點階調濃度不足，

需對修改後原設計描繪樣本與增添元素中再行細分所增添網點元素部分。

圖3-8 網點階調示意圖

資料來源：本研究整理繪製

三、剪紙藝術網點圖像加密設計

本研究利用剪紙藝術圖像設計正像與鏡像兩種不同方向的圖樣，來進行網點 加密動作，將剪紙藝術網點置入於連續調的影像，利用數位過網演算技術，透過 以垂直中心正像翻轉成鏡像方式，即可產生以正像網點或鏡像網點組成的半色調 影像。

本研究設計以鯉魚向右跳躍為正像剪紙圖案設計代表 “ 0 ”，以鯉魚向左跳 躍鏡像剪紙圖案設計代表 “ 1 ”，如圖 3-9。

（a） （b）

圖3-9 剪紙藝術網點 （a）正像剪紙圖案設計代表 “ 0 ” ，（b）鏡像剪紙圖案 設計代表 “ 1 ”

資料來源：本研究整理繪製

（一）加密與解密設計

剪紙藝術網點使用其網點正像與鏡像關係為加密方式，利用鯉躍龍門剪紙圖 案正反的方向來將一組0 或 1 的二進位數據，如身份證字號、學號等進行編碼。

本研究以學生證號碼為例，以每個十進位數的數據轉換成4 bit 二進位數值，例

如「1」即為二進位的「0001」；「7」即二進位的「0111」。以學號「099723107」

為例，以BCD（Binary-Coded Decimal）編碼方式，將十進位數據共九位數字分 別轉換成二進位數據「0000」、「1001」、「1001」、「0111」、「0010」、「0011」、

「0001」、「0000」及「0111」。

本研究利用正像與鏡像設計剪紙藝術網點以正像代表0，鏡像代表 1，如圖 3-10（a）所示，鑒於網點之間相鄰交界處易產生明顯干擾紋路，研究中嘗試改 變網點排列的規則，其目的在降低雜訊的干擾。研究中改良Glyph Code 相鄰列 直接排列設計，如圖3-11，以單一網點元素相鄰列交錯排列設計取代之。目的在 於若以Glyph Code 相鄰列直接排列方式進行編碼，將會造成有規律性的網點排 列於視覺上會有不平順的感覺。最主要原因是Glyph Code 是以明顯的左斜及右 斜方向作為半色調數位網點元素，因為斜線的差異性大，如圖3-10（b），故在 解密時能有效完整地取出原先藏入之密碼，但在影像輸出後的品質相對較差

（Hecht, 2001）。所以在決定以數位網點來進行資料加密時，影像品質與加密訊 息之穩定性還是同時需多作考量的。

（a） （b）

圖3-10 不同形狀方向之網點方向代表加密訊息 （a）剪紙藝術網點，

（b）Glyph code 網點

資料來源：本研究整理繪製

圖3-11 相鄰列直接排列方式

資料來源：本研究整理繪製

本研究則以折衷方式將圖3-11 旋轉 45°方式來加密，不但可避免相鄰列直接 排列所造成的不平順感之外，同時網點也由於相鄰列交錯排列方式，而能充分利 用影像空間。

由於其編碼方式皆是以0 與 1 內碼組成，所以本實驗依照資訊內碼來判定應 產生鯉魚向右跳躍或鯉魚向左跳躍的網點形狀，並透過偽隨機數的方式，選取影 像位置來加入資訊，如假設加入的資訊為「1011 1110」，表示第一個內碼應產 生左斜網點即鯉魚向左跳躍的網點形狀，第二個內碼則產生右斜網點即鯉魚向右 跳躍，而第三個內碼則產生左斜網點即鯉魚向左跳躍的網點形狀，其他的內碼依 此規則類推，如圖3-12。

圖3-12 剪紙藝術網點編碼示意圖

資料來源：本研究整理繪製

右下末排由左至右編碼應為111001

四、剪紙藝術網點圖像解密設計

本研究使用關鍵區域遮罩建立方式進行解密判讀。以圖 3-13 為例，其解密 步驟依序為：

1. 定位點選取：黃色線段交叉部分，即魚鰭部分。

2. 關鍵區域建立：紅色矩形部分。

3. 濃度判讀：以魚頭與魚尾濃度不同為判讀依據。

由於魚頭部分的黑度值濃度較魚尾處為高，再以紅色正方形為遮罩區域，對 其微結構進行區域內黑度值判讀，即可判讀出0、1，繼而解譯出隱藏資訊。

圖3-13 剪紙藝術網點關鍵區域遮罩建立示意

資料來源：本研究整理繪製