Двутоновый водяной знак

Двутоновый водяной знак — это разновидность защитного элемента, наносимого на бумагу (реже — на полимерные подложки) в процессе её производства, характеризующаяся наличием участков с различной степенью просвета (толщины и плотности бумажной массы), формирующих изображение, состоящее из двух тонов — светлого и тёмного, по отношению к общему фону бумаги. Относится к классу филигранных водяных знаков, создаваемых в бумажной массе до её высыхания.

История возникновения и развития

Технология создания водяных знаков известна с конца XIII века, когда итальянские бумажные мастера начали использовать проволочные сетки для формирования тонкого рисунка на бумаге. Первые знаки были однотоновыми (линейными), создавая лишь более светлый участок за счёт меньшей толщины слоя волокон.

Двутоновые водяные знаки появились значительно позже, в середине XIX века, с развитием техники «эгутт» (от фр. égoutteur — «водослив»). Этот метод позволил не только отжимать излишки воды, но и формировать на сетке бумагоотливной машины рельефный рисунок, создающий как светлые, так и тёмные участки. Первые двутоновые знаки были простыми — гербы, вензеля, геометрические фигуры.

Массовое внедрение двутоновых водяных знаков в защиту ценных бумаг (банкнот, документов, акцизных марок) произошло в XX веке. В 1930-х годах британская компания Portals (ныне часть De La Rue) разработала технологию создания сложных полутоновых изображений, включая двутоновые портреты. В СССР двутоновые водяные знаки начали применяться с 1960-х годов на банкнотах Госбанка и паспортах.

Технология изготовления

Двутоновый водяной знак формируется на стадии отлива бумажной массы на сетке бумагоделательной машины. Основной метод — использование рельефного валика (эгуттера), который прижимается к влажному бумажному полотну. Рельеф валика имеет углубления и возвышения, соответствующие рисунку знака.

Принцип формирования тонов

• Светлые участки (более тонкая бумага) — образуются в местах, где рельеф валика имеет возвышения. В этих точках бумажная масса отжимается сильнее, волокна уплотняются, но общая толщина слоя уменьшается. При просмотре на просвет такой участок пропускает больше света, выглядя светлее фона.
• Тёмные участки (более толстая бумага) — образуются в углублениях рельефа. Здесь масса отжимается слабее, волокна распределяются свободнее, толщина слоя увеличивается. На просвет такой участок кажется тёмным, так как поглощает больше света.

Материалы и оборудование

Для изготовления двутоновых водяных знаков используется:

• Бумажная масса — обычно из хлопковых или льняных волокон (реже — из древесной целлюлозы, но для защитных целей предпочтительнее хлопок). Волокна должны быть длинными и однородными, чтобы обеспечить чёткость рисунка.
• Сетка бумагоотливной машины — медная или бронзовая, с определённым плетением. Для двутоновых знаков используется сетка с мелкой ячейкой (от 60 до 100 нитей на дюйм).
• Эгуттер — валик с рельефным рисунком, изготовленный из латуни или нержавеющей стали. Рельеф создаётся методом гравировки или травления.

Особенности процесса

• Двутоновый водяной знак формируется одновременно с отливом бумаги, поэтому он не может быть подделан путём печати или наклеивания — он является неотъемлемой частью бумажной структуры.
• Для достижения высокой детализации требуется точная калибровка давления эгуттера и влажности бумажного полотна. Отклонение в 0,1 мм может исказить рисунок.
• После формирования знака бумага проходит сушку, каландрирование (уплотнение) и резку.

Классификация двутоновых водяных знаков

По сложности изображения

• Простые — геометрические фигуры, буквы, цифры, простые символы (например, гербы или номиналы на банкнотах). Обычно имеют чёткие границы между светлыми и тёмными участками.
• Сложные — портреты, многофигурные композиции, пейзажи. Требуют высокой точности изготовления рельефа эгуттера. Пример — портрет на купюре 100 долларов США (серии 1996 года и позже) или на российских банкнотах 500 и 1000 рублей.

По расположению на листе

• Локальные — занимают определённую область бумажного листа (например, в центре банкноты или в правом верхнем углу документа).
• Общие (сплошные) — повторяющийся рисунок, покрывающий всю поверхность бумаги. Часто используется на акцизных марках или обложках паспортов.

По типу тонировки

• Классические двутоновые — только два уровня просвета: светлый и тёмный (без промежуточных полутонов).
• Полутоновые — фактически трёх- или многотоновые, где градации серого создаются за счёт плавного изменения толщины бумаги. Такие знаки часто называют «филигранными» или «художественными».

Применение

Защита ценных бумаг

Двутоновые водяные знаки являются одним из основных защитных элементов банкнот, паспортов, дипломов, акцизных марок, ценных бумаг (векселей, облигаций). Они затрудняют подделку, так как требуют дорогостоящего оборудования и высокой квалификации для воспроизведения.

• Банкноты — практически все современные банкноты (евро, доллар США, российский рубль, китайский юань) содержат двутоновые водяные знаки. Например, на банкноте 100 евро изображён портрет Европы, выполненный в двутоновой технике.
• Паспорта — в России с 2010 года в паспортах используется двутоновый водяной знак в виде герба РФ и букв «РФ».
• Акцизные марки — на алкогольной и табачной продукции для подтверждения легальности.

Художественное оформление

Двутоновые водяные знаки могут использоваться в дизайне бумаги для придания ей эстетической ценности. Например, в дорогих сортах бумаги для сертификатов, поздравительных открыток, книжных форзацев.

Идентификация и аутентификация

В судебной экспертизе и криминалистике двутоновые водяные знаки используются для определения подлинности документов. Специалисты анализируют чёткость границ тонов, равномерность просвета, отсутствие дефектов.

Критерии качества и дефекты

Качественные характеристики

• Чёткость — границы между светлыми и тёмными участками должны быть резкими, без размытия.
• Равномерность — просвет должен быть одинаковым по всей площади светлого или тёмного участка.
• Отсутствие искажений — рисунок не должен быть деформирован (растянут, сжат, сдвинут).

Типичные дефекты

• Размытие — возникает при неправильной влажности бумаги или износе эгуттера.
• Неравномерная плотность — из-за колебаний давления валика или неоднородности бумажной массы.
• Смещение рисунка — при сбое синхронизации движения сетки и эгуттера.
• Пятнистость — локальные уплотнения или разрежения массы, не связанные с рисунком.

Интересные факты

• Самый известный двутоновый водяной знак — портрет президента США на купюре 100 долларов (Бенджамин Франклин). Он был введён в 1996 году и считается одним из самых сложных для воспроизведения.
• В России двутоновые водяные знаки на банкнотах начали применять с 1997 года (серия «Города»). На купюре 500 рублей изображён памятник Петру I в Архангельске.
• Технология двутоновых знаков используется не только на бумаге, но и на полимерных банкнотах (например, в Канаде, Австралии). Однако на полимере знаки не являются «водяными» в традиционном смысле, а формируются за счёт тиснения или лазерной гравировки.
• В XIX веке двутоновые водяные знаки использовались на почтовых марках для защиты от подделок (например, на марках Российской империи 1858 года).

Источники

• ГОСТ Р 53636-2009 «Бумага для ценных бумаг. Общие технические условия».
• Козлов В. Н. «Защита ценных бумаг от подделки». — М.: Финансы и статистика, 2003.
• Смирнов А. В. «Водяные знаки: история и технология». — СПб.: Политехника, 2010.
• De La Rue. «Security Features: Watermarks». — Technical Report, 2015.
• International Bank Note Society (IBNS). «Watermark Types and Their Applications». — Journal of Paper Money, 2018.