印刷防偽技術應用發展

(Watermark)、雕刻凹版 (Intaglio Printing)、防偽線(Security threads)、全像片 (Holograms)、光可變油墨(Optically variable)及對位印刷(Registered Printing)等；

6 (Screen-decoded images)、載體網屏影像(Carrier screen images)、解合影像

(Scrambled images)、掃瞄陷阱及網屏陷阱(Scan-traps and screen-traps)、局部網屏 調變(Local screen modulation)、秘密影像(Hidden images)及非局部網屏調變

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(Non-Local screen modulation)七大類（陳永輝，2007；van Renesse, 2002）。

網屏解碼影像(Screen-decoded images)是指透過具有週期的解碼工具，將原 先肉眼不易辨識或看不見的隱藏加密影像得以顯現，常見之網屏解碼有：黑白柵 線、針孔薄膜、圓柱透鏡陣列及微透鏡陣列等具有週期性的工具。其中黑白柵線 應用在防偽設計上非常普遍，柵線不一定是直線或橫線，具有週期性的曲線或放 射狀線條均可以作為解密的工具，如圖2-1-1為利用線條間距位移來隱藏圖文，

當透過相同週期的光柵板，因為疊紋現象原理，可以將原先隱藏在内肉眼不易辨 識之圖文清楚顯示。

(a) (b)

(c) (d)

圖 2-1-1 利用線條間距位移設計隱藏圖文並解密。(a)隱藏圖文柵板 (b)解密工具 光柵板 (c)將 B 光柵板覆蓋於 A 柵板上，其中所隱藏之圖文清楚顯現 (d)將 B 光 柵板稍微向右移動半個間距，則可看見負像影像

資料來源：Hersch, Chosson & Amidror, (2007).

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載體網屏影像(Carrier screen images)是指以週期性的影像元件作為加密訊息，

其所設計的隱藏訊息無法直接以肉眼辨識，需透過相近週期性的解碼工具加以干 涉，則可顯現其中隱藏的訊息。目前有許多的安全文件皆有應用載體網屏影像作 為防偽設計，主要是將隱藏的訊息在印刷載體上作調變，再利用週期性的解碼工 具，解密其中隱藏的訊息，這種方法又可細分為三種：第一種在透過覆蓋其上之 解碼網屏工具產生疊紋干涉之紋路，可供第二層級防偽作設計。第二種是於平版 印刷的複製過程中，對其分色網屏進行干涉，其所產生之錯網花紋可以目視直接 辨別，可供第一層級防偽作設計。第三種類型則是於掃瞄器之取樣頻率進行干涉，

亦稱變形效果(陳永輝，2007)。

目前的載體網屏影像技術大都應用於鈔券上，如圖2-1-2為祕魯之100Intis鈔 券，若將正確的解碼工具置放於團花加密的地方，則會出現CIEN INTIS字樣，

如下圖2-1-3所示，圖2-1-4為祕魯鈔券加密設計局部放大圖。

圖 2-1-2 祕魯 100Intis 鈔券

資料來源：van. Renesse R. L.(2002).

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圖2-1-3 解碼後顯現CIEN INTIS字樣 圖2-1-4祕魯鈔券加密設計局部放大圖 資料來源：van. Renesse, R. L. (2002).

臺灣鈔券新台幣壹佰元也有類似的功能設計，在鈔券正面的右下角處，若將 62.4LPI之圓柱透鏡陣列置放在上則可清楚顯示「100」的字樣，如下圖2-1-5所示。

(a) (b)

圖2-1-5 新臺幣壹佰元鈔券經62.4LPI圓柱透鏡陣列解密示意圖。(a)新臺幣壹佰元 鈔券原圖 (b)經62.4LPI圓柱透鏡陣列解密後顯現100字樣

資料來源：孫弘道拍攝(2012)。

貮、破碎影像之防偽應用

破碎影像(Scrambled images)是指將原稿影像切割成長條或區塊，再作空間變 形。學者 Dimitri Van De Ville (2004)提出，破碎影像是將一個影像轉變為其他無 法辨識的影像，只有影像傳遞者與接受者知道如何辨識的關鍵所在。若將原始影 像切割成二組或多組以上之解合影像，以一維或二維透鏡陣列作為輔助，藉由光 學原理之解碼程序，可將破碎影像還原成原始影像，是一種重要的影像加密技術，

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可作為影像資訊隱藏的方法之一。破碎影像的主要目的是將具有原始意義的影像，

轉變切割成二組以上之影像，使其所要傳達的真實資訊無法直接透過肉眼輕易辦 識，以增強影像資訊隱藏演算法，提高抵抗非法攻擊的功能，進而提高其防偽安 全性。

Avakian E. A.(1960)最早提出光學破碎影像之文件安全應用，其處理加密訊 息時，運用包含：破碎（scrambling）、掩飾（disguising）、隱藏（concealing）、

加密（encoding）等技術進行破碎影像的加密。其所使用之解密工具為線條網屏 或由透明度不等之線條組成之格柵（grids），發明者將之稱為分割網屏，其主要 目的在保護文件上的隱藏機密訊息不會輕易被辨識。

Brown L. R. (1963)首先提出以「球狀鏡片陣列」作為光學加密及解密之研究，

並申請專利，其主要研究概念如圖 2-1-6 所示，當透過球狀鏡片陣列觀察英文字 母陣列時，可解得一放大字母疊紋影像。

圖 2-1-6 球狀鏡片陣列解密研究示意圖。

資料來源：Brown, L. R. (1963).

後續學者也陸續發表相關的破碎影像加密研究，但在不同時期，不同學者所 使用的專有名詞術語也不盡相同。1972 年 Meltzer 先生發表「影像之光學加密」

之方法，以「柱狀透鏡陣列」製作「破碎簽字」（scrambled signature）並應用於 身分證件之安全加密。1975 年 Ikegami 先生，發表以「透鏡板」（lenticular plates）

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製作破碎影像之方法，並申請專利，文章中說明不同節距之透鏡板組合後可解密 為多元複合式之影像，如圖 2-1-7 所示。

(a) (b)

圖 2-1-7 由不同節距(Pitc)之透鏡板觀察可得複合式加密影像示意圖。(a)不同節 距之透鏡板結構示意圖。(b)透過透鏡板觀察可得複合式加密影像示意圖。

資料來源：Ikegami. (1975).

1976 年由 Alasia A. V.先生發表以透鏡網屏製作光學性破碎影像之技術，亦 即後來之「scrambled indicia」，是由美國影像安全系統公司和匈牙利優拉(JURA) 設計公司共有的專利技術。其方法是將資訊隱藏在影像中，並利用光學解碼器來 解讀隱藏的資訊。而其原理是藉由光線透過柱狀凸透鏡組於聚焦在網線之上，使 人眼能察覺到隱藏的訊息，光線未聚焦的影像部分，人眼則無法察覺，因此將欲 藏入的資訊透過偏移半條網線後，透過柱狀凸透鏡觀測，利用光線偏折即顯現出 防偽圖樣內容，圖 2-1-8 為柱狀凸透鏡之光學原理示意圖。

圖 2-1-8 柱狀凸透鏡之光學原理示意圖。

資料來源：研究者繪製。

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Alasia 等人所設計之解合影像方法，其主要目的是將要作為防偽功能的圖案 打散、置亂、變形後疊加在鈔票、郵票、包裝印刷圖案等安全文件上。因為人的 肉眼看不見這些解合影像，而目前的彩色影印機和數位掃描器也無法偵測、複製 這些解合影像，只有在特製的解碼工具下，正確完整的隱藏圖文才會顯現出來。

其主要優點在於不需特殊印刷油墨和特殊的印刷技術，幾乎目前所有的印刷技術 甚至鐳射列印都可完成這種效果，並可使用不同的頻率進行多次加密防偽設計。

目前這種技術已應用於亞美尼亞鈔票、美國郵票、香港特區護照、煙草包裝 等印刷品上。如圖 2-1-10 為西班牙 1992 年版的 1000 Peseta 鈔券，即是最早運用 此技術的產品設計。在右方以長方形的紅框內，28mm 的長度中有 143 個碎片。

(a)

(b)

圖 2-1-9 西班牙 1992 年版 1000 Peseta 鈔券。(a)解合影像放大圖。(b)以透鏡解碼 後示意圖(旋轉 90 度)。

資料來源：van. Renesse, R. L.(2002).

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參、微小字之防偽應用

2002 年 George K. Phillips 提出以微結構來取代網點，如微小圖案、LOGO、

文字等，這些隱藏在文件內的微結構訊息，一般距離下人眼沒有辦法察覺，但在 複印後其複印機器無法真實還原其微結構，因此而產生干擾紋，藉此宣告版權及 達到加密的目地如圖 2-1-10 所示。

(a) (b)

(c) (d)

圖2-1-10 微結構防偽示意圖。(a)原始加密影像。(b)複印後之影像變化。(c)原始 加密影像微結構放大圖。(d)複印後影像微結構放大圖。

資料來源：Philips, G.K. (2002).

因為微小字防偽設計使用對印刷機的要求很高，因為極細微的文字很難被一 般複印機準確印刷。當偽造者試圖使用複印機或者電腦掃描儀複製這些文字時，

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微小字會以虛線或實線的形式出現在複製品上，無法正確複製其中細微的文字結 構。在各國鈔券上，利用微小字作為防偽功能設計也很常見，如圖2-1-11為應用 於10澳大利亞元上的微小字放大圖，其中每一個微小字母大約只有0.2毫米寬。

(a) (b)

圖2-1-11 10澳大利亞元上之微小字設計放大圖。(a) 10澳大利亞元原圖。(b)微 小字設計放大圖。

資料來源：維基百科共享資源。

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/zh/3/33/%E6%BE%B3%E6%B4%B210%E5

%85%83%E9%88%94%E7%A5%A8.jpg

在國內的鈔券上也有類似的應用設計，如圖 2-1-12 為新台幣壹仟元之細微 字設計放大圖，圖 2-1-13 為新台幣壹佰元之細微文字放大圖。

(a) (b)

圖 2-1-12 新台幣壹仟元之微小字防偽設計放大圖。(a)現行新台幣壹仟元原圖。

(b)左圖紅框處微小字防偽設計放大圖。

圖片來源：中央銀行新臺幣介紹。http://www.currency.cbc.gov.tw/tb6.htm

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(a) (b)

圖 2-1-13 新台幣壹佰元之細微文字放大圖。(a)現行新台幣壹佰元原圖。(b)左圖 藍框處微小字防偽設計放大圖。

圖片來源：中央銀行新臺幣介紹。http://www.currency.cbc.gov.tw/tb6.htm

此外，微小字的結構可以用任何一種圖案來置換圖樣原本的網點，如圖 2-1-14是利用許多極微小的人像來表現影像的階調色彩，經過微結構置換的影像，

在人眼一般距離觀看下，並無法查察其中隱藏的資訊內容，但當以輔助儀器觀看 時，立即可以發現網點微結構不同。

圖 2-1-14 利用微小圖案置換原始網點示意圖。

資料來源：Philips, G. K. (2002).

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