Водяные знаки¶

Водяной знак — это видимое или скрытое изображение, символ, текст или узор, нанесённое на бумагу, банкноты, ценные бумаги, документы или цифровые файлы с целью защиты от подделки, подтверждения подлинности или указания авторства. Основное свойство водяного знака — частичная прозрачность, позволяющая видеть его при просвете или при определённых условиях просмотра, при этом он не мешает восприятию основного содержимого носителя.

¶История

Использование водяных знаков восходит к средневековой Европе. Первые известные водяные знаки появились в Италии в конце XIII века в мастерских по производству бумаги. Бумага ручного отлива, изготавливавшаяся из льняного тряпья, позволяла создавать водяные знаки с помощью проволочного каркаса — филиграни, прикреплённого к сетке формы. После высыхания бумаги в местах, где проволока проходила близко к поверхности, оставался более тонкий слой, становившийся заметным на просвет.

В XV–XVI веках водяные знаки активно использовали итальянские и голландские бумажные мануфактуры. Они служили не только для идентификации производителя, но и как знаки качества и торговые марки. В XVII–XVIII веках водяные знаки начали применять на почтовых марках и банкнотах для защиты от фальшивомонетчиков. Например, Банк Англии стал использовать водяные знаки на банкнотах с 1697 года.

В XIX веке с промышленной революцией и появлением машинного производства бумаги техника водяных знаков была механизирована. Эггутер — специальный вал с выпуклым узором — позволял наносить водяной знак непрерывно при бумагоделательном процессе.

В XX веке водяные знаки стали неотъемлемой частью полиграфической защиты денежных знаков, паспортов, дипломов и других документов высокой степени защиты. С конца XX века концепция водяных знаков была перенесена в цифровую среду для защиты изображений, аудио- и видеофайлов от несанкционированного копирования.

¶Виды водяных знаков

Классификация водяных знаков производится по нескольким признакам: способу изготовления, видимости на носителе и области применения.

¶По способу изготовления

Литые (филигранные) — формируются непосредственно в бумажной массе во время отлива. Проволочный узор крепится к сетке формы, и в этих местах слой волокон становится тоньше. Такие знаки могут быть как линейными (непрерывными), так и индивидуальными (локальными), расположенными в определённом месте листа.
Механические (тиснёные) — наносятся на готовую бумагу с помощью рельефного вала (эггутера) под давлением. Получаются менее прозрачными и более тиражируемыми, чем литые.
Травлёные — создаются путём химического или лазерного удаления слоя бумаги с оборотной стороны. Используются реже, в основном для художественных или специальных целей.

¶По видимости

Двутоновые — видны в проходящем свете как светлые (негативные) и тёмные (позитивные) участки. Это наиболее распространённый тип в защитной полиграфии.
Монотоновые — однотонные, обычно светлые или тёмные, без градации яркости. Чаще встречаются на простых документах.
Скрытые (латентные) — невидимы при обычном рассмотрении, но проявляются при определённом угле освещения или в инфракрасном, ультрафиолетовом спектре. Используются для дополнительных уровней защиты, например, на банкнотах высоких номиналов.

¶По области применения

Защитные водяные знаки — на банкнотах, ценных бумагах, удостоверениях личности, акцизных марках. Обязательно содержат сложные многотоновые изображения (портреты, гербы, абстрактные паттерны).
Фирменные водяные знаки — на бланках компаний, конвертах, сертификатах. Часто содержат логотип или название организации, служат для подтверждения подлинности и престижа.
Цифровые водяные знаки — встраиваются в цифровые изображения, аудиофайлы или видео. Бывают видимыми (наложение полупрозрачного логотипа) и невидимыми (изменение частотных характеристик файла, не заметное человеческому глазу). Невидимые цифровые водяные знаки используются для отслеживания копирования и защиты авторских прав.

¶Технология изготовления

¶В бумажной промышленности

Традиционный процесс создания литого водяного знака включает несколько этапов:

Изготовление филигранной сетки — проволочный рисунок припаивается к медной сетке формы.
Отлив бумажного листа — бумажная масса (целлюлоза с водой) равномерно распределяется по форме. В местах, где проволока приподнимает сетку, волокон остаётся меньше, и слой получается тоньше.
Прессование и сушка — лист отжимается и сушится, водяной знак фиксируется.

В современном машинном производстве (на бумагоделательных машинах с круглыми или плоскими сетками) водяной знак наносится с помощью вала-эггутера, который выдавливает рельеф на мокрой бумаге. Точность повторяемости достигает долей миллиметра, что критично для защитных элементов.

¶В цифровой среде

Цифровые водяные знаки внедряются двумя основными методами:

Видимые — программно накладываются на изображение или видео как полупрозрачный слой. Часто используются в стоковых фотографиях и превью.
Невидимые — основаны на изменении малозначительных битов информации в файле. Например, в изображениях изменяются младшие биты цветовых каналов (техника Least Significant Bit, LSB) или вносятся изменения в частотную область (преобразование Фурье). Такие знаки устойчивы к сжатию, обрезке и другим преобразованиям.

¶Применение

¶Защита ценных бумаг и документов

Водяные знаки являются одним из самых надёжных и трудно подделываемых элементов защиты. Они используются на:

Банкнотах — практически все национальные валюты (рубль, доллар, евро, юань) содержат многоградусные водяные знаки с портретами или символами.
Паспортах — в страницах с биометрическими данными или на обложке (например, паспорт гражданина РФ).
Дипломах, аттестатах, удостоверениях — в виде гильоширных сеток и текстовых водяных знаков («Копия», «Оригинал»).
Марках — почтовых, акцизных, гербовых.

¶Авторское право и контроль копирования

Цифровые водяные знаки активно применяются в:

Стоковой фотографии (Shutterstock, Adobe Stock) — видимые логотипы на превью, невидимые — в приобретённых файлах.
Видеопроизводстве — логотипы телеканалов и стриминговых сервисов.
Аудиофайлах — встраивание идентификатора правообладателя, устойчивого к сжатию (MP3, AAC).
Программном обеспечении — для серийных номеров и лицензионных ключей.

¶Историография и искусство

Водяные знаки на старинной бумаге позволяют датировать документы, определять место изготовления бумаги, выявлять подделки. Например, датирование рукописей Леонардо да Винчи частично основано на анализе водяных знаков бумаги. В области филателии водяные знаки помогают различать выпуски почтовых марок.

¶Интересные факты

Самый старый известный водяной знак датируется 1282 годом и представляет собой изображение головы быка на бумаге из итальянской мастерской в Фабриано.
На российских банкнотах водяной знак всегда располагается на купонных полях (левой и правой сторонах лицевой части купюры) и содержит повторяющееся изображение номинала или портрета.
В цифровых водяных знаках для видео существует метод «электронного воротника» — добавление кода, который вызывает сбой у пиратского плеера.
На копировальных аппаратах и принтерах некоторых производителей (например, Xerox) встроена система печати микроскопических жёлтых точек — невидимого цифрового водяного знака, позволяющего отследить устройство, с которого сделан отпечаток.

¶Источники

ГОСТ Р 54116-2010 «Защищённая полиграфическая продукция. Термины и определения»
Кипнис М. Г. «Бумага с водяными знаками: история и технология» — М.: Искусство, 1985.
Cox I. J., Miller M. L., Bloom J. A. «Digital Watermarking» — Morgan Kaufmann, 2001.
Международная организация по стандартизации (ISO) — серия стандартов ISO 12632 «Принты и цифровая печать — водяные знаки».

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →