目前圖像浮水印以其呈現的方式可區分為數位影像浮水印[3][5][7]及實體影 像浮水印[2][9][12][16]，浮水印的存在除具備防偽功能，可依據解密訊息循線找 出原出處，進而達到保護版權的目的。數位浮水印製作原理在於藏匿秘密訊息至 不同的媒體當中，其中為人熟知也最簡單的數位浮水印技術為 E.H.Adelson 於 1990 年提出的 LSB(least-significant bit)最低位元法[23]，如灰階影像的像素值以 8 位元表示，因為人眼對於低位元較不敏感，所以將隱藏資訊嵌入影像資訊最不重 要的低位元，如最後的1 到 3 位元，藉此加入隱藏資訊，但此類數位影像的加密 方式無法以列印輸出的方式呈現，最後必須透過電腦才能針對數位檔進行解密。
少數資訊加密技術如Patchwork 雖然可以藏入特徵值作為加密之用，可針對 數位檔解密，列印輸出後亦可抵抗某個程度的破壞[3]，但還是必須掃瞄或拍照
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印刷品的實體浮水印技術中，半色調影像結合資料隱藏技術亦為一重要的課 題，其中依加密方式可分為(1)影像過網演算中直接加密；(2)影像過網經演算後 加密。本章節將針對數位半色調影像技術作簡要的介紹：
一、影像過網演算中直接加密 (一) 特殊網屏設計
類似變形網點的應用由來已久，如微小字型在日常生活中也是相當常見的防 偽特徵，許多鈔票都會利用微小字型以線條、圖文的設計呈現，讓細線、圖文也 帶有隱藏資訊的效果，如我國仟元鈔票上的「THE REPUBLIC OF CHINA」微小 字型(如圖 2-24)，但此類的微小字型大都還是利用手工或雷射雕刻方法以類比的 方式模擬連續調印製而成，並非利用半色調的概念製作。
圖2-24、我國仟元鈔票微小字型的應用
有關數位浮水印技術的研究當中，網點變形的技術屬於調幅網點中點陣調色 法，可依需要設計及調整臨界值矩陣(Threshold Matrix)，以網點排列形成的位置 作為隱藏資訊的依據，其中最早在1993 年 David L. Hecht 所提出「Self Clocking Glyph Code」[8]設計的網點較廣為人知，Glyph code 的原理就是利用數位半色調 演算法技術將連續調的影像轉換成以斜向網點組成的半色調影像，隱藏資訊由兩 階的資料0 或 1 對應於左斜或右斜的變形網點(如圖 2-25)，在影像過網時同時將 左斜和右斜的網點嵌入計算。
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圖2-25、 Glyph Code網點設計示意圖[7]
2002 年有部分研究著重於透過改變局部區塊網點形狀、網點尺寸，用微小 字型取代網點，來達到隱藏資訊的效果[14]，此外由於影印機取樣不足(under sampling)，微小字型網點所形成的半色調影像經複印後會呈現模糊(如圖 2-26)，
進而達到防偽效果，和 Glyph code 形成原理類似，同樣也是利用臨界值矩陣中 數值的排列控制網點的形狀，利用特殊網屏建構半色調模擬連續調影像，將不同 於傳統半色調網點那般制式，其圖像特色在於可自由打造個人化網點。
圖2-26、以網點變形技術構成之實體浮水印[13]
(二) Glossmark
服務於 Xerox 中 Wilson 部門(Wang, Xu,and Liu)曾在西元 2003 年提出
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Glossmark 專利技術[17]，起初三人為了解決於數位印刷在光澤部分所產生的不 均勻的光澤而照成的差異現象，但後來他們反而認為這種差光性(differential gloss) 的效果能作為特殊的防偽特徵，因此開始一系列的軟體、與網點組合的特殊模式、
色粉、紙張、和熱熔合的方式藉由實驗開發了Glossmark 技術。
Glossmark 的效果是利用差光性照成視覺反差(如圖 2-27 所示)，不需藉助任 何儀器設備來判斷，可以防止複印，但也由於無須特殊設備就能達到效果，因此 最好搭配可變印紋才能達到防偽之效。
圖2-27、Glossmark效果示意圖 (圖片來源：Xerox)
(三) 用於特殊印刷之網點演算法
2007 年有研究者調配螢光油墨後，建立 CIE 色彩空間與自行調配的螢光油 墨之間色域對應模式，再使用自行設計相互交錯排列的網點演算法進行過網，最 後模擬螢光油墨在紫外光照射下發散出可見光而產生的色彩影像，此研究目的在 於讓螢光的色彩效果儘量達到與原始影像色彩的一致性，藉以作為防偽特徵[16]
(如圖 2-28)。
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(a) (b) 圖2-28、以紫外線為驗證光源的浮水印設計 (a)為原始彩色影像；(b)為模擬
原始影像印刷後照射紫外光後的效果[16]
二、影像過網經演算後加密 (一) 網點位移技術
Alfred V. Alasia 於西元 1976 年發明名為「Scrabled Indicia」的網點偏移技術，
這項專利是將特定的圖案資訊隱藏在圖像中，利用光學解碼透鏡依某一定的角度 來判讀出隱藏訊息[23]。
目前經許多研究也已經針對此方法進行改進與應用，其作法是將原始連續調 影像過網後，再將欲藏入的浮水印底紋位移其青色版的網點，圖透過光學解碼器 的柱狀凸透鏡將聚焦在網線之上，而欲藏入之圖像依網點角度已位移二分之一的 網線距離，由於光學解碼器的透鏡對準藏入圖像的網點上，而其他區域卻是對準 網線間的空白之處，以此影像的差異性而使隱藏的浮水印圖案顯現出來，圖 2-29(a)為具有網點位移技術之紀念郵票，一般無法單靠目視清楚判讀其中資訊，
而藉由正確將光柵置於適當角度時，可看清楚其中的隱藏資訊(如圖 2-29(b))。
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(a) (b)
圖2-29、具有網點位移之郵票設計(a)一般視覺觀看結果；(b)經光柵解出 NTNU 2007.03。(圖片來源：世界級全像大師辻內順平參訪師大之紀念郵票；設
計者：師大圖文傳播學系研究生蔡致邠)
(二) 網點頻率域的改變
2002年有研究者透過改變過網區塊的網點數，進行資訊隱藏[18](如圖2-30)，
藉由多種網點的疏密，造成取樣頻率不同，藉由不同濾鏡觀察可顯現出相異之隱 藏浮水印影像。
(a) (b)
圖2-30、透過改變過網區塊的網點數之實體浮水印(a)為區塊網點放大圖；(b) 藉由不同濾鏡觀察之效果[18]
Latent image A with band pass filter A
Latent image B with band pass filter B
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(三)混合網點技術
2004年有研究者討論以混合網點技術製作浮水印[31] (如圖2-31)，當時的研究 是以45度臨界值矩陣建立AM區域網點與FM網點結合之浮水印研究，複印時，兩 種尺寸的網點所需的取樣頻率不同，而複製設備無法滿足其中之一的取樣需求時，
即能顯示隱藏之浮水印，以防止以複印機或掃描印列影像的偽造。
(a) (b) (c)
圖2-31、以AM與FM混合網點技術製作浮水印(a)肉眼觀看之效果；(b) 浮水 印經複印後之效果；(c) 混合網點浮水印細部結構圖[31]
混合網點加密設計的主要概念，是透過AM與FM兩種不同的網點結構，分別 表現背景區塊與資訊隱藏區塊的圖形[30]。如圖2-32所示，先分別建立相同尺寸 相同濃度的兩張灰階原稿G1、G2，接著將G1以點陣調色法過網得到AM半色調 影像H1，G2 則保持原灰階濃度，待輸出時由印表機內建系統自動過網，接著再 設計一只二階浮水印遮罩(MASK)，製作浮水印時，背景底紋BG為H1與MASK 的交集(式2-6)，隱藏區塊HD 為G2 與~MASK(反遮罩)的交集(式2-7)，最後浮水 印W等於BK與HD的聯集(式2-8)。
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BG=H1 MASK (2-6) HD=G2 ~MASK (2-7) W=BK HD (2-8)
圖2-32、混合網點加密示意圖[30]
由上述相關研究可知目前較少利用半色調技術在特殊光源下驗證防偽特徵 的研究，大多都是針對複印後，因為掃瞄設備取樣頻率不一而造成浮水底紋顯現 或細節的消失，也因此本研究欲建立利用紅外線觀察裝置能進行驗證的實體浮水 印。
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第四節、紅外線與噴墨墨水的光學特性