< 返回
全息与防伪

一、全息术的发明与防伪行业的形成

全息图(hologram)是盖伯(gabor)在1948年为改善电子显微镜像质所提出的,其意义是完整的记录。盖伯的实验解决了全息术发明中的基本问题,即波前的记录和再现,但由于当时缺乏明亮的相干光源(激光器),全息图的成像质量很差。1962年随着激光器的问世,利思和乌帕特尼克斯(leith and upatnieks)在盖伯全息术的基础上引入载频的概念发明了离轴全息术,有效地克服了当时全息图成像质量差的主要问题——孪生像,三维物体显示成为当时全息术研究的热点,但这种成像科学远远超过了当时经济的发展,制作和观察这种全息图的代价是很昂贵的,全息术基本成了以高昂的经费来维持不切实际的幻想的代名词。1969年本顿(benton)发明了彩虹全息术,掀起以白光显示为特征的全息三维显示新高潮。彩虹全息图是一种能实现白光显示的平面全息图,与丹尼苏克(denisyuk)的反射全息图相比,除了能在普通白炽灯下观察到明亮的立体像外,还具有全息图处理工艺简单、易于复制等优点。把彩虹全息术与当时发展日趋成熟的全息图模压复制技术结合起来便形成了目前风糜世界的全息印刷产业,产生了全息信用卡、全息商标、全息钞票、全息卡通、全息装饰材料、甚至全息服装等防伪及装璜装饰的全息图新应用。因此可以说彩虹全息术的发明为全息图走出实验室被社会所接受迈出可喜的第一步。仿冒、伪造已是一个全球性问题,伪造货币、信用卡、有价证卷、证件、商标、标识、名优产品等犯罪活动遍及世界各地,已成为仅次于毒品犯罪的全球第二大公害。与此同时,世界各国政府和人民也逐步重视防止假冒伪造行为的发生,全息图这一神奇概念作为一项有效而实用的防伪技术当然也受到人们的青睐,得到了空前规模的迅猛发展。全息和防伪几乎被人们等而视之,似乎全息商标就是防伪商标,或防伪商标就是全息商标。虽然我们不能简单地说全息术的发明催生了当今的防伪行业的形成,但我们可以看到,全息印刷产业的形成和发展其根本动力是防伪造,而正是在这项产业蓬勃发展的时候,人们对防伪的热情空前高涨,同时,在现有从事防伪的产业中,全息印刷产业仍然占据很大比重。

二、全息防伪商标的泛滥及反思

全息图作为一种有效的防伪手段,从80年代末开始,逐渐被人们所接受,很多著名的机构和品牌都将其作为防伪标识而获得了巨大成功。如master card,visa card,德国护照、美孚石油、苹果牌牛仔裤、微软软件等。在中国,庞大的防伪市场,貌似丰厚的利润,以及对全息图的盲目迷信,激起了人们最大胆的幻想和欲望。一时间大量的资金投向这个领域,仅1991年到1993年短短两年间,至少诞生了300家企业从事生产、经营全息防伪商标,其规模从几十万元到几千万元不等,而且这种投资势头一直持续了二至三年。除少数企业具备开发能力和市场开拓能力,绝大多数属于盲目投资,相当一部分甚至连产品都未生产出来就倒闭了。由于政府对全息防伪行业缺乏监管,以及该行业发展如此迅猛无序,从而造成目前全息防伪商标泛滥的现实。更有甚者,专门从事伪冒防伪商标,以获取暴利,扰乱市场,一时间防伪商标被仿冒事件屡屡发生,极大地损害了广大消费者的利益,从而对全息图能否真正起到防伪作用提出质疑。产生这种现象的主要原因有以下两个方面:一是人们对全息图的认识还很片面,在全息印刷发展初期认为只要是全息图就是防伪的,从而当全息图生产厂家越来越多时,就自然地走到另一个极端即全息图根本不防伪;二是人们对全息术这种新的图像技术的基本知识还很缺乏,在辨别真伪时只停留在是否是全息图这个思维层次,对全息图本身的内函却视而不见。实际上,全息术只不过是一种类似照相技术的新技术,全息图并非高深莫测,将全息图用作防伪,其更重要的意义在于应用全息术所产生的标识图案,相对于印刷、照相等传统技术来说更难仿造,从理论上讲要完全仿制一张全息图是根本不可能的。那些仿冒的全息图和真品全息图相比,只要稍加注意就不难发现其巨大的区别,这一点,传统印刷照像等技术很难实现。

三、原理防伪与防伪全息术

防伪技术是一种应用现代科学理论与技术识别产品真伪,揭露并防范伪冒的实用知识与技能。我们可将现有的防伪技术分为两大类,一是材料防伪,即采用专门的防伪纸张或油墨进行印刷;二是技术防伪,即利用新颖的技术,复杂的工艺及昂贵的设备投入来制作防伪标识。在此我们提出另一种防伪的概念即原理防伪。所谓原理防伪就是在设计防伪方案,制作防伪产品时,除了应用特殊的材料和新颖的高科技外,更重要的是从原理上保证该产品绝对不可能被伪冒,即使是制作者本人也不可能复制。现实生活中,生产这类产品是完全可能的,只要在制作过程中巧妙地引入相应的随机机制即可。全息术实际上就是一种原理防伪的过程,因为每一次拍摄全息图的各种环境参数都绝不会一样,要使每毫米一千多线对的信息两次拍摄都完全一样是绝对不可能的,这就是为什么对全息图来说,只要稍加对比,仿冒品和真品就大相径庭的根本原因。虽然全息图从原理上讲是绝对不可能仿制的,但从视觉效果上讲,还必须给消费者以明显的识别特征,才可能真正起到防伪的作用。防伪全息术的主要任务就是在拍摄制作全息图时利用特殊的技术和工艺,使全息图不可复制的现实,以消费者容易识别的明显特征表现出来。这些技术包括:1.激光阅读;2.光学微缩;3.低频光刻;4.莫尔加密;5.干涉条纹;6.二维动态变幻;7.三维微雕;8.电脑立体等。采用以上技术所拍摄的全息图,其防伪性表现在两个方面,一是仿冒者知难而退,因为将多项复杂工艺组合起来牵扯到对全息术的深刻理解和巧妙给合,不是每个人都能做到的;二是即使仿冒者硬着头皮生拉硬套,其结果也与真品差之甚远,因为即使是同一个人在不同的时候以同样方式制作的全息图,其效果也大不一样。拍全息图本身的过程就隐含着许多随机性,如物体摆放,颜色搭配,曝光条件等,而以上技术强调了这些随机性所带来的特征变化。

四、四维全息图:一种有效的原理防伪手段

所谓四维全息图,就是指该全息图不仅能够记录和再现物体的三维空间(x,y,z)特性,还能记录和再现该三维物体随时间(t)的变化,即在原有三维空间立体的基础上增加了一维时间,故称为“四维全息”或“注入了生命”的全息图。

与传统的2d/3d全息图及真三维立体全息图相比较,四维全息图具有以下特点:

1.信息量巨大,制作工艺复杂:普通全息防伪标贴往往通过几次曝光就可以完成,而制作四维全息图需要对几十甚至几百帧二维图像进行记录,从而曝光次数是普通全息的几十甚至几百倍,这需要专用的仪器设备及更加精巧的工艺过程才能实现。

2.拍摄对象没有限制,拓展了激光全息这一高科技手段的应用范围:普通全息记录三维模型需要1:1的模型实体进行拍摄,而四维全息则首先从各个角度采集物体的信息,然后对采集到的二维图像进行合成制作全息图,从而对拍摄的对象没有限制,可以是真人,真物体,甚至