Cartes en aluminium faites à la main, principe et technologie de production originaux holographiques

Cartes en aluminium faites à la main, principe et technologie de production originaux holographiques

 

Présentation de l'holographie arc-en-ciel

Du point de vue de l'emballage, le logo anti-contrefaçon de l'emballage doit non seulement avoir une forte fonction anti-contrefaçon, mais plus important encore, lorsque le logo anti-contrefaçon est utilisé sur l'emballage, non seulement le logo ne détruit pas la coordination globale de l'original. modèle d'emballage et l'effet de décoration, mais devrait également améliorer la fonction de promotion de la décoration de l'emballage d'origine. À l’heure actuelle, les panneaux holographiques anti-contrefaçon couramment utilisés utilisent principalement des hologrammes arc-en-ciel. Ce livre se concentre donc sur le processus de production d’hologrammes arc-en-ciel.

 

L'holographie arc-en-ciel est un hologramme enregistré par laser, qui reproduit des images monochromes ou couleur avec une lumière blanche. L'holographie arc-en-ciel peut être divisée en holographie arc-en-ciel en fausses couleurs et en holographie arc-en-ciel en vraies couleurs à partir des similitudes et des différences entre l'image reproduite et la couleur originale.

 

La caractéristique de base de l'holographie arc-en-ciel couleur est d'ajouter une fente dans une position appropriée dans le système d'enregistrement, ce qui limite la reproduction des ondes lumineuses afin de réduire le flou des couleurs de l'image, de manière à obtenir une reproduction en lumière blanche d'images monochromatiques ou couleur. L'holographie arc-en-ciel a été proposée pour la première fois par Benton en 1969 sous la forme d'une holographie d'enregistrement en deux étapes (holographie arc-en-ciel en deux étapes), inspirée du fait que des fragments d'hologrammes peuvent reproduire l'image complète d'objets.

 

L'hologramme arc-en-ciel en deux étapes enregistre d'abord un hologramme de Fresnel hors axe (appelé hologramme ou masque principal), comme le montre la figure 1 (a). La lumière conjuguée de la direction de référence opposée lors de l'enregistrement de l'hologramme principal est utilisée pour éclairer l'hologramme principal de manière à reproduire l'image réelle jumelle. une fente horizontale S d'une largeur de A est placée près de l'hologramme principal pour restreindre le faisceau diffractif, c'est-à-dire que l'image réelle jumelle est formée par le faisceau étroit, comme le montre la figure 1 (b). L'hologramme ainsi enregistré est un hologramme arc-en-ciel en deux étapes. Lorsque l'hologramme arc-en-ciel est éclairé par une lumière blanche, l'image de reproduction de l'objet et la fente sont enregistrées par le laser, l'image de reproduction des trois longueurs d'onde de couleur rouge, vert, bleu (R, V, B) dans l'image de reproduction et l'image de fente sont dans des positions différentes, de sorte que la position de l'image de fente de différentes longueurs d'onde permet de voir l'image de différentes couleurs, raison pour laquelle l'hologramme peut être éclairé par une lumière blanche pour reproduire l'image monochromatique. Si l'œil humain se déplace le long de l'axe z, de sorte que plusieurs couleurs de lumière entrent dans l'œil, il observera la couleur de l'image comme un arc-en-ciel dans le ciel après une pluie, ce qui est à l'origine du nom holographique de l'arc-en-ciel.

Figure 1 Enregistrement et reproduction d'un hologramme arc-en-ciel en deux étapes
(a) Chemin optique d'enregistrement holographique principal (b) Chemin optique d'enregistrement holographique arc-en-ciel en deux étapes (c) Image de reproduction en lumière blanche

Étant donné que l'hologramme arc-en-ciel en deux étapes proposé par Benton doit enregistrer l'hologramme secondaire, la procédure est compliquée, il est facile de produire du bruit et l'orientation d'observation de la couleur de l'image reconstruite ne peut pas être définie. Par conséquent, une variété de technologies holographiques arc-en-ciel telles que l'holographie arc-en-ciel en une étape, l'arc-en-ciel en une étape avec miroir de champ, l'arc-en-ciel astigmatique en deux étapes et en une étape, l'arc-en-ciel sans fente, l'arc-en-ciel sans lentille, l'écran de diffusion en bande arc-en-ciel à fente intégré, codé L'holographie arc-en-ciel en deux étapes et l'holographie arc-en-ciel à différence de chemin zéro ont été développées. Considérant que le logo anti-contrefaçon de l'emballage du produit devrait avoir pour fonction de pouvoir exprimer les caractéristiques de la marque avec des tons directs, et les exigences de conception de la couleur caractéristique de la scène, de la profondeur de la scène, de l'effet de décoration et les couleurs vives et variées sont accrocheuses, ce livre présente uniquement le processus de production de l'holographique arc-en-ciel avec fonction de codage couleur.

 

Fonction holographique arc-en-ciel

Analysons maintenant les caractéristiques de l'hologramme arc-en-ciel. Lors de l'enregistrement de l'hologramme H, le faisceau objet est limité par la fente S, et seul un mince faisceau est projeté sur H, donc l'information correspondant à un point objet Ol ne représente qu'une petite partie de H0 dans le y direction de l'hologramme. Pour cette partie de l’hologramme, on peut également l’appeler hologramme linéaire (Figure 2).

Puisque la taille de l'hologramme d'un point objet est limitée dans la direction y (direction verticale), elle n'est pas limitée dans la direction x (direction horizontale). De cette manière, l'image reproduite dans la direction y perdra la sensation stéréoscopique, et dans la direction x, il y aura toujours un effet stéréoscopique.

FIGUE. 2 Caractéristiques de l'holographie arc-en-ciel FIG. 3 Principe de conception des couleurs

Méthode d'enregistrement originale de l'hologramme arc-en-ciel

D'après l'analyse ci-dessus, nous savons que lorsque l'hologramme arc-en-ciel est éclairé par une lumière blanche, différentes couleurs peuvent être observées aux angles correspondant aux images de fente reconstruites à différentes longueurs d'onde, ce qui indique que si la position de la fente est correctement conçue pendant le Lors de l'enregistrement de l'hologramme arc-en-ciel, une image monochromatique ou couleur spécifique peut être observée sous un angle spécifique. Afin que l'hologramme arc-en-ciel reproduit par la lumière blanche reproduise l'image couleur sous un certain angle de vision, la position de la fente est spécialement conçue. Ce livre présente la méthode de conception de codes de fausses couleurs par la méthode de segmentation à trois zones de fentes. La fausse couleur signifie que la couleur de l'image reproduite n'est pas cohérente avec la couleur de l'objet, tandis que la vraie couleur signifie que la couleur de l'image reproduite est la même que celle de l'objet.

 

1. Conception monochrome à code de fausses couleurs

Pour obtenir la combinaison de couleurs souhaitée, l'espacement des espaces doit être défini en fonction des paramètres du chemin optique. Cette section explique principalement comment concevoir la couleur des différentes parties de chaque couche ou d'une couche de l'image holographique originale, en particulier comment concevoir la distance entre la fente en fonction des paramètres du chemin optique d'enregistrement, de l'angle entre la lumière de l'objet. ondes et la longueur d’onde d’enregistrement.

 

En raison des limitations des matériaux d'enregistrement utilisés dans la production d'hologrammes arc-en-ciel en relief, des lasers de couleur violacée doivent être utilisés lors de l'enregistrement. Ainsi, en général, on s'attend souvent à ce que la conception de la fente se trouve des deux côtés du centre de la plaque sèche, normal sur l'optique. disposition du chemin, de sorte que la position de la fente est souvent conçue. Pour les hologrammes multicolores avec de faibles exigences de couleur, la distance entre chaque fente peut être séparée tant que la couleur de l'image reproduite est séparée en fonction des paramètres de et. Lorsqu'une certaine largeur de fente ou grande est petite, la couleur de l'image de reproduction est plus pure. Limitée par la résolution du matériau holographique d'enregistrement, elle est généralement d'environ 35 degrés. Lorsque la largeur de la fente est petite, l’hologramme contient moins de lumière. Notez que lorsque l’hologramme est réellement reproduit avec de la lumière blanche, les fentes de longueur d’onde ne sont pas à la même profondeur.

 

2 motifs multicolores codés en fausses couleurs.

 

3 hologrammes arc-en-ciel multi-fentes

Dans le trajet lumineux d’enregistrement de l’hologramme arc-en-ciel en deux étapes, nous voyons que seule une section étroite est utilisée pour l’hologramme principal. Il est facile de penser à une plaque sèche divisée en un certain nombre de bandes, chacune enregistrant un objet ou une partie différente d'un objet. Lorsque la deuxième étape est enregistrée, elles sont simultanément reproduites et enregistrées sur un hologramme H, appelé hologramme arc-en-ciel multi-fentes. Lorsque l'hologramme est reproduit avec un éclairage laser, l'image de l'objet peut être vue en observant la position d'une image fendue. Si vous utilisez la lumière blanche pour reproduire, vous verrez les objets enregistrés apparaître dans des couleurs différentes ; Si différentes parties d'un objet sont enregistrées, l'objet entier peut être vu dans différentes couleurs à une certaine position, ce qu'on appelle un faux codage couleur de l'objet. L'holographie arc-en-ciel à fentes multiples peut également être réalisée par une méthode en une seule étape, qui fournit principalement plusieurs fentes dans la surface de la pupille d'entrée ou de la pupille de sortie de la lentille d'imagerie.

 

La méthode d'enregistrement originale de l'hologramme arc-en-ciel crypté consiste principalement à générer l'ordre des couleurs de l'objet via la division transversale de l'hologramme principal et la conception de la fenêtre d'observation de la dispersion, de manière à atteindre l'objectif de cryptage et de lutte contre la contrefaçon. Les méthodes de cryptage comprennent principalement la méthode de cryptage de la technologie Mohr et la méthode anti-contrefaçon optique à codage de phase aléatoire.

 

Cryptage de la technologie Mohr

L'identification holographique cryptée fait référence à la disposition originale de l'image d'identification holographique sur une certaine partie ou à l'ensemble de la disposition du mot de passe, le mot de passe est basé sur certaines fonctions spéciales du spectre de transformation ou du phénomène optique en tant que modèle physique. Lorsque le mot de passe apparaît enfin sous la forme d'un motif optique, la méthode de cryptage est appelée « phénotype plus cryptographie ». La « méthode de chiffrement caché plus » doit utiliser un décodeur pour lire le mot de passe conçu. La différence entre un chiffre caché et un chiffre explicite est que le chiffre caché est caché et l'observateur ne remarquera généralement rien de spécial concernant l'identité holographique avec le chiffre caché. Mais tant que vous disposez d'un modèle physique de l'autre fonction utilisée dans le processus d'enregistrement, le décodeur, que vous le collez sur le panneau et que vous le faites pivoter selon un angle, vous pouvez lire à l'avance le résultat de la superposition des deux équations fonctionnelles, c'est-à-dire une nouvelle image. Et cette nouvelle image peut être complètement différente des images des deux fonctions qui l’ont produite. C'est pour cette raison que la « cryptographie cachée » est plus efficace pour distinguer l'authenticité et la lutte contre la contrefaçon que de nombreux moyens anti-contrefaçon actuels.

 

1. La loi fondamentale du phénomène de Mohr
Une image optique de Mohr est une superposition de deux motifs périodiques de fréquences similaires. Nous utilisons deux réseaux superposés pour illustrer la formation de la frange Moa, et les caractéristiques du réseau sont caractérisées par son coefficient de transmission ou élément de transmission.

 

2 Les caractéristiques des images de Mohr sont :
Sa forme et l'espacement des rayures dépendent de la forme des deux motifs périodiques qui le constituent et de l'emplacement du chevauchement.
Sa forme peut être complètement différente de celle des deux figures périodiques qui la composent.

 

Par conséquent, différents motifs périodiques et différents placements peuvent former une variété d'images moirées différentes, et il est difficile de déduire la forme du motif qui le forme à partir de l'image moirée, de sorte que le faussaire de signes holographiques ne peut pas imiter, ce qui est la raison pour avoir utilisé la technologie Moire pour créer une cryptographie holographique. La production du code Mohr consiste à enregistrer l'image Mohr dans une certaine partie ou dans toute la disposition du logo holographique par des moyens holographiques. Le processus de production est généralement un processus en deux étapes, qui peut également être enregistré dans la disposition du logo holographique lors de la création du premier hologramme de Fresnel.

 

D'après la loi de formation des franges de moiré du réseau, on peut voir que la sélection périodique des graphiques détermine la forme et l'espacement des franges du graphique de moiré, donc tant que deux graphiques périodiques sont correctement sélectionnés, l'un d'eux est réalisé sur le logo holographique, et l'autre est réalisé sur une plaque holographique séparée (c'est-à-dire la version décodeur) et est collecté par le décodeur. Lorsque le décodeur place la version décodée sur le signe holographique qui enregistre les informations de code et le fait pivoter selon un angle, l'image de Mohr peut être vue à la lumière du soleil. Si la version décodée est placée sur un autre signe holographique sans injection d’informations cryptographiques holographiques, l’image Mohr attendue ne sera pas visible, il peut donc être immédiatement déterminé que le signe holographique est un faux. Étant donné que la marque holographique est enregistrée sur la plaque offset lithographique et que la plaque offset lithographique est de type phase, les informations cryptographiques enregistrées dans la marque holographique par un seul laser ne peuvent pas être vues à l'œil nu après développement. Si la version décodée est également photooffset, ce n'est qu'un tableau blanc après développement, et même la personne qui détient la version décodée ne sait pas quelles sont les informations contenues dans la version ; De cette manière, les performances de contrefaçon sont améliorées. Cette méthode de jugement de l'authenticité des signes holographiques est rapide et fiable, et comparée aux méthodes existantes,

 

3 Processus de fabrication de plaques holographiques Mohr
Tout d'abord, à l'aide d'un logiciel d'infographie, différentes familles de lignes sont décrites et un diagramme de Mohr est formé. Ensuite, l'un des deux modèles d'image fonctionnels formant un diagramme de Mohr satisfaisant est introduit dans une partie ou la totalité de la plaque de logo holographique originale et est affiné respectivement, puis la plaque de contraste D est réalisée et enregistrée sur la plaque de résine photosensible du logo holographique avec bonne exposition mais non développé, et finalement l'hologramme est développé ensemble. Étant donné que l'enregistrement n'est copié qu'avec un seul faisceau et que le développement est entièrement de type phase, il ne peut pas être lu et n'affecte donc pas la qualité de la marque holographique originale. Lorsque nous attachons une feuille de contraste avec un autre modèle d'image fonctionnelle à la plaque signalétique holographique et la faisons pivoter selon un angle, nous pouvons lire un diagramme de Mohr clair. Les informations sur le décodeur sont étroitement liées aux informations sur le logo holographique, et les deux informations sont indispensables lors de l'affichage du diagramme de Mohr.

 

Sécurité optique codée en phase aléatoire

Il existe principalement deux types de technologies anti-contrefaçon optiques à codage de phase aléatoire, l'une étant composée d'un modèle de phase planaire contenant un grand nombre de pixels. Le détecteur d'intensité lumineuse ordinaire ne peut pas détecter le retard de phase de chaque pixel sur la carte de codage, il est donc difficile de lire le contenu du modèle de phase. Sans connaître la clé de codage de phase, il est impossible de régénérer l'image. Le modèle de phase est utilisé pour protéger la marque d'image et les informations sur la carte, et le corrélateur optique est utilisé pour décrypter et détecter. Seul le modèle de phase réelle présente un pic de corrélation élevé lié aux informations anti-contrefaçon. La seconde est une technologie anti-contrefaçon optique à double modèle de phase aléatoire avec des performances anti-contrefaçon plus fortes que la première. Cette technique utilise deux modèles de phase aléatoire indépendants pour coder l'image protégée respectivement dans le domaine spatial et le domaine fréquentiel de Fourier. L'image originale est codée sous forme de bruit blanc fixe. Si les deux clés de phase ne sont pas connues, il est impossible de récupérer l'image. Cette méthode peut être utilisée pour le cryptage d’images qui nécessite une haute sécurité. Bien que la méthode de codage de phase présente les caractéristiques d'une bonne confidentialité, l'image cryptée est complexe, ce qui pose des difficultés à la production de cartes anti-contrefaçon, et l'inspection nécessite également deux téléviseurs LCD, un pour la phase et un pour l'amplitude. En raison du bruit de speckle, la résolution de l'image reconstruite diminue et il est difficile de distinguer la fabrication des plaques.

 

Méthode d'enregistrement originale holographique à code couleur véritable

Le but de l'holographie couleur est d'enregistrer et de reproduire une image tridimensionnelle dont la couleur est très proche de l'objet original. Cela implique des problèmes d’optique des couleurs et de colorimétrie. A partir de la couleur de l'hologramme, il existe deux catégories : l'holographie couleur et l'holographie sans couleur (ou achromatique). Cette section décrit uniquement les principales méthodes d'enregistrement d'hologrammes en vraies couleurs par transmission.

Il existe de nombreuses méthodes d'enregistrement pour les hologrammes de vraies couleurs transmises, telles que l'utilisation d'un laser à trois couleurs primaires, l'utilisation d'un chemin optique d'enregistrement holographique arc-en-ciel en une ou deux étapes qui peut enregistrer directement les hologrammes de vraies couleurs d'objets bidimensionnels et tridimensionnels. Des hologrammes en couleurs réelles peuvent être enregistrés par lumière monochromatique pour trois films positifs noir et blanc d'objets bidimensionnels après séparation des couleurs. Pour les objets tridimensionnels, la première étape peut également être l'utilisation d'un laser tridimensionnel. La deuxième étape est enregistrée avec une seule longueur d’onde pour obtenir une véritable holographie couleur. L'hologramme en vraies couleurs enregistré par une lumière monochromatique convient à la création d'un maître en relief d'un hologramme moulé.

1 hologramme bidimensionnel en couleurs vraies enregistrant un laser à longueur d'onde unique

2 2-Hologramme arc-en-ciel en vraies couleurs

3 Holographie arc-en-ciel en couleurs vraies en deux étapes à longueur d'onde unique

 

Méthode de production originale d'hologramme informatique

L'hologramme informatique est différent de l'hologramme optique, il n'a pas besoin de l'existence réelle de l'objet, mais le modèle mathématique de l'onde lumineuse de l'objet est entré dans l'ordinateur pour le traitement, puis le traceur contrôlé par ordinateur dessine le motif codé de l'écran du tube cathodique, puis réalise une copie du film du capteur. Le graphe codé est composé de deux types de points de réseau, transparents et opaques, c'est pourquoi il est également appelé hologramme informatique binaire. Si l'ordinateur est connecté au téléviseur et que le faisceau d'électrons est chargé de scanner l'écran fluorescent, le motif codé est composé de grilles de différentes intensités ou de différents niveaux de gris, appelés hologrammes en niveaux de gris après remake. Les hologrammes informatiques sont également divisés en holographie, holographie de Fresnel et holographie par transformée de Fourier.

Le processus de création d’un hologramme informatique (symbole abrégé CGH) peut généralement être divisé en quatre couleurs :

(1) Sélectionnez l'expression mathématique de l'objet ou de la surface de l'onde lumineuse et effectuez un échantillonnage ;

(2) Calculer la distribution du champ optique des ondes lumineuses des objets sur le plan holographique ;

(3) Le changement de transmission du champ d'onde lumineuse ci-dessus est codé dans l'hologramme ;

(4) Le changement d'indice de réfraction ci-dessus est affiché sur un tube cathodique ou exposé sur un film photographique, ou sorti par un traceur sur un papier à dessin, et l'image est reproduite avec un dispositif de reproduction optique.