EP0858400B1 - Dokument mit Moirémuster-erzeugender Rasterstruktur - Google Patents

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EP0858400B1
EP0858400B1 EP97940149A EP97940149A EP0858400B1 EP 0858400 B1 EP0858400 B1 EP 0858400B1 EP 97940149 A EP97940149 A EP 97940149A EP 97940149 A EP97940149 A EP 97940149A EP 0858400 B1 EP0858400 B1 EP 0858400B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
structural elements
data carrier
areas
halftone image
area
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP97940149A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0858400A1 (de
Inventor
Johann Müller
Stefan May
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Giesecke and Devrient GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Giesecke and Devrient GmbH filed Critical Giesecke and Devrient GmbH
Publication of EP0858400A1 publication Critical patent/EP0858400A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0858400B1 publication Critical patent/EP0858400B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/342—Moiré effects
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/005—Testing security markings invisible to the naked eye, e.g. verifying thickened lines or unobtrusive markings or alterations
    • G07D7/0054—Testing security markings invisible to the naked eye, e.g. verifying thickened lines or unobtrusive markings or alterations involving markings the properties of which are altered from original properties
    • G07D7/0057—Testing security markings invisible to the naked eye, e.g. verifying thickened lines or unobtrusive markings or alterations involving markings the properties of which are altered from original properties involving markings which are altered in dimension, e.g. thickened lines

Definitions

  • the present invention relates to a data carrier, in particular a value document, with at least one halftone image represented by structural elements, where each structural element has a basic geometry and a size has, the size of the structural element a gray level of the halftone image represents and a process for its production.
  • the invention also relates to a data carrier, in particular a value document at least one picture element represented by several structural elements.
  • EP 0 710 574 A2 relates to a security document with a drawing, being on a copy of the security document a moiré pattern is created in the corresponding drawing.
  • a whole-surface raster structure with parallel lines is arranged.
  • the drawing is made in the form of a halftone image, in addition, as described in EP 0 085 066 B1, the line thicknesses of the lines can be varied in a contact grid structure. Furthermore, the distance the lines over the entire halftone image according to a modulation function varied. That varied over the entire area of the drawing the number of lines per unit length.
  • the present invention is therefore based on the object of a document with a structure creating a moiré pattern, in particular on a Halftone, to provide, with a copy of the Document large-area moiré structures for the detection of counterfeits are generated, with the structure generating the moiré pattern at the same time is inserted homogeneously in the halftone image and opposite as a background structure withdraws from the halftone image itself.
  • the invention is based on the idea of the total area of an image in which are to be created during a copying process, in to divide several areas. Each area will then have a number of Assigned structural elements with the help of those available in this area Grayscale should be created.
  • the number of structural elements is so in at least two adjacent areas chosen to be different in the two contiguous areas is. This different number inevitably results an offset of the structural elements relative to the structural element of the neighboring one Area.
  • the halftone image that is applied to the data carrier is divided into areas that have different raster frequencies exhibit.
  • When trying to copy this halftone image or with a Reading scanners into a data processing system overlays the Sampling frequency of the scanner or copier with the different applied Halftone halftone frequencies. This overlay leads however, disturbances in the reproduction of the halftone image, whereby this Interference in particular in the generation of a large-area moiré pattern noticeable.
  • the image has predetermined areas has, in each of which a predetermined number of structural elements is arranged, the number of structural elements per surface of an area different between at least two adjacent areas and the structural elements optionally in at least two the areas are staggered.
  • This has the advantage that even with different scanning grids, for example a copier or scanners, interference, such as moiré patterns, arise without that inhomogeneities of the total area grid, in particular of the halftone image, arise.
  • the structural elements have a Area of the halftone image on a uniform basic geometry, wherein the structural elements of all areas are particularly preferred to be uniform Have basic geometry.
  • the structural elements are preferred as lines executed, for each area separately a predetermined thickness represents a predetermined shade of gray on a line. So it is possible despite the division of the grayscale image into several areas with different Number of structural elements a homogeneous degree of brightness to ensure the entire grayscale image. Because lie, for example in a first area n structural elements in front and in the adjacent one Area n +10 structural elements, so it would, simply by the increase the number of structural elements, the second area optically darker represent as the first area. This difficulty is now avoided that within a range a predetermined width of the line predetermined gray tone while within a second Area that has, for example, a higher number of lines, one different, in this case smaller width of the line for the same given one Shade of gray is provided.
  • the halftone image has different screen frequencies has, which when scanning with the aid of a scanner or copier with the Sampling frequency of the device are superimposed by the variation the number of structural elements generated per area different Raster frequencies provide the ability to use multiple sampling frequencies Overlaying raster frequencies so that the probability for the Emergence of a moiré pattern can be significantly increased. simultaneously becomes the one associated with the increase in the number of structural elements Effect of darkening the individual areas avoided that the predetermined size of the structural elements a predetermined shade of gray within a range, however, corresponds to the predetermined sizes of the structural elements in the different areas depending on the Number of structure elements in each area different shades of gray can represent.
  • Fig. 1 shows an enlarged detail view of a portrait, which according to of the present invention as a halftone image with a moiré pattern Structure is shown.
  • the halftone image 10 is in different column-like Strips 14, 16, 22 divided, each containing a number of structural elements 12 have. In the present embodiment, this is 23 stripes, this number can also be chosen higher or lower.
  • Each Strip 14, 16, 22 is a number of line-shaped structural elements 12 assigned, which form a grid structure in each column.
  • the halftone 10 is shown from the linear structural elements 12, in each Range a certain line thickness to a certain shade of gray Halftone image 10 corresponds.
  • the horizontal linear structure elements 12 in their raster width and / or their Angular position vary.
  • Each strip 14, 16, 22 each contains a predetermined number of structural elements 12, i.e. a predetermined number of lines based on the total portrait height.
  • the line density is, for example, 20 lines per cm in the first strip 16.
  • the first strip 16 includes in the illustrated Embodiment 118 lines. This number of lines increases from stripes to Strip so that the last strip 22 with 171 lines in the preferred shown Embodiment is present.
  • a different number of lines means a different raster frequency for each stripe.
  • the raster frequency increases corresponding to the increase in the number of structural elements 12 in each Stripes from right to left too. This results in each of the 23 stripes a slightly different raster frequency, with at least one Screen frequency or at least a predetermined number of screen frequencies when scanning or copying through the overlay with the Sampling frequency of the scanner or copier a clearly visible, emerging Moire pattern generated.
  • straight lines are used as structural elements, which expanded symmetrically to represent a certain halftone be so that in each area a certain thickness of the line can be assigned to a predetermined shade of gray.
  • the lines are in Angles formed perpendicular to the division of the areas and can Ekken and highlight edges of the halftone image in particular if the areas are selected so that abutting areas along such a corner or edge.
  • the areas are the same width and almost have the same area
  • the halftone image can also be divided into areas different shape or width and different area.
  • the distances of the structural elements within one Ranges are constant, as shown in FIG. 1.
  • the columns 14, 16, 22 are around a predetermined one Spaced apart. This blends in with the moiré pattern generating structure more homogeneous, because a direct contact of the Moire pattern-producing structure of adjacent strips 14, 16, 22 abrupt transition jumps leads, which stand out visually strong. Thereby the optical appearance of the halftone image 10 is strongly negatively affected.
  • FIG. 2a to 2d illustrate attempts to copy the halftone image of Fig. 1 with different settings of the copier.
  • Fig. 2a to 2d immediately results at different scanning angles when copying at different locations of the halftone image 10 to different Moire patterns, however, occur in any copy attempt Form a moiré pattern at least in partial areas of the halftone image 10 clearly.
  • FIG. 3 shows an enlarged representation of a halftone image with a Moire pattern generating structure according to a second embodiment of the present invention.
  • This embodiment corresponds to the first one in FIG Fig. 1 illustrated embodiment, with the difference that the structural elements 12 in the areas 14 not as in the first embodiment 1, are arranged perpendicular to the subdivision of the areas 14, but are slightly tilted relative to the vertical of the column division.
  • FIGS. 4a and 4b illustrate two attempts to copy the halftone image of FIG. 3.
  • the 4a and 4b differ in that they have a different scanning angle when copying the halftone image of Fig. 3. It is immediate can be seen that with different scanning grids during the copying process in different areas 14 different moiré patterns are created. Even without a direct comparison with the halftone image of FIG. 3, and visible to the naked eye that it is not in Figs. 4a and 4b Original pictures, but copies.
  • moiré pattern generating Halftone image 10 consists of the tilt angle of the structural elements 12 additionally vary within the halftone image 10. This is prevents moiré pattern generation during the copying process appropriate selection of the scanning angle when copying is reduced or, if necessary is prevented.
  • this Copier does not have to have any special facilities to protect the copy to realize the present invention.
  • it is impossible to design a copying process so that with adjustment of the Scanning grid of the copier to the structure creating the moiré pattern Formation of moiré structures on copies can be prevented.
  • the Moire pattern generating structure according to the present invention responds to any type of copying process in that clearly prominent, visible and recognizable to the naked eye Moiré patterns arise on the copy, which can be identified immediately as a copy do.
  • FIG. 5 shows an enlarged illustration of two structural elements 18 analogous to the structural elements 12 of FIG. 1, but according to a third advantageous embodiment are particularly designed.
  • the Structural elements 18 themselves have grid lines 20 which form a grid structure within generate the structural element 18.
  • This grid structure itself can also have a color modulation for generating an image motif.
  • the Tonal value which is formed by the raster lines 20, can in particular Realize very well in the steel printing process because the depth of the steel pressure is a Is a measure of the color saturation and thus there is the possibility of using the Grid lines 20 adjust the tonal value of the structural element 18.
  • areas 14 as any Surfaces, preferably also without a predetermined geometric shape, such as square, rectangle, triangle or the like.
  • At least two adjacent, arbitrarily shaped surface areas differ according to the invention in the number of structural elements, such as lines, in a respective area and / or by the orientation of the structural elements in a surface area and / or by the shape of the structural elements in the respective area, such as lines in the form of straight lines, waves, guilloches or similar.
  • This new technology enables scanning or copying attempts to prevent or the scanned or copied objects clearly recognizable as a reproduction.
  • the inner areas of a can also be used as area areas Guilloche pattern can be used. Then within these areas by varying the angles, varying the lines per area and / or by variation of the line type the creation of a moiré pattern when copying generated or ensured.

Landscapes

  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Printing Methods (AREA)
  • Cleaning In Electrography (AREA)
  • Credit Cards Or The Like (AREA)
  • Road Signs Or Road Markings (AREA)
  • Details Of Television Scanning (AREA)
  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Datenträger, insbesondere Wertdokument, mit wenigstens einem durch Strukturelemente dargestellten Halbtonbild, wobei jedes Strukturelement eine Grundgeometrie und eine Größe aufweist, wobei die Größe des Strukturelements eine Graustufe des Halbtonbildes repräsentiert sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung. Die Erfindung betrifft ferner einen Datenträger, insbesondere Wertdokument, mit wenigstens einem durch mehrere Strukturelemente dargestellten Bildelement.
Ein besonderes Problem bei Dokumenten, wie beispielsweise Wertdokumenten, stellt der Schutz vor Fälschungen, insbesondere durch Kopieren bzw. Abscannen eines echten Dokuments zur Herstellung eines gefälschten Dokuments, dar. So betrifft beispielsweise die EP 0 710 574 A2 ein Sicherheitsdokument mit einer Zeichnung, wobei auf einer Kopie des Sicherheitsdokuments in der entsprechenden Zeichnung ein Moirémuster entsteht. Hierzu ist vorgesehen, daß eine ganzflächige Rasterstruktur mit parallelen Linien angeordnet ist. Die Zeichnung wird in Form eines Halbtonbildes gebildet, wobei dazu, wie in der EP 0 085 066 B1 beschrieben, die Strichdicken der Linien in einer Kontaktrasterstruktur variiert werden. Ferner wird der Abstand der Linien über das gesamte Halbtonbild entsprechend einer Modulationsfunktion variiert. D.h. über die gesamte Fläche der Zeichnung variiert die Anzahl der Linien pro Längeneinheit. Die Modifikation einer derartigen Liniendichte führt zu einem Kopierschutz gegen Farbkopierer oder Scanner, da die Überlagerung der Rasterstruktur wenigstens in einem vorbestimmten Bereich mit dem Abtastraster des Kopierer oder Scanners ein deutlich hervortretendes Moirémuster erzeugt. Da dieses Moirémuster nur auf der Kopie, jedoch nicht auf dem Original zu sehen ist, ist die Kopie als Fälschung einfach identifizierbar.
In EP 0 204 552 A2 werden Dokumente zum Erschweren einer Fälschung mit einer Fläche versehen, die in einzelne Blöcke unterteilt wird. Die einzelnen Blöcke werden mit unterschiedlich orientierten Linien versehen, deren Breite und Abstand so variiert wird, dass die Gesamtfläche bei normalem Betrachtungsabstand insgesamt homogen und von gleichem Farbton erscheint. Die hier beschriebene Halbtonseparationstechnik eignet sich jedoch nicht zur Wiedergabe von Halbtonbildern.
Zwar gibt es durch die Änderung der Liniendichte selbst bei unterschiedlichen Rastern der Scanner-Abtastung wenigstens in vorbestimmten Bereichen einen Moiré-Effekt, jedoch wirkt sich die Variation der Liniendichte über die gesamte Fläche der Zeichnung äußerst negativ auf das optische Aussehen des Halbtonbildes aus. Durch den Wechsel hoher und niedriger Dichte bzw. Anzahl von Linien pro Flächeneinheit wirkt das Bild unruhig, inhomogen und das Rastermuster dominiert das Halbtonbild statt umgekehrt, so daß das Bild ästhetisch wenig ansprechend ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Dokument mit einer Moirémuster erzeugenden Struktur, insbesondere auf einem Halbtonbild, zur Verfügung zu stellen, wobei bei einem Kopiervorgang des Dokuments großflächige Moiréstrukturen zur Erkennung von Fälschungen erzeugt werden, wobei gleichzeitig die Moirémuster erzeugende Struktur homogen in das Halbtonbild eingefügt ist und als Hintergrundstruktur gegenüber dem Halbtonbild selbst zurücktritt.
Diese Aufgabe wird bei einem Dokument der obengenannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Gesamtfläche eines Bildes, in dem bei einem Kopiervorgang Moiréstrukturen erzeugt werden sollen, in mehrere Bereiche aufzuteilen. Jedem Bereich wird dann eine Anzahl von Strukturelementen zugeordnet, mit deren Hilfe die in diesem Bereich vorhandenen Graustufen erzeugt werden sollen. Die Anzahl der Strukturelemente wird in wenigstens zwei aneinandergrenzenden Bereichen dabei so gewählt, dass sie in den beiden aneinandergrenzenden Bereichen unterschiedlich ist. Durch diese unterschiedliche Anzahl ergibt sich zwangsläufig ein Versatz der Strukturelemente relativ zum Strukturelement des benachbarten Bereiches. Somit wird das Halbtonbild, das auf den Datenträger aufgebracht wird, in Bereiche aufgeteilt, die unterschiedliche Rasterfrequenzen aufweisen. Beim Versuch, dieses Halbtonbild zu kopieren bzw. mit einem Scanner in eine Datenverarbeitungsanlage einzulesen, überlagert sich die Abtastfrequenz des Scanners oder Kopierers mit den aufgebrachten, unterschiedlichen Rasterfrequenzen des Halbtonbildes. Diese Überlagerung führt jedoch zu Störungen in der Reproduktion des Halbtonbildes, wobei sich diese Störung insbesondere in der Erzeugung eines großflächigen Moirémusters bemerkbar macht.
Durch die Variation der Anzahl der Strukturelemente in den Bereichen des Halbtonbildes wird für jeden Bereich eine andere Rasterfrequenz erzeugt, so daß sichergestellt ist, daß selbst bei Verändern des Abtastrasters, also der Scann- oder Kopierfrequenz, ein Moirémuster entsteht. Dies erscheint dann jeweils in den Bereichen der Gesamtfläche, für die Abtast- und Rasterfrequenz so aufeinander abgestimmt sind, daß ein Moirémuster entstehen kann.
Erfindungsgemäß ist somit vorgesehen, daß das Bild vorbestimmte Bereiche aufweist, in denen jeweils eine vorbestimmte Anzahl von Strukturelementen angeordnet ist, wobei die Anzahl der Strukturelemente pro Fläche eines Bereichs zwischen mindestens zwei aneinandergrenzenden Bereichen unterschiedlich ist und die Strukturelemente gegebenenfalls in mindestens zwei der Bereiche gegeneinander versetzt angeordnet sind. Dies hat den Vorteil, daß auch bei unterschiedlichen Abtastrastern, beispielsweise eines Kopierers oder Scanners, Störungen, wie beispielsweise Moirémuster, entstehen ohne daß Inhomogenitäten des Gesamtflächenrasters, insbesondere des Halbtonbildes, entstehen.
In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Strukturelemente eines Bereiches des Halbtonbildes eine einheitliche Grundgeometrie auf, wobei besonders bevorzugt die Strukturelemente aller Bereiche eine einheitliche Grundgeometrie haben. Die Strukturelemente sind bevorzugt als Linien ausgeführt, wobei für jeden Bereich separat eine jeweils vorbestimmte Dicke einer Linie einen vorbestimmten Grauton repräsentiert. Damit ist es möglich, trotz der Aufteilung des Graustufenbildes in mehrere Bereiche mit unterschiedlicher Anzahl von Strukturelementen einen homogen Helligkeitsgrad über das gesamte Graustufenbild zu gewährleisten. Denn liegen beispielsweise in einem ersten Bereich n Strukturelemente vor und in dem benachbarten Bereich n +10 Strukturelemente, so würde sich, alleine durch die Zunahme der Anzahl der Strukturelemente, der zweite Bereich optisch dunkler darstellen als der erste Bereich. Diese Schwierigkeit wird nun dadurch umgangen, daß innerhalb eines Bereiches eine vorgegebene Breite der Linie einem vorgegebenen Grauton entspricht, während innerhalb eines zweiten Bereiches, der beispielsweise eine höhere Anzahl von Linien aufweist, eine andere, in diesem Fall geringere Breite der Linie für den gleichen vorgegebenen Grauton vorgesehen wird.
Mit der erfindungsgemäßen Darstellung der Halbtonbilder durch Bereiche mit einer unterschiedlichen Anzahl von Strukturelementen kann somit der Vorteil erzielt werden, daß das Halbtonbild verschiedene Rasterfrequenzen aufweist, die beim Abtasten mit Hilfe eines Scanners oder Kopierers mit der Abtastfrequenz des Gerätes überlagert werden und die durch die Variation der Anzahl der Strukturelemente je Bereich erzeugten unterschiedlichen Rasterfrequenzen die Möglichkeit liefern, die Abtastfrequenzen mit mehreren Rasterfrequenzen zu überlagern, so daß die Wahrscheinlichkeit für die Entstehung eines Moirémusters deutlich erhöht werden kann. Gleichzeitig wird der mit der Erhöhung der Anzahl der Strukturelemente einhergehende Effekt der Verdunkelung der einzelnen Bereiche dadurch vermieden, daß die vorbestimmte Größe der Strukturelemente einem vorbestimmten Grauton innerhalb eines Bereiches entspricht, daß jedoch die vorbestimmten Größen der Strukturelemente in den unterschiedlichen Bereichen abhängig von der Anzahl der Strukturelemente in jedem Bereich unterschiedliche Grautöne repräsentieren können.
Weitere Merkmale, Vorteile und bevorzugte Ausführungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung der Figuren. Dabei zeigen:
Fig. 1
in einer vergrößerten Darstellung ein Halbtonbild mit Moirémuster erzeugender Struktur gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2a - 2d
mehrere Kopierversuche des erfindungsgemäßen Halbtonbildes von Fig. 1,
Fig. 3
in einer vergrößerten Darstellung ein Halbtonbild mit Moirémuster erzeugender Struktur gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 4a - 4b
zwei Kopierversuche des erfindungsgemäßen Halbtonbilds von Fig. 3 und
Fig. 5
in vergrößerter Darstellung zwei Strukturelemente, die gemäß einer dritten vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt sind.
Fig. 1 zeigt eine vergrößerte Detaildarstellung eines Portraits, welches gemäß der vorliegenden Erfindung als Halbtonbild mit Moirémuster erzeugender Struktur dargestellt ist. Das Halbtonbild 10 ist in verschiedene spaltenartige Streifen 14, 16, 22 aufgeteilt, die jeweils eine Anzahl von Strukturelementen 12 aufweisen. In der vorliegenden Ausführungsform sind dies 23 Streifen, wobei diese Zahl auch höher oder niedriger gewählt werden kann. Jedem Streifen 14,16, 22 ist eine Anzahl von linienförmigen Strukturelementen 12 zugeordnet, die in jeder Spalte eine Rasterstruktur bilden. Das Halbtonbild 10 ist aus den linienförmigen Strukturelementen 12 dargestellt, wobei in jedem Bereich eine bestimmte Liniendicke einem bestimmten Grautonwert des Halbtonbildes 10 entspricht.
Innerhalb einer Spalte bzw. eines Streifens 14, 16, 22 können die waagerechten linienförmigen Strukturelemente 12 in ihrer Rasterweite und/oder ihrer Winkellage variieren.
Jeder Streifen 14,16, 22 enthält jeweils eine vorbestimmt Anzahl von Strukturelementen 12, d.h. eine vorbestimmte Linienzahl bezogen auf die Gesamtportraithöhe. Die Liniendichte beträgt beispielsweise 20 Linien pro cm im ersten Streifen 16. Der erste Streifen 16 beinhaltet in der dargestellten Ausführungsform 118 Linien. Diese Linienzahl erhöht sich von Streifen zu Streifen, so daß der letzte Streifen 22 mit 171 Linien in der dargestellten bevorzugten Ausführungsform vorliegt.
Da alle Streifen des in Fig. 1 dargestellten Portraits die gleiche Höhe aufweisen, bedeutet eine unterschiedliche Linienzahl eine unterschiedliche Rasterfrequenz für jeden Streifen. Wie in Fig. 1 gezeigt, nimmt die Rasterfrequenz entsprechend der Zunahme der Anzahl der Strukturelemente 12 in jedem Streifen von rechts nach links zu. Hierdurch ergibt sich in jedem der 23 Streifen eine etwas unterschiedliche Rasterfrequenz, wobei wenigstens eine Rasterfrequenz oder wenigstens eine vorbestimmte Anzahl von Rasterfrequenzen beim Abscannen oder Kopieren durch die Überlagerung mit der Abtastfrequenz des Scanners oder Kopierers ein deutlich sichtbares, hervortretendes Moiremuster erzeugt.
Dies erzielt einen wirksamen Kopierschutz eines Dokuments, das mit einem Bild 10 gemäß Fig. 1 versehen ist, wobei die Variation der Zahl der Strukturelemente 12 in den verschiedenen Bereichen 14,16 und 22 das Halbtonbild nicht negativ beeinflußt bzw. zusätzlich, beispielsweise zur Hervorhebung von Kanten oder Ecken, verwendet werden kann.
Im Beispiel gemäß Fig. 1 werden als Strukturelemente gerade Linien verwendet, die zur Darstellung eines bestimmten Halbtones symmetrisch aufgeweitet werden, so daß in jedem Bereich eine bestimmte Dicke der Linie einem vorbestimmten Grauton zugeordnet werden kann. Die Linien sind im Winkel senkrecht zur Aufteilung der Bereiche ausgebildet und können Ekken und Kanten des Halbtonbildes insbesondere dann hervorheben, wenn die Bereiche so ausgewählt werden, daß aneinanderstoßende Bereiche entlang einer solchen Ecke oder Kante verlaufen.
Neben der Darstellung der Strukturelemente durch Linien ist es auch möglich, andere geometrische Grundformen als Strukturelemente, wie beispielsweise Kurven, Punkte, Kreise oder ähnliches, zu verwenden.
Obwohl, wie in Fig. 1 dargestellt, die Bereiche gleiche Breite und nahezu gleiche Fläche haben, kann die Aufteilung des Halbtonbildes auch in Bereicher unterschiedlicher Form oder Breite sowie unterschiedlicher Fläche erfolgen. Darüber hinaus ist auch möglich, die Grundgeometrie und/oder die Orientierung der Strukturelemente innerhalb zweier, vorzugsweise aneinandergrenzender Bereiche zu variieren. Dadurch wird eine noch breitere Abdeckung der unterschiedlichen Abtastfrequenzen der eingesetzten Scanner oder Kopierer erzielt. Die Abstände der Strukturelemente innerhalb eines Bereiches sind, wie in Fig. 1 gezeigt, konstant. Ferner stellen mehrere unterschiedliche Anordnungen der Strukturelemente sicher, daß selbst bei zufälligem Aufeinandertreffen der Abtastfrequenz eines Scanners oder beispielsweise eines Farbkopierers und einer Rasterstruktur eines bestimmten Streifens 14, bei dem kein Moirémuster erzeugt wird, dennoch bei wenigstens einer anderen Rasterstruktur eines anderen Bereiches 16, 22 beim Kopieren ein Moirémuster entsteht. Damit entsteht bei der Reproduktion zumindest auf Teilbereichen der Reproduktion auch dann ein Moirémuster, wenn das Dokument unter verschiedenen Winkeln gescannt wird.
In besonders vorteilhafter Weise sind die Spalten 14,16, 22 um eine vorbestimmte Weite voneinander beabstandet. Dadurch fügt sich die Moirémuster erzeugende Struktur homogener ein, da eine direkte Berührung der Moirémuster erzeugenden Struktur von benachbarten Streifen 14, 16, 22 zu abrupten Übergangssprüngen führt, die optisch stark hervortreten. Dadurch wird das optische Erscheinungsbild des Halbtonbildes 10 stark negativ beeinflußt.
Die Fig. 2a bis 2d veranschaulichen Kopierversuche des Halbtonbildes von Fig. 1 mit verschiedenen Einstellungen des Kopierers. Wie sich aus den Fig. 2a bis 2d unmittelbar ergibt, kommt es bei verschiedenen Abtastwinkeln beim Kopieren an unterschiedlichen Stellen des Halbtonbildes 10 zu verschiedenen Moirémustern, jedoch tritt bei jedem Kopierversuch in irgendeiner Form ein Moirémuster zumindest in Teilbereichen des Halbtonbildes 10 deutlich hervor. Dies macht in einer Kopie des Bildes von Fig. 1 gegenüber dem Original von Fig. 1 sofort und deutlich erkennbar, daß eine Fälschung durch Kopieren bzw. Abscannen erfolgt ist.
Fig. 3 zeigt in einer vergrößerten Darstellung ein Halbtonbild mit einer Moirémuster erzeugenden Struktur gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform entspricht der ersten in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform, mit dem Unterschied, daß die Strukturelemente 12 in den Bereichen 14 nicht, wie in der ersten Ausführungsform von Fig. 1, senkrecht zur Unterteilung der Bereiche 14 angeordnet sind, sondern gegenüber der Senkrechten der Spaltenaufteilung leicht verkippt sind.
Fig. 4a und 4b stellen zwei Kopierversuche des Halbtonbildes von Fig. 3 dar. Wie sich aus den Fig. 4a und 4b deutlich ergibt, kommt es durch den Abtastvorgang beim Kopieren zu deutlich hervortretenden Moirémustern. Die Fig. 4a und 4b unterscheiden sich dabei durch einen unterschiedlichen Abtastwinkel beim Kopieren des Halbtonbildes von Fig. 3. Es ist unmittelbar ersichtlich, daß bei unterschiedlichen Abtastrastern beim Kopiervorgang in unterschiedlichen Bereichen 14 unterschiedliche Moirémuster entstehen. Selbst ohne direkten Vergleich mit dem Halbtonbild von Fig. 3 ist sofort und mit bloßem Auge erkennbar, daß es sich bei den Fig. 4a und 4b nicht um Originalbilder, sondern um Kopien handelt.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des Moirémuster erzeugenden Rasters in Halbtonbild 10 besteht darin, den Kippwinkel der Strukturelemente 12 zusätzlich innerhalb des Halbtonbildes 10 zu variieren. Dadurch ist verhindert, daß eine Moirémuster-Erzeugung beim Kopiervorgang durch entsprechende Wahl des Abtastwinkels beim Kopieren vermindert oder gegebenenfalls verhindert wird. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß das Kopiergerät keine besonderen Einrichtungen haben muß, um den Kopierschutz der vorliegenden Erfindung zu realisieren. Ferner ist es ausgeschlossen, einen Kopiervorgang derart auszugestalten, daß unter Anpassung des Abtastrasters des Kopierers an die Moirémuster erzeugende Struktur die Bildung von Moiréstrukturen auf Kopien verhindert werden kann. Die Moirémuster erzeugende Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung spricht auf jeden, wie auch immer gearteten Kopiervorgang dadurch an, daß deutlich hervortretende, mit bloßem Auge sichtbare und erkennbare Moirémuster auf der Kopie entstehen, die diese sofort als Kopie identifizierbar machen.
Fig. 5 zeigt in einer vergrößerten Darstellung zwei Strukturelemente 18 analog den Strukturelementen 12 von Fig. 1, die jedoch gemäß einer dritten vorteilhaften Ausführungsform besonders ausgeführt sind. Dabei weisen die Strukturelemente 18 selbst Rasterlinien 20 auf, die eine Rasterstruktur innerhalb des Strukturelementes 18 erzeugen. Diese Rasterstruktur selbst kann auch eine Farbmodulation zur Erzeugung eines Bildmotivs aufweisen. Der Tonwert, der durch die Rasterlinien 20 gebildet wird, läßt sich insbesondere sehr gut im Stahldruckverfahren realisieren, da die Tiefe des Stahldrucks ein Maß für die Farbsättigung ist und somit die Möglichkeit besteht, über die Rasterlinien 20 den Tonwert des Strukturelementes 18 einzustellen.
Selbstverständlich ist eine Kombination der beiden Ausführungsformen von Fig. 1 und 3 mit der zweiten Ausführungsform von Fig. 5 derart möglich, daß ein Strukturelement 12 der Ausführungsform von Fig. 1 oder 3 gemäß einem Strukturelement 18 der Ausführungsform von Fig. 5 dargestellt wird.
Zwar ist es unter Umständen möglich, daß ein beim Kopieren entstehendes Moirémuster bei der dritten Ausführungsform gemäß Fig. 5 nicht mit bloßem Auge erkennbar ist, jedoch sind Abweichungen der durch die Rasterlinien 20 erzeugten Rasterstruktur vom Original gegenüber der Kopie mit der Lupe sichtbar, so daß Fälschungen eindeutig identifizierbar sind.
Obwohl in den dargestellten Ausrührungsformen der Fig.1 und 3 die Unterteilung des Halbtonbildes 10 in Bereiche 14 in Längsspalten erfolgt, gehört es durchaus zum Umfang der vorliegenden Erfindung, die Bereiche 14 als beliebige Flächen, vorzugsweise auch ohne vorbestimmte geometrische Form, wie beispielsweise Quadrat, Rechteck, Dreieck oder ähnliches, auszubilden. Wenigsten zwei aneinandergrenzende, beliebig ausgeformte Flächenbereiche unterscheiden sich erfindungsgemäß durch die Zahl der Strukturelemente, wie beispielsweise Linien, in einem jeweiligen Flächenbereich und/oder durch die Orientierung der Strukturelemente in einem Flächenbereich und/oder durch die Form der Strukturelemente in dem jeweiligen Flächenbereich, wie beispielsweise Linien in Form von Geraden, Wellen, Guillochen oder ähnlichem. Diese neue Technik ermöglicht es, Scann- oder Kopierversuche zu verhindern bzw. die gescannten oder kopierten Objekte eindeutig als Reproduktion zu erkennen.
Als Flächenbereiche können beispielsweise auch die inneren Flächen eines Guillochenmusters verwendet werden. Innerhalb dieser Flächen wird dann durch Variation der Winkel, Variation der Linien pro Fläche und/oder durch Variation der Linienart die Entstehung eines Moirémusters beim Kopieren erzeugt bzw. sichergestellt.

Claims (22)

  1. Datenträger, insbesondere Wertdokument, mit wenigstens einem durch Strukturelemente (12, 18) dargestellten Halbtonbild (10), wobei jedes Strukturelement eine Grundgeometrie und eine Größe aufweist, wobei die Größe des Strukturelements (12, 18) eine Graustufe des Halbtonbildes (10) repräsentiert, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbtonbild (10) wenigstens zwei aneinandergrenzende Bereiche (14, 16, 22) aufweist, in denen jeweils eine vorbestimmte Anzahl von Strukturelementen (12, 18) angeordnet ist, wobei in wenigstens zwei aneinandergrenzenden Bereichen (14, 16, 22) die Anzahl der Strukturelemente (12, 18) pro Fläche unterschiedlich ist und die Strukturelemente (12, 18) innerhalb eines Bereiches (14,16,22) einen Abstand aufweisen, der konstant ist.
  2. Datenträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturelemente (12, 18) in mindestens zwei aneinandergrenzenden Bereichen (14, 16, 22) gegeneinander versetzt angeordnet sind.
  3. Datenträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Strukturelemente (12, 18) eines oder mehrerer Bereiche (14, 16, 22) eine einheitliche Grundgeometrie aufweisen.
  4. Datenträger nach 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Größe der Strukturelemente in einer vorbestimmten symmetrischen Aufweitung ihrer Grundgeometrie besteht.
  5. Datenträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturelemente (12,18) Linien sind.
  6. Datenträger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß alle das Halbtonbild (10) bildenden Linien (12, 18) wenigstens innerhalb eines Bereiches (14, 16, 22) im wesentlichen in die gleiche Richtung ausgerichtet sind.
  7. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Linien (12, 18) im wesentlichen senkrecht zur Aufteilung der Bereiche (14, 16, 22) ausgerichtet sind.
  8. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Größe eines Strukturelementes (12, 18) innerhalb eines Bereiches (14, 16, 22) einer vorbestimmten Graustufe entspricht.
  9. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbtonbild (10) auf den Datenträger aufgedruckt ist.
  10. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Datenträger eine Banknote, Ausweiskarte, Chipkarte oder dergleichen ist.
  11. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche (14, 16, 22) in Spalten angeordnete Streifen mit jeweils einer vorbestimmten Breite sind.
  12. Datenträger nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß alle Streifen (14, 16, 22) eine gleiche, vorbestimmte Breite haben.
  13. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß alle Bereiche (14, 16, 22) eine gleiche Fläche haben.
  14. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich bei wenigstens zwei aneinandergrenzenden Bereichen (14, 16, 22) die Orientierung und/oder die Grundgeometrie der Strukturelemente (12,18) voneinander unterscheidet.
  15. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Anzahl Strukturelemente (12, 18) pro Fläche so gewählt ist, daß bei Abtastung des Datenträgers mit einem Scanner ein Moirémuster erzeugt wird.
  16. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturelemente eines Bereichs (14, 16, 22) die Strukturelemente eines benachbarten Bereichs nicht direkt berühren.
  17. Datenträger, insbesondere Wertdokument, nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, mit wenigstens einem durch ein oder mehrere Strukturelemente (18) dargestellten Bildelement, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturelemente (18) mittels eine Rasterstruktur bildenden Rasterlinien (20) dargestellt sind.
  18. Datenträger nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasterstruktur mittels einer Anzahl von Rasterlinien (20) dargestellt ist, welche innerhalb eines Strukturelementes (18) im wesentlichen parallel sind.
  19. Datenträger nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Rasterlinien (20) zwischen wenigstens zwei Strukturelementen (18) unterschiedlich ist.
  20. Verfahren zur Herstellung eines Datenträgers , insbesondere eines Wertdokuments, mit wenigstens einem durch Strukturelemente (12, 18), dargestellten Halbtonbild (10), wobei die Strukturelemente eine Grundgeometrie aufweisen und eine vorbestimmte Größe der Strukturelemente (12, 18) eine Graustufe des Halbtonbildes (10) repräsentiert, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
    a) Aufteilen einer Halbtonbildvorlage in wenigstens zwei aneinandergrenzende Bereiche (14, 16, 22),
    b) Zuordnen einer Anzahl von Strukturelementen (12, 18) zu jedem Bereich (14, 16, 22), wobei in wenigstens zwei aneinandergrenzenden Bereichen (14, 16, 22) die Anzahl der Strukturelemente (12, 18) pro Fläche unterschiedlich ist,
    c) Zuordnen der in einem Bereich vorliegenden Halbtöne zu einem Strukturelement (12, 18) definierter Größe,
    d) Aufbringen des Halbtonbildes auf den Datenträger durch Aufbringen der wenigstens zwei Bereiche (14, 16, 22) mit der jeweils zugeordneten Anzahl von Strukturelementen (12, 18) in den den Halbtönen entsprechenden Größen.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturelemente insbesondere mit Hilfe des Stahltiefdruckverfahrens aufgedruckt werden.
  22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturelemente mittels einer Anzahl von Rasterlinien aufgebracht werden.
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