开锁防伪 别有洞天

夏自由

开锁防伪是指借助特定的开锁膜片，通过调整开锁膜片的角度和位置，将印品开锁底图中隐藏的特定图像再现出来的一种潜影防伪技术，属于隐性防伪。开锁防伪在国内有多种叫法，如解锁、莫尔效应图文、隐形图文、扰视图文等。目前，开锁防伪在我国已得到广泛应用，我国2005年版100元人民币便采用了该项技术。

本文对开锁防伪的原理进行了放大处理，详细阐述了开锁潜影的隐蔽效果与显现效果好坏的取决因素以及开锁防伪在应用中需注意的两大问题，供同行参考。

开锁防伪的原理

开锁防伪的原理比较简单，即利用开锁膜片上的线条阻挡反射光，进而改变开锁底图中潜影区域的颜色深浅。开锁过程示意图如图1所示。在印前设计过程中，开锁底图的K色版设计了一个开锁潜影，其局部放大图如图2（a）所示。开锁潜影实际上是一个由线条移位产生的浮雕潜影，由于开锁底图上线条的分布频率较高，在正常视觉下无法分辨出线条的变化，故而开锁潜影不可见。

开锁膜片与光栅片类似，其上平行分布着不透明的线条，线条的分布频率与开锁底图上线条的分布频率相同。当开锁膜片与开锁底图叠加在一起时，两者的线条或重合、或错开。重合区域，线条颜色变化不大；错开区域，线条宽度增加，给人的感觉是线条颜色变深。开锁潜影分为深色潜影和浅色潜影两种，二者的开锁原理分别如图2（b）、（c）所示。

开锁防伪效果的好坏与开锁底图的设计和印刷工艺息息相关，其关键在于未开锁时潜影的隐蔽效果和开锁时潜影的显现效果。

未开锁时潜影的隐蔽效果分析

未开锁时潜影的隐蔽效果好坏主要取决于线条的分布频率和边缘效应。

1.线条的分布频率

开锁底图的线条分为实地线条和加网网线两种，二者的开锁原理和开锁方式相同，但实地线条的开锁效果优于加网网线的开锁效果。这里以实地线条为例进行分析。

加网线数为100线/英寸时，人眼在正常视距下便无法分辨出网点和网线，对于开锁底图上的线条同样如此。当线条的分布频率高于某值后，人眼就无法分辨出具体的线条。人眼能分辨出的平行线条的最小间距约为0.1mm，即当两条线条之间间隔0.1mm时，人眼便无法分辨出是两条线条。

假定开锁底图上的线条宽度和线条之间的间隔相等，线条的分布频率与线条宽度之间的对应关系如表1所示。从表1可以看出，当线条的分布频率为120线/英寸时，线条之间的间隔为0.106mm（约为0.1mm），此时，人眼已经很难分辨出具体的线条，只能感觉到颜色深浅的变化。线条的分布频率越高，线条之间的间隔越小，潜影图像的隐藏效果越好。

2.线条的边缘效应

为了提高未开锁时潜影的隐蔽效果，除了提高线条的分布频率之外，还需要降低线条断裂移位时产生的边缘效应。当线条发生断裂移位时，边缘会形成一个明显的轮廓。为了消除这种边缘效应，目前多采用浮雕形式进行线条移位，使线条弯曲变形后移位但不断裂，线条过渡自然，减弱了边缘效应。

若开锁底图的线条分布频率与加网网线数相同时，发生断裂移位时，如果潜影边缘部分的网点残缺，边缘效应就会非常明显，需要修正。

为了提高未开锁时潜影的隐蔽效果，通常需要在潜影色版上面叠印其它色版，各色版的排列角度需参照印刷加网角度，防止各色版之间因产生莫尔条纹而使潜影可视或降低开锁效果。

开锁潜影的显现效果分析

开锁时，潜影区域与非潜影区域的颜色差值越大，开锁效果就越明显。影响颜色差值的两大因素有油墨密度和油墨所占开锁底图的面积百分比（以下简称“油墨面积百分比”）。由于深色潜影和浅色潜影开锁原理相同，这里以深色潜影为例进行具体分析。

本文假定开锁底图的油墨密度与开锁膜片的油墨密度相等，只对油墨面积百分比进行研究。已知L1为开锁底图的线条宽度，L2为开锁底图中的线条间隔，d为潜影区域线条的偏移距离，L3为开锁膜片的线条宽度。根据开锁底图的油墨面积百分比计算公式S=L1/（L1+L2）可知，当L1=L2=d=L3，开锁时，开锁膜片的线条与开锁底图中非潜影区域的线条完全重合，与潜影区域的线条完全错开，即开锁底图非潜影区域的油墨面积百分比为50%，潜影区域的油墨面积百分比为100%，此时，非潜影区域和潜影区域的油墨面积百分比差值最大，为50%，即颜色差值最大，潜影的显现效果最明显。这是理想状态下的开锁效果，如图3所示。但是，在实际生产应用中这种开锁效果难以实现，即L1≠L2，因此，开锁的颜色差值一般都达不到最大。

此外，由于人的视觉对灰度变化较为敏感，采用深色油墨印刷时，只要潜影区域和非潜影区域的油墨面积百分比差值达到20%，开锁时，潜影的显现效果就非常明显。

1.L1、L2值设置

由于人眼能够分辨出的平行线条的最小间距约为0.1mm，即线条间隔L2的最佳值为0.1mm。 L2值过大，开锁底图的线条在正常视距下可见，潜影的隐藏效果差；L2值过小，线条宽度L1也相应变小（由开锁底图的油墨面积百分比计算公式可知，S确定后，L1与L2的比值是确定的），印刷复制难度增加。因为目前胶印能还原的最小网点直径约为0.02mm，所以必须确保线条间隔L2≥0.02mm。

在实际应用中，开锁底图的潜影一般设置为浅色潜影。当开锁底图的油墨面积百分比大于50%时，即L1>L2，潜影区域和非潜影区域的线条无法完全错开，颜色差值减小，开锁潜影的显现效果变差，如图4所示。一般情况下，开锁底图的油墨面积百分比为30%～40%为最佳。

2.d值设置

设计开锁时，d值对开锁潜影的显现效果影响较大。如图5所示，d值较小时，潜影区域的线条偏移量小，开锁潜影的隐蔽效果好；d值增大，开锁潜影的显现效果提升，增大到一定范围内，潜影区域与非潜影区域线条完全错开，开锁潜影的显现效果好。

根据开锁底图的油墨面积百分比计算公式可知，假定开锁底图的油墨面积百分比S为40%，线条间隔L2为0.1mm，则可推算出线条宽度L1约为0.07mm，可确定满足线条完全错开的d值范围为0.07～0.1mm。考虑到印刷网点增大，d取中间值较佳，即d取值为0.08mm。如果d值偏大，会使得潜影可见，潜影的隐藏效果变差。

3.L3值设置

开锁膜片的线条宽度L3对开锁效果也有一定影响，如图6所示。当L3=L1时，即开锁膜片的线条宽度与开锁底图线条宽度相等时，可达到最佳的开锁效果。

开锁防伪的两大注意问题

在应用开锁防伪的过程中，需要注意两个重要的问题：一是线条颜色的选择；二是印刷网点增大。

1.线条颜色的选择

开锁底图潜影区域和非潜影区域线条的颜色差值除了与油墨面积百分比有关，还与油墨密度有关，深色油墨的面积百分比相差20%时，颜色差值明显，而浅色油墨的面积百分比相差20%时，颜色差值却很小。因此，设计单色开锁底图时，常用深色油墨；设计四色套印的开锁底图时，宜在K、C、M色版上制作开锁潜影，而Y色版因颜色太浅不适合制作开锁潜影。

2.印刷网点增大

在实际生产应用中，经常出现同一开锁底图印在铜版纸上开锁效果好，印在双胶纸上开锁效果不佳的情况。经分析得知，主要原因在于双胶纸的印刷网点增大大于铜版纸的印刷网点增大，线条宽度扩张严重，线条间隔大幅度缩小，开锁时颜色差值减小，潜影的显现效果变差。

对于线条宽度L1为0.07mm、线条间隔L2为0.1mm的开锁底图，大致相当于加网线数为150线/英寸、41%平网的开锁底图。正常印刷条件下，该平网在铜版纸上印刷的网点增大率为12%，在双胶纸上印刷的网点增大率为20%。考虑到实地线条印刷时，墨迹只向线条的宽度方向扩张，比网点的墨迹扩张少两个方向，所以实地线条印刷时，增大率可取平网在正常印刷条件下网点增大率的一半。据此，可推算出印刷品上的线条宽度为：铜版纸印刷线条宽度L1为0.08mm，线条间隔L2为0.09mm；双胶纸印刷线条宽度L1为0.087mm，线条间隔L2为0.083mm。

因此，为了达到理想的开锁效果，设计开锁底图时，可将线条宽度预先减小（铜版纸印刷可减小0.01mm，双胶纸印刷可减小0.02mm），同时线条偏移量可比线条宽度多0.01mm。

综上所述，在版纹防伪系统中设计开锁底图，将线条间隔设置为0.1mm，线条宽度设置在0.02～0.06mm之间（根据开锁底图油墨面积百分比计算公式来确定，双胶纸印刷取值应偏小一点），潜影线条偏移量比线条宽度大0.01mm，开锁膜片的线条宽度与开锁底图的线条宽度一致。使用该套参数设计开锁潜影，对印刷条件的宽容度较大，在大多数印刷条件下可获得较好的开锁效果，具有较大的实用价值。