EP1998550A1

EP1998550A1 - Morphologisches Sicherheitsmerkmal

Info

Publication number: EP1998550A1
Application number: EP07010317A
Authority: EP
Inventors: Stephan Dr. Trassl; Peter Reich; Andreas Reil; Udo Kroczynski
Original assignee: Constantia Hueck Folien GmbH and Co KG
Current assignee: Constantia Pirk GmbH and Co KG
Priority date: 2007-05-24
Filing date: 2007-05-24
Publication date: 2008-12-03
Also published as: UY31098A1; DE112008001370A5; WO2008141810A3; US20100290663A1; AR066705A1; WO2008141810A2

Abstract

Sicherheitsmerkmal aufweisend ein Trägersubstrat auf das ein Halbtonbildaufgedruckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbtonbild durch einen morphologischen Übergang in ein höchst fein aufgelöstes Strichelement übergeführt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein morphologisches Sicherheitsmerkmal, das als Sicherheitselement in Wertdokumenten und Verpackungen eingesetzt werden kann.
Die morphologische Bildbearbeitung ist ein Verfahren der computergestützten Bildmanipulation.
Sie verwendet Methoden der Nachbarschaftsfindung, um das Umfeld eines Bildpunktes in Betracht zu ziehen und daraus folgend Operationen durchzuführen. So wird z.B. versucht, eine (relativ zum Bild kleine) Bitmaske (das Strukturelement) so auf ein Bild zu legen, dass alle darunter liegenden Bildpunkte des Ausgangsbildes denselben Wert wie diejenigen haben, die in der Maske definiert sind. Man löscht alle Punkte, die nicht Zentrum der irgendwo passend aufgelegten Maske sind ("Erosion").
Durch geeignete Wahl des Strukturelements lassen sich bestimmte Bildbereiche gegenüber anderen betonen, z.B. waagerechte oder senkrechte Strukturen.
Eine weitere morphologische Methode bei der grafischen Bildbearbeitung ist die Dilatation, bei der Voraussetzung für eine Aktion ist, dass mindestens ein Pixel des Strukturelements ein Pixel des Urbilds berührt. In diesem Fall werden im Originalbild die Bildpunkte um das Zentrum um die in der Maske definierten Bildpunkte erweitert.
Bei der digitalen Bildbearbeitung handelt es sich um die computergestützte Bearbeitung von digitalen Bildern, üblicherweise von Rastergrafiken, meist Fotos oder gescannten Dokumenten. Diese Bilder werden nachträglich verändert, um sie zu optimieren, zu verfremden, zu, modifizieren oder zu manipulieren, mit dem Ziel ein gewünschtes Ergebnis zu erreichen.
Während Grauwertrasterbilder für gewöhnlich als Abbildung von Koordinatenpaaren auf Farbwerte dargestellt werden, bietet sich für Binärbilder eine Darstellung als Menge der gesetzten Pixel an. Operationen können dann als Mengenoperation zwischen den Rasterpunktmengen des Binärbildes und eines Strukturelementes beschrieben werden. Aus den Basisoperationen der Morphologischen Bildbearbeitung, der Erosion und Dilatation, lassen sich die Operationen Öffnung, Schließung und schließlich die Morphologische Glättung definieren.
Durch Glättung kann das Bildrauschen vermindert werden, gröbere Strukturen bleiben dagegen erhalten. Hier ein Beispiel für ein (künstlich) verrauschtes Bild. Auf das Frequenzspektrum eines Bildes bezogen kommt eine Glättung einem Tiefpassfilter gleich. Typische FIR-Glättungsfilter sind

Mittelwertfilter (box filter): Ein Mittelwertfilter der Größe n X m wird durch eine n X m -Impulsantwortmatrix g_nm = (nm)^-1 beschrieben. Die Bildpunkte des transformierten Bildes sind somit die Mittelwerte ihrer nxm Nachbarn. Box-Filter sind nicht isotrop und nicht abklingend und stellen entgegen einer naiven Einschätzung keinen eigentlichen Tiefpassfilter dar.
Gaußfilter: Gaußfilter der Größe n x m und einer Varianz σ² werden durch eine Impulsantwortmatrix $g_{nm} = \frac{1}{σ \sqrt{2 π}} e^{- \frac{n^{2} + m^{2}}{2 σ^{2}}}$
beschrieben. Die Nachbarpunkte des Ausgangsbildes gehen damit nicht wie beim box-filter gleichwertig ein, sondern werden entsprechend einer zweidimensionalen Gaußglocke gewichtet. Gaußfilter sind damit isotrop und abklingend. Sie werden als reales optisches Bauteil als Gauß-Filterung der Fourier-Transformierten in der Apodisation eingesetzt. (Beispiel).
Nichtlineare Glättungsfilter, der Grauwert des aktuellen Pixels wird dabei ersetzt durch
- o Medianfilter
  - den Median der Grauwerte der aktuellen Umgebung (Beispiel)
- o k-zentriertes Mittel
  - den Durchschnitt der k-mittleren Grauwerte
- o k-NN-Filter
  - der Median der k-nächsten Grauwerte der Umgebung
- o δ-Nachbarschaftsfilter
  - den Durchschnitt aller Grauwerte deren Abstand kleiner als d zum aktuellen Grauwert ist.
- o Lee's Filter $h_{nm} = μ_{nm} + (f_{nm} - μ_{nm}) \cdot \frac{S_{nm}^{2} - σ^{2}}{S_{nm}^{2}}$
  - µ_nm ist Grauwertmittel, $S_{nm}^{2}$
    Grauwertvarianz und σ² Rauschenergie der aktuellen Umgebung
- o Minimum-Varianz-Filter
  - es werden die Grauwertmittlel µ_i und Varianzen $S_{i}^{2}$
    einiger Teilfenster berechnet
  - $h_{nm} = μ_{j} wird gewählt mit S_{i}^{2} = \min_{i} \{S_{i}^{2}\}$

Werden anstatt der absoluten Farbwerte die Abweichung zu den benachbarten Punkten signalisiert, so werden die Objektkonturen, d.h. harte Farbübergänge, eines Bildes hervorgehoben, während weiche Übergänge abgeschwächt werden. Dieser Vorgang wird als Kantenhervorhebung bezeichnet.
Häufig finden folgende FIR-Filter Anwendung:

Ableitungsfilter
Laplacefilter

Nichtlineare Kantendetektoren:

Varianzfilter
Extremalspannenfilter
Roberts-Kreuz
Kirsch-Filter
Gradientenfilter
- o Prewitt-Filter
- o Sobel-Filter
- o Canny-Filter

Werden Bilder als Folge von Farbwerten dargestellt, spricht man von einer Darstellung im Zeit-, Impuls- oder auch Orts-Raum. Aus diesem lassen sich Bilder injektiv in den sogenannten Frequenz-Raum überführen, in welchem nicht mehr die Farbwerte selbst, sondern die Frequenz- und Phasenanteile der zugrundeliegenden Punktfolge gespeichert werden. Große Sprünge innerhalb der Farbwertsequenz stehen dann für hohe Frequenzen, weiche Farbwertübergänge für niedrige Frequenzen. Die Fouriertransformierte gibt schließlich an, wie durch alleinige Überlagerung von Sinusfunktionen verschiedener Frequenz und Phasenwinkel, der ursprüngliche Farbwertverlauf rekonstruiert werden kann.
Der Vorteil dieser Darstellung liegt in ihrer höheren Effizienz bei der Anwendung linearer Filter. Im Impuls-Raum bedeutet die Faltung der das Bild beschreibenden Farbwertfolge f_i mit der Impuls-Antwort g_µ(der Transformationsabbildung) des Filters eine Summation (der Gewichtung der Impulse mit der Impulsantwort) über die gesamte Filterlänge ein. Im Frequenzraum hingegen berechnet sich die Faltung als Produkt der Fouriertransformierten mit der Frequenzantwort der Transformation Dieser Vorteil bezüglich der Rechenzeit ist so groß, dass selbst der Aufwand der Hin- und Rücktransformation in den Frequenzraum in Kauf genommen werden kann. Dieser Aufwand lässt sich mit Hilfe der schnellen Fourier-Transformation (FFT) deutlich senken.
Von Vorteil ist des Weiteren die Vereinfachung, Filter direkt im Frequenzraum designen zu können, anstatt Impulsantworten bauen und ihre Wirkung auf das Spektrum berechnen zu müssen. Damit erübrigt sich gleichsam die Transformation der Impulsantwort g_k in die zugehörige Frequenzantwort G(z).
Aufgabe der Erfindung war es, ein Sicherheitsmerkmal bereitzustellen, das fälschungssicher, drucktechnisch realisierbar ist, wobei neben speziellen Sicherheitsfarben auch Standardfarben verwendet werden können.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Sicherheitsmerkmal aufweisend ein Trägersubstrat auf das ein Halbtonbild aufgedruckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbtonbild durch einen morphologischen Übergang in ein höchst fein aufgelöstes Strichelement übergeführt ist.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind Folienmaterialien, die ein erfindungsgemäßes Sicherheitsmerkmal aufweisen.
Dabei wird nicht wie dem Stand der Technik entsprechend die morphologische Bildbearbeitung zwischen zwei Pixelbilder durchgeführt, sondern eine morphologische Verarbeitung zwischen Pixelbild und Vektorbild.
Als Trägersubstrat kommen beispielsweise Trägerfolien vorzugsweise flexible Kunststofffolien, beispielsweise aus PI, PP, MOPP, PE, PPS, PEEK, PEK, PEI, PSU, PAEK, LCP, PEN, PBT, PET, PA, PC, COC, POM, ABS, PVC in Frage. Die Trägerfolien weisen vorzugsweise eine Dicke von 5 - 700 µm, bevorzugt 8 - 200 µm, besonders bevorzugt 12 - 50 µm auf.
Ferner können als Trägersubstrat auch Metallfolien, beispielsweise AI-, Cu-, Sn-, Ni-, Fe- oder Edelstahlfolien mit einer Dicke von 5 - 200 µm, vorzugsweise 5 bis 80 µm, besonders bevorzugt 5 - 50 µm dienen. Die Folien können auch oberflächenbehandelt, beschichtet oder kaschiert, beispielsweise mit Kunststoffen oder lackiert sein.
Ferner können als Trägersubstrate auch Papier oder Verbunde mit Papier, beispielsweise Verbunde mit Kunststoffen mit einem Flächengewicht von 20 - 500 g/m², vorzugsweise 40 - 200 g/m² verwendet werden.
Ferner können als Trägersubstrate Gewebe oder Vliese, wie Endlosfaservliese, Stapelfaservliese und dergleichen, die gegebenenfalls vernadelt oder kalandriert sein können, verwendet werden. Vorzugsweise bestehen solche Gewebe oder Vliese aus Kunststoffen, wie PP, PET, PA, PPS und dergleichen, es können aber auch Gewebe oder Vliese aus natürlichen, gegebenenfalls behandelten Fasern, wie Viskosefaservliese eingesetzt werden. Die eingesetzten Gewebe oder Vliese weisen ein Flächengewicht von etwa 20 g/m² bis 500 g/m² auf. Gegebenfalls können diese Gewebe oder Vliese oberflächenbehandelt sein.
Ein gedrucktes Halbtonbild wird durch einen morphologischen Übergang in ein höchst fein ausgelöstes Strichelement, das mathematisch definiert sein kann, überführt.
Man erhält somit einen Übergang zwischen einem gerasterten Bild (druckfähigem Pixel Bild) und eine Vektorgrafik (Line Work) und umgekehrt.
Der Einsatz eines Druckrasters ist ein Verfahren der Druckvorstufe innerhalb der Drucktechnik. Druckmaschinen haben zumeist eine bestimmte, sehr begrenzte Auswahl von Farben, die sie ausschließlich rein drucken können. Die meisten Druckverfahren können somit keine Halbtöne darstellen (abgesehen beispielsweise vom tiefenvariablen oder flächentiefenvariablen Tiefdruck und NIP-Verfahren). Das Problem ist, dass an einer Stelle entweder ein Farbpunkt gedruckt werden kann oder nicht. Es kann nicht gesteuert werden, ob wenig oder viel Farbe an einem Bildpunkt verdruckt wird. Als Lösung werden Texte, Bilder und Grafiken - sofern diese nicht ausschließlich aus den reinen Druckfarben bestehen - zur Darstellung verschiedener Graustufen oder Farbtöne gerastert. Um Mischungen zwischen den Druckfarben oder verschiedene Helligkeiten dieser darstellen zu können, werden dabei sehr feine Druckpunkte der Farben nebeneinander/übereinander gedruckt, um den gewünschten resultierenden Farbeindruck zu erzielen.
Beim Rastern werden Bilddaten in spezifizierte Druckdaten umgesetzt. Dabei werden aus Halbtonvorlagen binäre Informationen (drucken/nicht drucken) errechnet. Der Eindruck von Farbtonwerten und Graustufen wird durch eine geeignete Anordnung von Volltonpunkten (Rasterpunkten) erreicht.
Wurden vor ca. 30 Jahren Rastereffekte mittels Glasgravurraster oder speziellen Rasterfilmfolien erreicht, werden heute spezielle Imagesetter (Laserbelichter) die mit einer extra dafür entwickelten Software, dem "RIP" (Raster Image Processor) arbeiten, verwendet. Beim RIP-Prozess werden generierte Daten (PS oder PDF-Dateien etc.) in druckfähige Pixel-(Bilder) oder Vektordaten (Line-Work) umgewandelt.
Die Rasterfrequenz (auch Rasterweite genannt) ist eine Maßangabe für die Auflösung von Druckrastern. Die Rasterfrequenz gibt an, wieviele Druckpunkte pro Längeneinheit vorkommen. Man unterscheidet dabei:

Amplitudenmodulierte Raster, die für alle Tonwerte die gleiche Anzahl von Punkten verwenden und dunklere Farben durch größere Punkte erzeugen.
Frequenzmodulierte Raster, die immer gleich große Rasterpunkte verwenden, aber ihre Anzahl je nach Tonwert ändern, dunklere Farben also durch mehr Punkte erzeugen.

Übliche Rasterfrequenzen (auch Rasterweite genannt) betragen im Zeitungsdruck 30-54 Punkte pro cm, im Offsetdruck 54-80 Punkte pro cm, bei hochwertigen Druckerzeugnissen bis 120 Punkte pro cm.
Je nach technischen Gegebenheiten ist es möglich bzw. notwendig, verschiedene Arten der Rasterung anzuwenden.
Auf einer Fläche von zum Beispiel 16x16 Belichterpunkten wird ein Halbtonpixel zusammengesetzt. Je mehr Belichterpixel sich auf diesem 16er Quadrat befinden, umso dunkler wirkt die Stelle. Sind jedoch nur weniger Belichterpunkte in dem Quadrat versammelt wirkt die Stelle aus der Entfernung hell.
Die Rasterweite ist der Abstand der einzelnen Rasterzellen. Daraus errechnet sich die Rasterfrequenz als Kehnivert der Rasterweite. Die Anzahl der Rasterzellen pro Streckeneinheit wird in Linien pro Zentimeter oder Linien pro Zoll (lines per inch, Ipi) angegeben.
Gängige Werte im Offsetdruck sind 54 bis 80 Linien/cm (etwa 135 bis 200 Ipi) und im Zeitungsdruck 30 bis 54 Linien/cm.
Bei einem Belichter mit 2540 dpi bzw. 1000 ppcm: 1000/16 = 62,5 => 60er Raster.
Bei der Belichtung werden die einzelnen Rasterpunkte aus mehreren Laserspots zusammengesetzt.
Da der Größe der im Druck reproduzierbaren Rasterpunkte technische Grenzen gesetzt sind, sind vor allem die geringsten Tonwerte in den gängigen Rasterweiten nicht reproduzierbar. Ein weiteres Problem ist das ungewollte Verbinden von nebeneinander liegenden Rasterpunkten (Punktschluss), der zu einem sprunghaften Anstieg der Tonwertdichte führen kann, wo eigentlich ein gleichmäßiger Anstieg gewünscht ist.
Beim Vierfarb-Druck, bei dem zur Darstellung eines Farbbildes mehrere Rasterwinkelungen übereinander gedruckt werden müssen, versucht man diesen Effekt durch verschiedene Winkelungen der Farbauszüge zu kontrollieren. Gebräuchliche Rasterwinkel beim vierfarbigen Offsetdruck sind nach DIN 16 547 zum einen Gelb = 0°, Cyan = 75°, Schwarz = 135°, Magenta = 15° oder Gelb = 0°, Cyan = 15°, Schwarz = 45°, Magenta = 75°.
Grundsätzlich lassen sich amplitudenmodulierte (autotypische Raster) und frequenzmodulierte (stochastische Raster) Verfahren unterscheiden.
Bei der amplitudenmodulierten Rasterung wird zur Erzeugung verschiedener Tonwerte die Größe, bei frequenzmodulierter Rasterung (nichtperiodisches Verfahren 1. Ordnung) die Anzahl der Rasterpunkte pro Rasterzelle variiert.
Die frequenzmodulierte Rasterung hat sich erst mit der Einführung der Computer-to-plate-Technik, also der Direktbebilderung des digitalen Datenbestandes auf der Offsetdruckplatte, in der Praxis umsetzen lassen. Vorher war aufgrund der Feinheit der Rasterpunkte (zwischen 10 und 30 Mikrometer) eine Übertragung vom Film auf die Druckplatte nicht zuverlässig möglich. Diese Rastertechnik ermöglicht eine größere Feinheit der Auflösung, verhindert Moire und ermöglicht einen um circa sieben Prozent erweiterten Farbraum im Offsetdruck. Außerdem kann die Farbmenge bei gleicher Farbwirkung reduziert werden, was Vorteile beim Trockungsvorgang und beim Farbverbrauch mit sich bringt.
Zusätzlich ist eine Kombination der beiden Verfahren (nichtperiodisches Verfahren 2. Ordnung) und eine Veränderung der Rasterpunktform (nichtperiodisches Verfahren 3. Ordnung) möglich.
Raster lassen sich mit fotografischen Verfahren (analog) oder elektronisch (digital) erzeugen.
Analoge Verfahren sind Distanzrasterung sowie die Rasterung mit Hilfe eines Kontaktrasters in der Reprokamera. Beide Verfahren sind allerdings heute nur noch selten anzutreffen.
Die elektronische Rastererzeugung erfolgt mit einem sogenannten Raster Image Processor (RIP). Die Datenübergabe an den RIP erfolgt zumeist als Postscript-Datei.
Ein Raster Image Processor ist eine spezielle Hardware oder eine Kombination aus Hardware und Software, die spezifische Daten einer höheren Seitenbeschreibungssprache, beispielsweise PostScript, PDF (auch VPS, AFP) oder PCL in eine Rastergrafik umrechnet, in der Regel um diese anschließend auf einem Drucker auszugeben.
Ein Raster Image Processor implementiert im wesentlichen zwei Funktionen:

1. Umrechnung von Vektorgrafiken in Rastergrafiken bestimmter Auflösungen
2. Neuberechnung von Rastergrafiken zur Umwandlung in andere Auflösungen bzw. Größen

Explizit gebräuchlich ist der Begriff Raster Image Processor nur in der Druckvorstufe bzw. in der Reproduktionstechnik und meint dort eine spezielle Komponente im Druckprozess, die neben den oben genannten Funktionen weitere Aufgaben übernimmt:

Farbmanagement
OPI-Bildersetzung
Separation
Trapping

Das am weitesten verbreitete Druckraster ist der Postscript-Raster. Er wird von fast allen Druckmaschinen sowie auch von Laserdruckern eingesetzt. Bei diesem werden Farbabstufungen einzelner Farben erzeugt, indem die Farbe in ein Raster aus zueinander im rechten Winkel stehenden Zeilen und Linien von Einzelpunkten zerlegt wird. Die gewünschte Helligkeit der Farbe wird dadurch durch den Durchmesser der einzelnen, kreisrunden Druckpunkte bestimmt: Je heller die Einzelfarbe gedruckt werden soll, desto kleiner ist der Durchmesser des betreffenden Druckpunktes. Dies ist dem fotografischen Raster nachempfunden. Beim üblichen Vierfarbdruck werden die Raster der einzelnen Farben in einem Winkelversatz von 30° zueinander übereinandergedruckt.
Halbtonabbildungen bzw. Halbtonbilder zeigen ineinander verlaufende Farben in jeder möglichen Tonabstufung, also vom tiefsten Schwarz zum hellsten Grau, vom hellsten Farbton zum dunkelsten. Fotografien sind im Regelfall Halbtonabbildungen.
Bei einem Halbtonbild gibt es im Gegensatz zum Strichbild bzw. zur Volltonabbildung Helligkeitsabstufungen des Motivs in einer Tonwertskala von Weiß bis Schwarz (Graustufenbild). Das (logarithmische) Maß für den Helligkeitsunterschied des hellsten und des dunkelsten (schwärzesten) Tonwerts (Lichter zu Schatten) nennt man Gradation, gemessen in Gamma. Ist die Gradation gering, nennt man das Bild weich, im extremen Fall flau, ist sie hoch, wirkt das Bild hart (also sehr kontrastreich).
Bei einer Reduktion der Tonwerte auf einige wenige kommt es zum Poster-Effekt (US-engl. posterized image; posterization). Bleiben nur noch zwei Ton- oder Farbwerte übrig, handelt es sich um ein Strichbild.
Werden Halbtonabbildungen im Druck reproduziert, muss die Vorlage bei der Bildreproduktion mittels eines Rasters in Rasterpunkte zerlegt (gerastert) werden, d. h. ein gerastertes Bild ist im Prinzip ein Strichbild, das ein Halbtonbild vortäuscht.
Eine Vektorgrafik ist ein Computerbild, das aus grafischen Primitiven wie Linien, Kreisen und Polygonen zusammengesetzt ist.
Um beispielsweise das Bild eines Kreises zu speichern, benötigt eine Vektorgrafik zumindest zwei Werte: die Lage des Kreismittelpunkts und den Kreisdurchmesser. Neben den intrinsischen Parametern (Form und Position) der Primitiven werden eventuell auch die Farbe, Strichstärke, diverse Füllmuster und weitere das Aussehen bestimmende Daten angegeben.
Vektorgrafiken können im Gegensatz zu Rastergrafiken ohne Qualitätsverlust stufenlos skaliert und verzerrt werden, etwa mittels homogener Koordinaten. Außerdem bleiben bei Vektorgrafiken die Eigenschaften einzelner Linien, Kurven oder Flächen erhalten und können auch nachträglich noch verändert werden.
Reine Vektorgrafiken galten lange Zeit als ungeeignet für die Darstellung von fotorealistischen Grafiken, da diese sich anfangs kaum mathematisch modellieren ließen. Mittlerweile bieten gängige Vektorgrafikprogramme jedoch Funktionen an, die es erlauben, Vektorzeichnungen zusammen mit Anti-Alias-Effekten, feinen Farbverläufen und Transparenzen zu speichern und so fotorealistische Ergebnisse zu erzeugen. Die generierten Grafiken bleiben dabei trotzdem skalierbar und veränderbar.
Die Erstellung von Vektorgrafiken erfolgt meist mittels eines Vektorgrafikprogramms oder direkt mit einer Auszeichnungssprache. Rastergrafiken können mit gewissen Einschränkungen in Vektorgrafiken umgewandelt werden (Vektorisierung).
Zur Erstellung von Illustrationen können vektorbasierte Zeichenprogramme verwendet werden. Für technische Zeichnungen finden CAD-Programme Verwendung. 3D-Modellierungswerkzeuge erzeugen 3D-Vektorgrafiken für Szenen im Rahmen der 3D-Computergrafik.
Vektorgrafiken erlauben es, Dokumente unabhängig von der Auflösung des Ausgabegeräts zu beschreiben. Mit Hilfe einer vektorgrafikfähigen Seitenbeschreibungssprache wie PostScript oder dem daraus hervorgegangenen Portable Document Format (PDF) können Dokumente mit der jeweils höchstmöglichen Auflösung auf Bildschirmen dargestellt oder gedruckt werden.
Auf gängigen Computersystemen finden heute überwiegend so genannte Outline-Schriften Verwendung, die die Umrisse jedes Zeichens als Vektorgrafik beschreiben. Wichtige Formate sind TrueType, PostScript und OpenType.
Ein Halbtonbild (Scan, Digitalfoto, Zeichnung, 3-D Objekt, etc.) wird also in eine Vektorgrafik überführt oder umgekehrt. Von einem Halbtonbild (Programm Adobe Photoshop) wird die benötigte Grundfläche in Form einer Kontur, in dem ein morphologisches Merkmal eingebaut wird als Vectorgrafik (TIFF, EPS Format) erstellt. Das erstellt TIFF oder EPS Format im Programm Adobe Photoshop, wird im Programm Barco Fortuna als Vectorgrafik überführt.
Die erstellte Grundform wird mathematisch mit Guillochen variabel in Linienstärke, Linienanzahl, Form und Farbe bearbeitet und in das Halbtonbild (als EPS oder PDF- Format) wieder zurückgeführt.
Bei der Bearbeitung im Halbtonbild (Programm Adobe Photoshop) wird die Vectorgrafik als Gesamtbild angepasst.
Der Übergang kann dabei linear, radial, frequenzmoduliert, tiefenmoduliert, etc. dargestellt werden.
Die Bearbeitung des Halbtonbildes wird mit z.B.: mit dem Programm Adobe Photoshop durchgeführt. Die Bearbeitung erfolgt üblicherweise im TIFF- Format kann aber auch im nativen Photoshopformat erfolgen. Der Export des Halbtonfiles bezieht sich aber immer auf offene Filetstrukturen z.B.: TIFF, JPEG, RAW etc.
Die Bearbeitung der Vektorgrafik erfolgt mit z.B.: Barco Fortuna, Adobe Illustrator oder Artwork Artpro. Es können aber auch andere vektorbasierte Grafikprogramme eingesetzt werden.
Das Halbtonbild kann mit unterschiedlichen Rasterformen (Punkte, Quadrate, Kreuze, etc.) dargestellt werden. Die Rasterweite beträgt dabei insbesondere vorzugsweise 1 lpi bis 10.000 lpi , besonders bevorzugt 10 lpi bis 1000 lpi, ganz besonders bevorzugt 100 lpi bis 500 lpi. Der Rasterwinkel beträgt vorzugsweise 0°-90°(nach CMYK).
Die Vektorgrafik wird an die Größe, Form, Modulation etc. des Halbtonbilds angepasst.
Diese Anpassung der Vektorgrafik, die auch durch eine mathematische Formel wie z.B.: einer Guillochen-Funktion oder einer Polygon-Funktion beschrieben sein kann, wird über Parameter wie z.B. Amplitude, Frequenz, Modulation oder Anzahl der Stützpunkte durchgeführt.
Wird die Vektorgrafik durch einen Linienraster beschrieben, kann die Anpassung an das Halbtonbild über z.B.: die Rasterweite, Rastervvinkelung, Rasterfrequenz oder die Linienstärke erfolgen.
Umgekehrt kann auch das Halbtonbild an die Vektorgrafik angepasst werden. Dazu kann z.B.: das Halbtonbild nach Tonwertstufen z.B.: für Lichter, % Töne, ½ Töne, ¾ Töne und Tiefen zerlegt werden. Eine Anpassung kann dann z.B.: über verschiedene Rasterformen, Rasterwinkel, Rasterfrequenzen erfolgen.
Der morphologische Übergang kann auch mehrmals oder nur in bestimmten Teilbereichen wie z.B.: nur in den Tiefen oder nur in den Lichtern eines Halbtonbildes erfolgen.
Als Druckverfahren kommen bekannte Druckverfahren, wie Tief-, Flexo-, Sieb-, Offset- oder Digitaldruck in Frage. Dabei können übliche Druckfarben, aber auch Sonderfarben, wie IR- oder UV- Farben verwendet werden.
Die erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmale sind zur Verwendung in Datenträgern, insbesondere Wertdokumenten wie Ausweisen, Karten, Banknoten oder Etiketten, Siegeln und dergleichen geeignet, aber auch als Verpackungsmaterial beispielsweise in der pharmazeutischen, kosmetischen, der Elektronik- und/oder Lebensmittelindustrie, beispielsweise in Form von Blisterfolien, Faltschachteln, Abdeckungen, Folienverpackungen und dergleichen geeignet.
Für die Anwendung als Sicherheitsmerkmale werden die Substrate bzw. die Folienmaterialien bevorzugt in Streifen oder Fäden oder Patches geschnitten, wobei die Breite der Streifen oder Fäden vorzugsweise 0,05 - 10 mm betragen kann und die Patches vorzugsweise mittlere Breiten bzw. Längen von 2-30 mm aufweisen.
Für die Anwendung in oder auf Verpackungen wird das Folienmaterial bevorzugt in Streifen, Bänder, Fäden oder Patches geschnitten, wobei die Breite der Fäden, Streifen bzw. Bänder 0,05 - 600 mm vorzugsweise 50-150 mm beträgt und die Patches vorzugsweise mittlere Breiten und Längen von 2-100 mm aufweisen.
Es ist aber auch möglich die beschriebenen Sicherheitsmerkmale direkt auf Primärverpackungen, wie Karton, Folien, Aluminium, Blister und dergleichen oder direkt auf Wertdokumente aufzudrucken.

Claims

Sicherheitsmerkmal aufweisend ein Trägersubstrat auf das ein Halbtonbildaufgedruckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbtonbild durch einen morphologischen Übergang in ein höchst fein aufgelöstes Strichelement übergeführt ist.
Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Strichelement mathematisch definiert ist.
Sicherheitselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Strichelement durch eine Guillochen Funktion oder eine Polygon-Funktion definiert ist.