Реферат: Водяные знаки понятие и виды

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра Документоведения

Водяные знаки

Реферат

Выполнил: Бабушкина Ю.Г

студентка группы ДВУ-1-09

Преподаватель: к.и.н, доцент

Двоеносова Г.А

Казань, 2010

Содержание

Введение

История водяных знаков………………………………………………………….4

Русские традиции изготовления водяных знаков……………………………….7

Ручное производство……………………………………………………………...9

Машинное производство………………………………………………………..11

Цифровые водяные знаки…………………………………………………………

Заключение

Список источников и литературы

filateliya-blog.ru

kriptolog.net/blog/vodyanye-znaki-istoriya-i-tehnologii

icpress.ru

Введение

Большинство из нас сталкивались в повседневной жизни с водяными знаками. Наиболее частые случаи – это денежные купюры, водяные знаки на которых свидетельствуют о степени их защиты. Также водяные знаки применяются в сфере киноиндустрии, интернет - технологиях. Иными словами, различают водяные знаки, предназначенные для бумажных носителей и фото (видео) изображений. Что касается бумажных водяных знаков, то в этой сфере они, пожалуй, наиболее распространены. Например: деньги, паспорта, дипломы, удостоверения, ценные бумаги, проездные билеты и так далее. Но вне зависимости от того, в какой сфере применяется водяной знак, его главная цель – защита продукции от несанкционированного доступа с дальнейшим использованием в корыстных целях. То есть, защита от воровства и подделок.

Водяной знак — элемент защиты бумаги, определяемый в проходящем свете в виде изображений, образованных за счет локальных различий в оптической плотности бумаги. На месте расположения водяного знака бумага имеет заметную разнотолщинность. Такая структура образуется при изготовлении бумажного полотна на специальных сетках с рельефными (выпуклыми или углубленными) элементами. На участках сетки с выпуклыми элементами бумажное полотно имеет меньшую толщину, вследствие чего в готовой бумаге повышается светопропускание, и на этих участках в проходящем свете наблюдаются светлые изображения. На сетках с углубленными элементами изготавливается бумага с локальными утолщенными участками, образующими темные изображения в проходящем свете. Такие рельефные элементы наблюдаются на поверхности бумаги при изучении ее в косопадающем свете. Для изготовления бланков ценных бумаг, в основном, используют водяные знаки однотоновые и двухтоновые. Однотоновые водяные знаки представляют собой только светлые или только темные изображения по отношению к фону. Бумаги с двухтоновыми водяными знаками одновременно содержат и светлые и темные изображения в проходящем свете.

Водяные знаки являются обязательными элементами защиты. В этом качестве они достаточно эффективны, однако требуют навыков в определении подлинности. При изучении ценных бумаг в проходящем свете с применением лупы на их незапечатанных участках часто определяется сетчатая структура бумаги. Указанная структура является отображением оборудования, применяемого при ее изготовлении. В технической терминологии этот показатель бумаги называется «маркировкой от сетки», так как является отображением рисунка сетки бумагоделательной машины. В бумагах, используемых изготовителями ценных бумаг, определяется маркировка от сеток с разными рисунками и размерными характеристиками.

История водяных знаков

Где и когда появились водяные знаки на бумаге (иначе — филиграни)? Кому принадлежала та бумажная мельница, что первой стала метить свою продукцию фирменным клеймом? Точных ответов на эти вопросы не существует, а предположение о том, что водяные знаки появились тогда, когда появилась и сама бумага, никак не подтверждается.

Начнем с того, что время и место изобретения бумаги известно лишь с определенной долей вероятности. Та бумага, которую делали в Китае к началу нашей эры, по способу производства и составу отличалась от бумаги, получившей спустя тысячелетие широкое распространение в средневековой Европе и Московской Руси. Ну а кроме всего прочего, восточная бумага (китайская новинка быстро покорила другие азиатские страны, а позже и Северную Африку) на заре своего существования, как и в последующие века, не метилась водяными знаками. Это утверждение не бесспорно, но в настоящее время массовое применение филиграней на восточной бумаге не подтверждено. В то время как европейская средневековая бумага буквально «пестрит» (если такое слово уместно в отношении картинок, видимых только на просвет) водяными знаками.

Сейчас принято считать, что первые филиграни появились на европейской бумаге, и случилось это около XIII века. К тому времени бумага была уже хорошо известна в Испании, где ее производство наладили арабы и где к середине XII века существовало много бумажных мастерских. Но именно итальянцы, построив в XIII веке бумажные мельницы в Фабриано, Генуе, Турине, Венеции, стали выпускать так много превосходной по качеству продукции, что засыпали ею всю Европу. На Руси итальянская бумага появилась уже к XIV веку.

Видимо, итальянские мастера и ввели моду на водяные знаки. Во всяком случае, французы стали строить бумажные мельницы позже итальянцев — в XIV веке, однако в производстве отличной писчей бумаги они быстро преуспели и вытеснили итальянскую продукцию с внутренних рынков, а постепенно и с рынков Голландии, Англии и Московской Руси. Немцы в деле изготовления бумаги отстали от французов и итальянцев примерно на сто лет, и родоначальниками филиграней считаться не могут. Напротив, они поначалу заимствовали типично итальянские и французские водяные знаки, иногда видоизменяя их. Только к концу XV — началу XVI веков немцы стали производить собственную бумагу довольно хорошего качества, поставляя ее в том числе и на Русь. А в XVII веке всех обошли голландцы, значительно потеснив на общеевропейском рынке господствующую там французскую бумагу и явив миру свои водяные знаки.

Если отыскать страну-родоначальницу филиграней нелегко, то установить, какие из водяных знаков являются древнейшими, вполне возможно. Но для начала необходимо рассказать о том, как, собственно, делался водяной знак, да и сама средневековая бумага — тогда будет понятно, почему мастера бумажных дел начинали именно с таких филиграней.

Бумагу делали из тряпья, и чем изношеннее были тряпки, тем легче было их обрабатывать. С них срезали застежки, распарывали швы, резали на части и бросали в котлы, где тряпки варились с известью для удаления красок, жира и грязи. После этого влажное тряпье складывали в каменные погреба или просто в кучи и подвергали брожению до тех пор, пока оно не начинало расслаиваться на волокна. Волокнистую массу несли в отделение размола, где ее перерабатывали в субстанцию, напоминающую густой овсяный кисель.

А вот дальше начиналось самое интересное. Мастер-бумажник брал в руки специальную прямоугольную форму, вместо дна у которой была сеть из тонкой металлической (медной) проволоки. Этой формой он зачерпывал теплый «кисель», потряхивал вправо-влево и вперед-назад (чтобы лист бумаги был одинаковой плотности), давал стечь воде и опрокидывал свежеприготовленный лист на сукно.

Если зачерпнуть много жидкой бумажной массы, то лист получится толще, то есть большей плотности, если поменьше, то бумажная страница будет тоненькой — так что от мастера требовалась определенная сноровка. Дальше в дело вступал подмастерье. Он подхватывал свежий лист бумаги, накрывал его сукном и нес под пресс, чтобы удалить всю воду.

Затем лист окунали в чан с клеем (иначе бумага будет непрочной, да и чернила на ней станут расползаться) и вешали на веревку из конского волоса, чтобы просушить. Кстати сказать, иногда эта веревка оставляла на бумаге след в виде темной полосы. А еще на листе средневековой бумаги при просмотре «на свет» видны — не слишком отчетливо, но все же, — продольные и поперечные линии металлической сетки, той самой, через которую стекала вода. Возможно, этот факт и натолкнул мастеров-бумажников на создание филиграней. Ведь если к сетчатому дну черпальной формы прикрепить согнутую в виде той или иной фигурки проволоку, то жидкая бумажная масса, протекая и углубляясь в промежутки сети, ляжет на проволочную фигурку гораздо более тонким слоем, что будет хорошо заметно на просвет.

Зная способ, благодаря которому на бумаге появляется метка, нельзя не отметить, что называть ее «водяным знаком» не совсем правильно — контуры картинки создает неравномерная плотность бумажной массы и обрисовывает свет, тогда как вода в этом процессе играет второстепенную роль. Что до термина «филигрань», то он был принят именно в этом значении в итальянском (filigrana) и французском (filigrane) языках и просто «скопирован» на русский. В то время как в русском языке, согласно общим толковым словарям, под филигранью понимается «тонкая работа из серебряной или золотой канители», а не тот или иной процесс создания оттисков на бумаге, хотя употребление его в терминологическое значении также допустимо.

Русские традиции изготовления водяных знаков

Если говорить о русских традициях изготовления филиграней, то интересных сюжетов не так уже и много. В основном водяные знаки были представлены на гербах тех городов, в которых находились бумажные фабрики: Москва с гербом, изображавшим Георгия Победоносца, Ярославль (изображен медведь), Ростов (изображен олень), Костромы (изображен корабль). Также встречались гербы самих владельцев фабрик: Северсы, Гончаровы и др. А вот по-настоящему уникальная русская филигрань – это двуглавый орел, изображенный на гербе Российской империи. Впервые данный водяной знак появился в 1720 году на Дудергофской фабрике, расположенной под Петербургом. Именно на этой фабрике «поставили на конвейер» выпуск гербовой бумаги, которую называли «орлеными листами» по причине того, что она имела водяной знак – герб Россикой империи – разных размеров. Параметры размеров зависели от важности бумаги. Например, бумага «под большим орлом» использовалась для крепостей; бумага «под гербом величиной против золотого» использовалась для для крепостей, если сумма была ниже 50 рублей, а также для челобитных мировых; «за печатью в половину золотого» использовалась для челобитных и выписок в приказах.

Любопытный факт: в 1778 г. по указу императрицы Екатерины II бумажные фабриканты должны были на всех сортах выпускаемой бумаги помещать филигрань с годом ее выделки «для лучшего распознания доброты бумаги».

Водяные знаки на производимой вручную бумаге использовались до появления машинного производства. С середины позапрошлого века они практически перестали применяться на сортах потребительской бумаги.

Ручное производство

О специфике ручного изготовления водяных знаков мы говорили чуть выше. С развитием технологий итальянские методы все более и более модернизировались, напоминая о себе в конечном счете лишь самой сутью метода производства: использования проволоки и сетки в черпальных формах, содержащих определенное изображение или рисунок. При этом термин «филигрань» обозначал ювелирную технику изготовления изображений из серебряной или золотой проволоки. В результате данной техники водяные знаки выглядели как сетка из частых (вержюр) и редких (понтюзо) линий и рисунка. Изначально они обозначали инициалы (нередко и полное имя) владельца или мастера бумажной фабрики. Англичане называют данный тип водяных знаков «проволочными» или wire watermark.

В 1812 г. во Франции появилась бумага, на которой водяной знак был различим на более темном фоне, чем фон бумаги. Он получил название light & shade watermark — просветно - затененный. Технологии производства водяных знаков вскоре развились настолько, что получаемый отпечаток изображения на листе бумаги стал почти невидимым. Новую бумагу назвали веленевой бумагой и ватманом.

Очередным этапом в развитии технологий производства водяных знаков стало тиснение рельефных изображений. Это дало возможность получать полутоновые водяные знаки. Первым, согласно некоторым источникам, данную технику применил в 1848 г. англичанин Вильям Смит. Однако по другим источникам эта техника применялась в России уже в 1818 г после организации Экспедиции заготовления государственных бумаг.

Интересно, что существует и третья точка зрения. Считается, что полутоновые водяные знаки изготавливались по технике литофании (технология производства полутоновых водяных знаков, которые видны на просвет на тонком фарфоре. Метод получения - оттискивание рельефного штампа на влажной фарфоровой массе). Литофанию впервые применил Поль де Бургуэн и запатентовал во Франции в 1827 г. Сегодня существует две техники производства водяных знаков: филигрань и литофания.

Машинное производство

Первое автоматизированное устройство по производству водяных знаков -«Dandy-Roll» было изобретено в 1825 г. Существует версия, что свое название этот вал получил на лондонской бумагоделательной фабрике Джона Маршалла (John Marshall), где он был установлен на бумагоделательную машину. Один из рабочих, пораженный изяществом этого устройства, воскликнул: «Isn’t that a dandy! (Это ли не денди!)» Машина состояла из цилиндра, поверхность которого была покрыта проволочной сеткой. Тонкие проволочки – вержюр – протягивались вдоль оси вала, а толстые – понтюзо– шли по окружности цилиндра. Принцип действия: вал вращается над движущейся сеткой с бумагой. При вращении он оставляет на влажном и рыхлом полотне бумаге отпечаток своего узора.

В технике литофании в качестве рельефных форм изначально использовались восковые модели. Рельефное изображение вырезали на восковой пластинке. Затем с этой пластины получали гальванические формы, которые использовали как матрицу для тиснения части нагретой проволочной сетки. После того, как рельеф был перенесен на сетку, она закреплялась или на черпальной форме, либо на дендироле бумагоделательной машины. Данная технология производства полутоновых водяных знаков называется электротипия (electrotype watermark). Сегодня полутоновые водяные знаки производятся именно по данной технологии. Единственный нюанс: вместо воска применяются латунные или алюминиевые пластины. Полученные в результате применения техники литофании водяные знаки бывают трех видов: многотоновые, однотоновые и двухтоновые.

Многотоновые водяные знаки формируются на круглосеточных машинах (mould made watermark). Наличие на круглой сетке рельефного узора приводит к неравномерному прилипанию к сетке бумажной массы, что, собственно, и создает неравномерное распределение волокон на листе, т. е. водяной знак. Многотоновые водяные знаки, как и филигранные, формируются на сеточной стороне бумажного листа за счет пассивного оседания волокон. Применение этой технологии позволяет получать на бумаге очень тонкие полутоновые градации. Многотоновые водяные знаки являются сейчас одним из основных средств защиты банкнот.

Однотоновые водяные знаки представляют собой только светлые или только темные изображения по отношению к фону. Бумаги с двухтоновыми водяными знаками одновременно содержат и светлые и темные изображения в проходящем свете. Такие водяные знаки по способу получения называют плоскосеточными (fourdrinier watermark) или дендирольными (dandy roll watermark). Бумага в этом случае может быть более прочной, чем с многотоновым водяным знаком, за счет возможности применения более длинных волокон, однако водяной знак, как правило, получается более простым.

Способ филиграни (filigree) продолжает применяться для создания четких водяных знаков (right watermark) с резким переходом тонов (контурные символы, логотипы, цифры номинала). В настоящее время он применяется очень широко — отдельно или в комбинации с другими видами водяных знаков.

На банкнотах часто применяют сочетания из этих типов водяных знаков.

Существует еще одна разновидность водяных знаков c одновременным использованием техник филиграни и литофании, где филигранный водяной знак образует контуры полутонового знака. Такие водяные знаки называют комбинированными (combined watermark).

Для изготовления бланков ценных бумаг в основном используют бумагу с водяными знаками однотоновыми и двухтоновыми.

В 1955 г. на Объединении «Гознак» в технике литофании была изготовлена бумага с водяным знаком, воспроизводящим известную картину Джорджоне «Спящая Венера», что продемонстрировало практически неограниченные возможности этой техники [http://www.vodyanoyznak.ru]. Такая бумага, впрочем, скорее относится к области искусства, чем к защищенной полиграфии. Литофания «Спящая Венера» была использована для получения черпальной формы ручного отлива бумаги.

Традиция создавать живописные произведения в технике литофании идет еще от бумажников Экспедиции заготовления государственных бумаг, произведения которых были высоко оценены на Всемирной выставке в Лондоне в 1872 г. и в Вене в 1873 г. (рис. 5). Английская пресса по этому поводу писала: "…новые произведения, присланные из России… произвели нечто вроде сенсации в среде бумажных фабрикантов, печатников и т. п. Бумага с водяными знаками — в особенности замечательна и захватила английских производителей врасплох. Артистическая красота и техническое совершенство присланных образцов обратят на себя внимание всех компетентных судей…"

По расположению водяного знака на бумажном полотне принято различать общие, локальные и полосовые водяные знаки. Общий (сплошной) водяной знак располагается многократно, по всему полю бумажного листа. Локальный водяной знак располагается в строго определенном месте будущего защищенного продукта. В основном он размещается на купонных полях банкнот в местах, свободных от печатных изображений. Задача точного позиционирования дендирольного локального водяного знака на бумажном полотне была решена только в 1953 г., когда Роберт Гладстон (Robert Gladstone) разработал электронную систему контроля скорости вращения дендироля.

Полосовые водяные знаки повторяются с определенным периодом в заданном месте бумажного полотна.

Бумага купюр евро, например, содержит три локальных водяных знака. Два расположены на купонном поле — это изображение основного мотива лицевой стороны банкноты и цифровой номинал банкноты. Справа от них расположен водяной знак в виде штрих кода, состоящий из чередования светлых полос равной ширины и темных полос (одна широкая и несколько узких) и являющийся машиночитаемым признаком, нанесенным методом лазерного гравирования.

В 1996 г. в США была проведена первая Международная конференция по истории, применению и изучению водяного знака. В 1997 г. Международная ассоциация историков бумаги (International Association of Paper Historians) провела конференцию, в ходе которой был принят Международный стандарт для регистрации бумаг с/без водяных знаков (International Standard For The Registration Of Papers With Or Without Watermarks).

Водяной знак с самого своего возникновения и до настоящего времени считается одним из самых эффективных способов защиты от подделки. По данным Интерпола, лишь около 12% фальшивых банкнот носят признаки попыток имитации водяного знака [http://www.icpress.ru]. Это связано с тем, что получить настоящий водяной знак, даже простейший, филигранный, можно только в процессе отлива бумаги, который сложно воспроизвести в кустарных условиях. Известны единичные случаи создания фальшивомонетчиками бумаги, по многим параметрам идентичной оригиналу. Один из таких примеров — создание фальшивой 100 000 итальянской лиры в 1994 г. Для этого преступная группировка наладила собственное производство банкнотной бумаги, которая по многим параметрам была неотличима от подлинной. Однако подделать в точности водяной знак так и не удалось.

В 1819 г. англичанин Вильям Конгрев (William Congreve) получил патент на способ изготовления трехслойной бумаги. Такая бумага при разглядывании на просвет выглядела как бумага с водяным знаком. Это изобретение называют также цветным водяным знаком, поскольку полутоновое изображение в среднем слое могло быть окрашенным. Несмотря на то, что свое изобретение автор позиционировал как средство защиты от подделок и что подобные изобретения патентовались еще несколько раз, они не нашли применения в качестве защитного признака бумаги, но этот прием часто используется фальшивомонетчиками для имитации настоящего водяного знака.

Цифровые водяные знаки

Цифровые водяные знаки могут применяться, в основном, для защиты от копирования и несанкционированного использования. В связи с бурным развитием технологий мультимедиа остро встал вопрос защиты авторских прав и интеллектуальной собственности, представленной в цифровом виде. Примерами могут являться фотографии, аудио и видеозаписи и т.д. Преимущества, которые дают представление и передача сообщений в цифровом виде, могут оказаться перечеркнутыми легкостью, с которой возможно их воровство или модификация. Поэтому разрабатываются различные меры защиты информации, организационного и технического характера. Один из наиболее эффективных технических средств защиты мультимедийной информации и заключается во встраивании в защищаемый объект невидимых меток – водяных знаков. Разработки в этой области ведут крупнейшие фирмы во всем мире. Так как методы цифровых водяных знаков начали разрабатываться совершенно недавно, то здесь имеется много неясных проблем, требующих своего разрешения.

Название этот метод получил от всем известного способа защиты ценных бумаг, в том числе и денег, от подделки. В отличие от обычных водяных знаков цифровые знаки могут быть не только видимыми, но и (как правило) невидимыми. Невидимые анализируются специальным декодером, который выносит решение об их корректности. Цифровые водяные знаки могут содержать некоторый аутентичный код, информацию о собственнике, либо какую-нибудь управляющую информацию. Наиболее подходящими объектами защиты при помощи цифровых водяных знаков являются неподвижные изображения, файлы аудио и видеоданных.

Заключение