Foliebrev Handgjorda kort Holografisk originalproduktionsprincip och teknik

Jun 20, 2023

Lämna ett meddelande

Översikt över regnbågsholografi

Ur förpackningsperspektiv bör logotypen för förpackning mot förfalskning inte bara ha en stark anti-förfalskningsfunktion, utan ännu viktigare, när logotypen mot förfalskning används på förpackningen, förstör inte logotypen bara den övergripande samordningen av originalet förpackningsmönster och dekorationseffekten, men bör också förbättra dekorationsfrämjande funktion hos originalförpackningen. För närvarande använder de vanliga holografiska skyltarna mot förfalskning huvudsakligen regnbågshologram. Så den här boken fokuserar på produktionsprocessen av regnbågshologram.

Regnbågsholografi är ett hologram inspelat med laser, som återger monokromatiska bilder eller färgbilder med vitt ljus. Regnbågsholografi kan delas in i regnbågsholografi med falsk färg och regnbågsholografi i sann färg utifrån likheterna och skillnaderna mellan den återgivna bilden och den ursprungliga färgen.

Den grundläggande egenskapen för färgregnbågsholografi är att lägga till en slits i ett lämpligt läge i inspelningssystemet, vilket begränsar återgivningen av ljusvågor för att reducera bildens färgoskärpa, för att uppnå vitljusreproduktion av monokromatiska eller färgbilder. Rainbow holography föreslogs först av Benton 1969 i vägen för tvåstegsinspelningsholografi (tvåstegs regnbågsholografi), inspirerad av det faktum att fragment av hologram kan återge hela bilden av föremål.

Regnbågshologrammet i två steg registrerar först ett fresnelhologram utanför axeln (kallat huvudhologram eller mask), som visas i figur 1 (a). Det konjugerade ljuset i den motsatta referensriktningen vid inspelning av huvudhologrammet används för att belysa huvudhologrammet för att reproducera tvillingbilden. en horisontell slits S med en bredd av A placeras nära huvudhologrammet för att begränsa den diffraktiva strålen, det vill säga den dubbla reella bilden bildas av den smala strålen, som visas i figur 1 (b). Det sålunda registrerade hologrammet är ett regnbågshologram i två steg. När regnbågshologrammet är upplyst med vitt ljus, spelas reproduktionsbilden av objektet och slitsen in av lasern, reproduktionsbilden av de tre färgvåglängderna rött, grönt, blått (R, G, B) i reproduktionsbilden och spaltbilden är i olika positioner, så att positionen för spaltbilden med olika våglängder är att se bilden av olika färger, vilket är anledningen till att hologrammet kan belysas med vitt ljus för att återge den monokromatiska bilden. Om det mänskliga ögat rör sig längs z-axeln, så att flera ljusfärger kommer in i ögat, kommer det att observera bildens färg som en regnbåge på himlen efter ett regn, vilket är ursprunget till regnbågens holografiska namn.

Figur 1 Inspelning och reproduktion av tvåstegs regnbågshologram
(a) Optisk huvudväg för holografisk inspelning (b) tvåstegs holografisk inspelningsbana för regnbåge (c) återgivningsbild för vitt ljus

Eftersom det tvåstegs regnbågshologram som föreslagits av Benton behöver registrera det sekundära hologrammet är proceduren komplicerad, det är lätt att producera brus och observationsorienteringen av färgen på den rekonstruerade bilden kan inte ställas in. Därför finns en mängd olika regnbågsholografiska teknologier såsom enstegs regnbågsholografi, enstegs regnbåge med fältspegel, astigmatisk tvåstegs och enstegs regnbåge, slitsfri regnbåge, linsfri regnbåge, remsspridningsskärm integrerad slitsregnbåge, kodad tvåstegs regnbågsholografi och nollvägsskillnadsregnbågsholografi har utvecklats. Med tanke på att produktförpackningens logotyp mot förfalskning bör ha funktionen att kunna uttrycka varumärkets egenskaper med dekorfärger, och kraven på designen av scenens funktionsfärg, scenens djup, dekorationseffekten och de ljusa och varierade färgerna är iögonfallande, den här boken introducerar bara produktionsprocessen för regnbågsholografin med färgkodningsfunktion.

Rainbow holografisk funktion

Låt oss nu analysera egenskaperna hos regnbågshologrammet. Vid inspelning av hologram H begränsas objektstrålen av slitsen S, och endast en tunn stråle projiceras på H, så informationen som motsvarar en objektpunkt Ol står bara för en liten del av H0 i y hologrammets riktning. För denna del av hologrammet kan det också kallas ett linjehologram (Figur 2).

Eftersom storleken på hologrammet för en objektpunkt är begränsad i y-riktningen (vertikal riktning), är den inte begränsad i x-riktningen (horisontell riktning). På detta sätt kommer återgivningsbilden i y-riktningen att förlora den stereoskopiska känslan, och i x-riktningen finns det fortfarande en stereoskopisk effekt.

FIKON. 2 Särdrag hos regnbågsholografi FIG. 3 Principen för färgdesign

Rainbow hologram original inspelningsmetod

Från ovanstående analys vet vi att när regnbågshologrammet belyses med vitt ljus kan olika färger observeras i de vinklar som motsvarar de rekonstruerade spaltbilderna vid olika våglängder, vilket indikerar att om spaltens position är korrekt utformad under inspelning av regnbågshologrammet kan en specifik monokromatisk eller färgbild observeras i en specifik vinkel. För att få regnbågshologrammet som återges av vitt ljus att återge färgbilden i en viss betraktningsvinkel är slitsens position speciellt utformad. Den här boken introducerar metoden för design av falsk färgkodning genom segmenteringsmetod med tre slitsar. Den så kallade falska färgen innebär att färgen på den återgivna bilden är oförenlig med färgen på föremålet, medan den sanna färgen betyder att färgen på den återgivna bilden är densamma som på föremålet.

1. Falsk färgkodad monokrom design

För att erhålla den önskade färgkombinationen måste mellanrumsavståndet ställas in enligt parametrarna för den optiska vägen. Det här avsnittet diskuterar huvudsakligen hur man designar färgen på olika delar av varje lager eller ett lager av den ursprungliga holografiska bilden, specifikt hur man utformar avståndet mellan slitsen enligt parametrarna för den optiska inspelningsvägen, vinkeln mellan objektljuset vågor och inspelningsvåglängden.

På grund av begränsningen av inspelningsmaterial som används vid framställning av präglade regnbågshologram, bör lilafärgade lasrar användas vid inspelning, så i allmänhet förväntas slitsdesignen ofta vara på båda sidor av den torra plattan mitt normalt på den optiska banarrangemang, så slitspositionen är ofta utformad. För flerfärgshologram med låga färgkrav kan avståndet mellan varje slits separeras så länge som färgen på den reproducerade bilden separeras enligt parametrarna för och. När en viss, stor eller slitsbredd är liten blir färgen på reproduktionsbilden renare. Begränsad av upplösningen av det holografiska materialet i inspelningen är den i allmänhet cirka 35 grader. När spaltbredden är liten är hologrammet gjort av mindre ljus. Observera att när hologrammet faktiskt reproduceras med vitt ljus, är våglängdsslitsarna inte på samma djup.

2 Falsk färgkodad flerfärgad design

3 multi-slits regnbågshologram

I inspelningsljusbanan för tvåstegs regnbågshologram ser vi att endast en smal sektion används för huvudhologrammet. Det är lätt att tänka på en torr platta uppdelad i ett antal remsor, som var och en registrerar ett föremål eller en annan del av ett föremål. När det andra steget spelas in, reproduceras de samtidigt och spelas in på ett hologram H, som kallas multi-slit regnbågshologram. När hologrammet reproduceras med laserbelysning kan bilden av objektet ses genom att observera vid positionen för en spaltbild. Om du använder vitt ljus för att reproducera, kommer du att se de inspelade objekten visas i olika färger; Om olika delar av ett objekt registreras kan hela objektet ses i olika färger på en viss position, vilket kallas falsk färgkodning av objektet. Multi-slit regnbågsholografi kan också kompletteras med enstegsmetod, som huvudsakligen ger flera slitsar i ingångspupillen eller utgångspupillytan på bildlinsen.

Den ursprungliga inspelningsmetoden för det krypterade regnbågshologrammet är huvudsakligen att generera färgordningen för objektet genom den tvärgående områdesindelningen av huvudhologrammet och utformningen av dispersionsobservationsfönstret, för att uppnå syftet med kryptering och anti-förfalskning. Krypteringsmetoderna inkluderar huvudsakligen Mohr-teknologins krypteringsmetod och optisk anti-förfalskningsmetod för slumpmässig faskodning.

Mohr Technology-kryptering

Krypterad holografisk identifiering hänvisar till den ursprungliga holografiska identifieringsbildlayouten på en viss del eller hela layouten av lösenordet, lösenordet är baserat på några speciella funktioner i transformationsspektrumet eller optiska fenomen som en fysisk modell. När lösenordet äntligen dyker upp i form av ett optiskt mönster kallas krypteringsmetoden "fenotyp plus kryptografi". Den "dolda plus chiffermetoden" måste använda en avkodare för att läsa det designade lösenordet. Skillnaden mellan ett dolt chiffer och ett explicit chiffer är att det dolda chifferet är dolt, och betraktaren kommer i allmänhet inte att märka något speciellt om den holografiska identiteten med det dolda chifferet. Men så länge du har en fysisk modell av den andra funktionen som används i inspelningsprocessen, avkodaren, fäster den på skylten och roterar den i en vinkel, kan du läsa resultatet av superpositionen av de två funktionella ekvationerna i förväg, det vill säga en ny bild. Och den här nya bilden kan vara helt annorlunda än bilderna av de två funktionerna som producerade den. Det är på grund av detta som "dold kryptografi" är mer effektiv för att särskilja äkthet och anti-förfalskning än många nuvarande medel mot förfalskning.

1. Grundlagen för Mohrs fenomen
En optisk Mohr-bild är en överlagring av två periodiska mönster med liknande frekvenser. Vi använder två gitter ovanpå varandra för att illustrera bildandet av Moa-fransar, och gallrets egenskaper kännetecknas av dess transmissionskoefficient eller transmissionselement.

2 Karakteristiken för Mohr-bilder är:
Dess form och randavstånd beror på formen på de två periodiska mönstren som utgör den och placeringen av överlappningen.
Dess form kan vara helt annorlunda än formen på de två periodiska figurerna som utgör den.

Därför kan olika periodiska mönster och olika placeringar bilda en mängd olika moirébilder, och det är svårt att sluta sig till formen på mönstret som bildar det från moirébilden, så att det holografiska tecknet förfalskare inte kan imitera, vilket är anledningen för att använda Moire-teknik för att göra holografisk kryptografi. Produktionen av Mohr-kod är att spela in Mohr-bilden i en viss del eller hela layouten av den holografiska logotypen med holografiska medel. Produktionsprocessen är vanligtvis en process i två steg, som också kan registreras i layouten av den holografiska logotypen när det första Fresnel-hologrammet görs.

Från bildningslagen för grating moire-fransar kan det ses att det periodiska urvalet av grafik bestämmer formen och fransavståndet för Moire-grafen, så så länge som två periodiska grafiker är korrekt valda, görs en av dem på den holografiska logotypen, och den andra är gjord på en separat holografisk platta (det vill säga avkodarversionen) samlas upp av avkodaren. När avkodaren placerar den avkodade versionen på den holografiska skylten som registrerar kodinformationen och roterar den i en vinkel, kan Mohr-bilden ses i solljus. Om den avkodade versionen placeras på ett annat holografiskt tecken utan injicerad holografisk kryptografisk information, kommer den förväntade Mohr-bilden inte att vara synlig, så det kan omedelbart fastställas att det holografiska tecknet är en förfalskning. Eftersom det holografiska märket är registrerat på den litografiska offsetplattan och litografins offsetplatta är av fastyp, kan den kryptografiska informationen som registreras i det holografiska märket av en enda laser inte ses med blotta ögat efter framkallning. Om den avkodade versionen också är fotooffset är det bara en whiteboard efter framkallning, och inte ens den som har den avkodade versionen vet vad informationen i versionen är; På så sätt förbättras förfalskningsprestandan. Denna metod för att bedöma äktheten av holografiska tecken är snabb och pålitlig, och jämfört med befintliga metoder,

3 Mohr holografisk plåttillverkningsprocess
Först, med hjälp av datorgrafikprogramvara, beskrivs olika linjefamiljer och Mohr-diagram bildas. Sedan matas en av de två funktionella bildmodellerna som bildar ett tillfredsställande Mohr-diagram in i en del av eller hela den ursprungliga holografiska logotypplattan och förfinas respektive, och sedan görs kontrastplattan D och registreras på den holografiska logotypfotoresistplattan med bra exponering men inte utvecklad, och slutligen utvecklas hologrammet tillsammans. Eftersom inspelningen endast kopieras med en enda stråle och framkallningen är helt fastyp, kan den inte läsas ut, så det påverkar inte kvaliteten på det ursprungliga holografiska märket. När vi fäster ett kontrastark med en annan funktionsbildmodell på den holografiska skyltplattan och roterar den i en vinkel kan vi läsa ett tydligt Mohr-diagram. Informationen på dekodern är nära relaterad till informationen på den holografiska logotypen, och båda informationen är oumbärliga när Mohr-diagrammet visas.

Slumpmässig faskodad optisk säkerhet

Det finns huvudsakligen två typer av optisk anti-förfalskningsteknik med slumpmässig faskodning, den ena består av en planfasmall som innehåller ett stort antal pixlar. Vanlig ljusintensitetsdetektor kan inte detektera fasfördröjningen för varje pixel på kodningskortet, så det är svårt att läsa innehållet i fasmallen. Utan att känna till faskodningsnyckeln är det omöjligt att återskapa bilden. Fasmallen används för att skydda bildens varumärke och informationen på kortet, och den optiska korrelatorn används för att dekryptera och detektera. Endast realfasmallen har en hög korrelationstopp relaterad till informationen mot förfalskning. Den andra är en dubbel slumpmässig mall för optisk teknik mot förfalskning med starkare prestanda mot förfalskning än den första. Denna teknik använder två oberoende slumpmässiga fasmallar för att koda den skyddade bilden i den rumsliga domänen respektive Fourierfrekvensdomänen. Originalbilden är kodad som fast vitt brus. Om de två fasnycklarna inte är kända är det omöjligt att återställa bilden. Denna metod kan användas för bildkryptering som kräver hög säkerhet. Även om faskodningsmetoden har egenskaperna för god konfidentialitet, men den krypterade bilden är komplex, vilket medför svårigheter vid produktionen av anti-förfalskningskort, och inspektionen kräver också två LCD-TV, en för fas och en för amplitud. På grund av fläckbrus minskar upplösningen för den rekonstruerade bilden, och det är svårt att urskilja plåttillverkning.

Äkta färgkodad holografisk originalinspelningsmetod

Syftet med färgholografi är att spela in och återge en tredimensionell bild vars färg ligger mycket nära originalobjektet. Det innebär problem i färgoptik och kolorimetri. Från färgen på hologrammet finns det två kategorier: färgholografi och ingen färg (eller akromatisk) holografi. Detta avsnitt beskriver endast de huvudsakliga överföringsmetoderna för inspelning av äkta färg hologram.

Det finns många inspelningsmetoder för överförda äkta färghologram, såsom att använda tre-primär färglaser, att använda en-stegs eller två-stegs holografisk inspelning av regnbåge. Optisk väg kan direkt spela in äkta färg-hologram för tvådimensionella och tredimensionella objekt. Hologram i sanna färger kan registreras med monokromatiskt ljus för tre svartvita positiva filmer av tvådimensionella objekt efter färgseparation. För tredimensionella objekt kan också vara det första steget med en trefärgad laser. Det andra steget registreras med en enda våglängd för att erhålla sann färgholografi. Det äkta färghologrammet inspelat av monokromatiskt ljus är lämpligt för att göra präglade mästare av gjutet hologram.

1 Laser med enkel våglängd som registrerar tvådimensionellt realfärgshologram

2 2-step true color regnbågshologram

3 enkel våglängd tvåstegs regnbågsholografi i sann färg

Beräkningshologram originalproduktionsmetod

Beräkningshologram skiljer sig från optiskt hologram, det behöver inte objektets faktiska existens, men den matematiska modellen av objektets ljusvåg matas in till datorn för bearbetning, och sedan ritar den datorstyrda plottern det kodade mönstret av objektet. katodstrålerörets display och gör sedan en kopia av sensorfilmen. Den kodade grafen är sammansatt av två typer av gitterpunkter, transparenta och ogenomskinliga, så det kallas också för binärt beräkningshologram. Om datorn är ansluten till tv:n och elektronstrålen instrueras att skanna på den fluorescerande skärmen, är det kodade mönstret sammansatt av rutnät med olika styrka eller olika grånivåer, som kallas gråskalehologram efter nyinspelning. Beräkningshologram är också uppdelade i holografi, Fresnel-holografi och Fourier-transformholografi.

Processen att göra ett beräkningshologram (förkortad symbol CGH) kan generellt delas in i fyra färger:

(1) Välj det matematiska uttrycket för objektet eller ljusvågsytan och utför provtagning;

(2) Beräkna den optiska fältfördelningen av objektljusvågor på det holografiska planet;

(3) Transmissionsändringen för ovanstående ljusvågsfält kodas in i hologrammet;

(4) Ovanstående brytningsindexförändring visas på ett katodstrålerör eller exponeras på en fotografisk film, eller utmatas av en plotter på ett ritpapper, och bilden reproduceras med en optisk reproduktionsanordning