Водяные знаки: понятие и виды

     В 1812 г. во Франции появилась бумага, на которой водяной знак был различим на более темном фоне, чем фон  бумаги. Он получил название light & shade watermark — просветно - затененный. Технологии производства водяных знаков вскоре развились настолько, что получаемый отпечаток изображения на листе бумаги стал почти невидимым. Новую бумагу назвали веленевой бумагой и ватманом.

     Очередным этапом в развитии технологий производства водяных знаков стало тиснение рельефных  изображений. Это дало возможность  получать полутоновые водяные знаки. Первым, согласно некоторым источникам, данную технику применил в 1848 г. англичанин Вильям Смит. Однако по другим источникам эта техника применялась в  России уже в 1818 г после организации  Экспедиции заготовления государственных  бумаг.

     Интересно, что существует и третья точка зрения. Считается, что полутоновые водяные знаки изготавливались по технике литофании (технология производства полутоновых водяных знаков, которые видны на просвет на тонком фарфоре. Метод получения - оттискивание рельефного штампа на влажной фарфоровой массе). Литофанию впервые применил Поль де Бургуэн и запатентовал во Франции в 1827 г. Сегодня существует две техники производства водяных знаков: филигрань и литофания. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Машинное  производство 

     Первое  автоматизированное устройство по производству водяных знаков -«Dandy-Roll» было изобретено в 1825 г. Существует версия, что свое название этот вал получил на лондонской бумагоделательной фабрике Джона Маршалла (John Marshall), где он был установлен на бумагоделательную машину. Один из рабочих, пораженный изяществом этого устройства, воскликнул: «Isn’t that a dandy! (Это ли не денди!)» Машина состояла из цилиндра, поверхность которого была покрыта проволочной сеткой. Тонкие проволочки – вержюр – протягивались вдоль оси вала, а толстые – понтюзо– шли по окружности цилиндра. Принцип действия: вал вращается над движущейся сеткой с бумагой. При вращении он оставляет на влажном и рыхлом полотне бумаге отпечаток своего узора.

     В технике литофании в качестве рельефных форм изначально использовались восковые модели. Рельефное изображение  вырезали на восковой пластинке. Затем  с этой пластины получали гальванические формы, которые использовали как  матрицу для тиснения части нагретой проволочной сетки. После того, как  рельеф был перенесен на сетку, она  закреплялась или на черпальной форме, либо на дендироле бумагоделательной  машины. Данная технология производства полутоновых водяных знаков называется электротипия (electrotype watermark). Сегодня  полутоновые водяные знаки производятся именно по данной технологии. Единственный нюанс: вместо воска применяются  латунные или алюминиевые пластины. Полученные в результате применения техники литофании водяные знаки  бывают трех видов: многотоновые, однотоновые  и двухтоновые.

     Многотоновые  водяные знаки формируются на круглосеточных машинах (mould made watermark). Наличие на круглой сетке рельефного узора приводит к неравномерному прилипанию к сетке бумажной массы, что, собственно, и создает неравномерное  распределение волокон на листе, т. е. водяной знак. Многотоновые водяные знаки, как и филигранные, формируются на сеточной стороне бумажного листа за счет пассивного оседания волокон. Применение этой технологии позволяет получать на бумаге очень тонкие полутоновые градации. Многотоновые водяные знаки являются сейчас одним из основных средств защиты банкнот.

     Однотоновые водяные знаки представляют собой  только светлые или только темные изображения по отношению к фону. Бумаги с двухтоновыми водяными знаками  одновременно содержат и светлые  и темные изображения в проходящем свете. Такие водяные знаки по способу получения называют плоскосеточными (fourdrinier watermark) или дендирольными (dandy roll watermark). Бумага в этом случае может  быть более прочной, чем с многотоновым водяным знаком, за счет возможности  применения более длинных волокон, однако водяной знак, как правило, получается более простым.

     Способ  филиграни (filigree) продолжает применяться  для создания четких водяных знаков (right watermark) с резким переходом тонов (контурные символы, логотипы, цифры  номинала). В настоящее время он применяется очень широко — отдельно или в комбинации с другими видами водяных знаков.

     На  банкнотах часто применяют сочетания  из этих типов водяных знаков.

     Существует  еще одна разновидность водяных  знаков c одновременным использованием техник филиграни и литофании, где  филигранный водяной знак образует контуры полутонового знака. Такие  водяные знаки называют комбинированными (combined watermark).

     Для изготовления бланков ценных бумаг  в основном используют бумагу с водяными знаками однотоновыми и двухтоновыми.

     В 1955 г. на Объединении «Гознак» в технике  литофании была изготовлена бумага с водяным знаком, воспроизводящим  известную картину Джорджоне  «Спящая Венера», что продемонстрировало практически неограниченные возможности  этой техники [http://www.vodyanoyznak.ru]. Такая  бумага, впрочем, скорее относится к  области искусства, чем к защищенной полиграфии. Литофания «Спящая Венера» была использована для получения черпальной формы ручного отлива бумаги.

     Традиция  создавать живописные произведения в технике литофании идет еще  от бумажников Экспедиции заготовления государственных бумаг, произведения которых были высоко оценены на Всемирной  выставке в Лондоне в 1872 г. и в  Вене в 1873 г. (рис. 5). Английская пресса по этому поводу писала: "…новые произведения, присланные из России…  произвели нечто вроде сенсации в среде бумажных фабрикантов, печатников и т. п. Бумага с водяными знаками  — в особенности замечательна и захватила английских производителей врасплох. Артистическая красота  и техническое совершенство присланных образцов обратят на себя внимание всех компетентных судей…"

     По  расположению водяного знака на бумажном полотне принято различать общие, локальные и полосовые водяные  знаки. Общий (сплошной) водяной знак располагается многократно, по всему  полю бумажного листа. Локальный  водяной знак располагается в  строго определенном месте будущего защищенного продукта. В основном он размещается на купонных полях  банкнот в местах, свободных от печатных изображений. Задача точного  позиционирования дендирольного локального водяного знака на бумажном полотне  была решена только в 1953 г., когда Роберт Гладстон (Robert Gladstone) разработал электронную  систему контроля скорости вращения дендироля.

     Полосовые водяные знаки повторяются с  определенным периодом в заданном месте  бумажного полотна.

     Бумага  купюр евро, например, содержит три  локальных водяных знака. Два  расположены на купонном поле —  это изображение основного мотива лицевой стороны банкноты и цифровой номинал банкноты. Справа от них  расположен водяной знак в виде штрих кода, состоящий из чередования светлых полос равной ширины и темных полос (одна широкая и несколько узких) и являющийся машиночитаемым признаком, нанесенным методом лазерного гравирования.

     В 1996 г. в США была проведена первая Международная конференция по истории, применению и изучению водяного знака. В 1997 г. Международная ассоциация историков  бумаги (International Association of Paper Historians) провела  конференцию, в ходе которой был  принят Международный стандарт для  регистрации бумаг с/без водяных  знаков (International Standard For The Registration Of Papers With Or Without Watermarks).

     Водяной знак с самого своего возникновения  и до настоящего времени считается  одним из самых эффективных способов защиты от подделки. По данным Интерпола, лишь около 12% фальшивых банкнот  носят признаки попыток имитации водяного знака [http://www.icpress.ru]. Это связано  с тем, что получить настоящий  водяной знак, даже простейший, филигранный, можно только в процессе отлива бумаги, который сложно воспроизвести в  кустарных условиях. Известны единичные  случаи создания фальшивомонетчиками  бумаги, по многим параметрам идентичной оригиналу. Один из таких примеров —  создание фальшивой 100 000 итальянской  лиры в 1994 г. Для этого преступная группировка наладила собственное  производство банкнотной бумаги, которая  по многим параметрам была неотличима от подлинной. Однако подделать в  точности водяной знак так и не удалось.

     В 1819 г. англичанин Вильям Конгрев (William Congreve) получил патент на способ изготовления трехслойной бумаги. Такая бумага при разглядывании на просвет  выглядела как бумага с водяным  знаком. Это изобретение называют также цветным водяным знаком, поскольку полутоновое изображение  в среднем слое могло быть окрашенным. Несмотря на то, что свое изобретение  автор позиционировал как средство защиты от подделок и что подобные изобретения патентовались еще  несколько раз, они не нашли применения в качестве защитного признака бумаги, но этот прием часто используется фальшивомонетчиками для имитации настоящего водяного знака. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Цифровые  водяные знаки 

     Цифровые  водяные знаки могут применяться, в основном, для защиты от копирования  и несанкционированного использования. В связи с бурным развитием  технологий мультимедиа остро встал  вопрос защиты авторских прав и интеллектуальной собственности, представленной в цифровом виде. Примерами могут являться фотографии, аудио и видеозаписи и т.д. Преимущества, которые дают представление и  передача сообщений в цифровом виде, могут оказаться перечеркнутыми легкостью, с которой возможно их воровство или модификация. Поэтому  разрабатываются различные меры защиты информации, организационного и технического характера. Один из наиболее эффективных технических средств  защиты мультимедийной информации и  заключается во встраивании в  защищаемый объект невидимых меток  – водяных знаков. Разработки в  этой области ведут крупнейшие фирмы  во всем мире. Так как методы цифровых водяных знаков начали разрабатываться  совершенно недавно, то здесь имеется  много неясных проблем, требующих  своего разрешения.

     Название  этот метод получил от всем известного способа защиты ценных бумаг, в том  числе и денег, от подделки. В отличие  от обычных водяных знаков цифровые знаки могут быть не только видимыми, но и (как правило) невидимыми. Невидимые  анализируются специальным декодером, который выносит решение об их корректности. Цифровые водяные знаки  могут содержать некоторый аутентичный  код, информацию о собственнике, либо какую-нибудь управляющую информацию. Наиболее подходящими объектами  защиты при помощи цифровых водяных  знаков являются неподвижные изображения, файлы аудио и видеоданных. 
 
 

     Заключение