Полиграфические и физико-химические способы защиты ценных бумаг

Николай Дубина
info@prodtp.ru

Для полного понимания публикуемого здесь материала следует сразу отметить, что все способы защиты ценных бумаг можно разделить на три разновидности:

• технологическую;
• полиграфическую;
• физико­химическую.

Конечно же, каждый из этих способов не применяется сам по себе, в отрыве от других. Самая надежная защита ценных бумаг достигается внесением в них комплекса защитных элементов, сочетания способов и приемов нанесения элементов полиграфического оформления, а также применения специальных материалов.

Возвращаясь к упомянутым трем разновидностям, кратко определим основное.

Технологическая защита представляет собой комплекс визуально обнаруживаемых признаков, вносимых путем использования специальных технологических процессов. К таким признакам обычно относят следующие:

• специальные виды материалов для изготовления банкнот: бумажных или полимерных подложек (в том числе бумажных с полимерным или лаковым покрытием, с полимерными «окнами»);
• водяные знаки или скрытые изображения, получаемые неполиграфическими методами;
• композиционный состав бумаги;
• защитные волокна, конфетти и др.;
• защитные нити;
• защитные полоски (ширина превышает 5 мм) для демонстрации специальных эффектов;
• микроперфорация;
• голограммы, кинеграммы и др.

Полиграфическая защита выражается в использовании определенного сочетания способов и приемов полиграфической печати, а также в нанесении на ценные бумаги специальных элементов полиграфическими способами.

Основными из них являются:

• способы печати (высокая, плоская, глубокая печать и их разновидности — ирисовая, орловская, металлографская и др.);
• комплект графических элементов (гильоширные пояса, розетки и орнаменты, виньетки и другие средства декора);
• фоновые сетки;
• микропечать и «графические ловушки»;
• совмещенные изображения;
• оптические эффекты;
• блинтовое тиснение и др.

Когда говорят о физико­химической защите документа, обычно имеют в виду свойства его материалов, обнаруживаемые в различных областях спектра. Как правило, это разного рода люминесценция, способность поглощения света, магнитные свойства красящих веществ, краски, дающие метамерный эффект, наличие которых определяется специальными методами.

Технологическую защиту в данном обзоре мы освещать не будем, потому что подобная статья относительно недавно публиковалась на страницах нашего журнала (см. «Самая защищенная бумага», КомпьюАрт №1’2017). В текущем номере мы сосредоточимся на рассмотрении способов полиграфической и физико­химической защиты.

Полиграфическая защита

Как уже упоминалось, признаки полиграфической защиты характеризуются видами и способами печати. При изготовлении банкнот используются разные виды печати и их комбинации. Давайте рассмотрим сам спектр тех видов печати, которые так или иначе могут использоваться для полиграфической защиты ценных бумаг.

Высокая печать

Краска, нанесенная на печатающие элементы формы, под давлением переносится на воспринимающую поверхность, где в результате и образуется изображение — оттиск. При этом некоторое количество краски за счет давления вытесняется за пределы печатающих элементов формы, образуя утолщенный слой вдоль краев штрихов на оттиске.

Кроме того, в результате давления печатной формы происходит деформация воспринимающей поверхности (бумаги) — с лицевой стороны оттиска образуется углубленный, а с оборотной — выпуклый рельеф. Такая особенность характерна для оттисков, выполненных с твердых печатных форм прямым способом (без промежуточного носителя). Эту технологию обычно и имеют в виду, когда говорят о «классической» высокой печати; ее иногда еще называют «типографской печатью».

Способом высокой печати на деньгах, документах и ценных бумагах обычно печатаются их серия и номер (рис. 1).

Рис. 1. Серия и номер, выполненные высокой печатью на купюре 5000 руб.

С некоторой натяжкой к способу высокой печати, кроме того, можно отнести флексографию и типоофсет. Но, по факту, эти технологии обычно принято относить к специальным способам печати.

Флексография — это разновидность высокой печати, в которой используются эластичные печатающие формы и маловязкие краски. Этот способ широко применяется для печати на упаковке.

Типоофсет представляет собой косвенный способ, где печатная форма — это форма высокой печати, но краска с нее передается сначала на промежуточную поверхность (офсетный цилиндр), а затем уже на печатную поверхность. То есть, хотя форма высокой печати присутствует, но печать производится с плоской поверхности цилиндра. Типоофсет (его специальные модификации) находит применение при изготовлении документов.

Плоская печать

В формах плоской печати печатающие и пробельные элементы различаются не высотой, а своими физико­химическими свойствами. В процессе изготовления форм производится специальная обработка, в результате которой печатающие элементы приобретают способность воспринимать краску, а пробельные — отталкивать ее.

Обычно, когда речь идет о плоской печати, прежде всего подразумевают офсетную печать. Собственно, полное название этой технологии — плоская офсетная печать. Здесь термин «плоская» указывает на геометрию печатной формы, а «офсетная» обозначает способ переноса краски с формы на воспринимающую поверхность и подразумевает наличие промежуточного (передаточного) звена. Обычно это цилиндр, обтянутый резиной. Он и называется офсетным (от англ. to set off) — принимает краску с формы и передает ее на бумагу. В быту часто опускают название «плоская», называя этот способ просто офсетной печатью (офсетом).

В настоящее время процесс офсетной печати купюр осуществляется на машинах, способных печатать по четыре шаблона на обеих сторонах банкноты в диапазоне до десяти цветов (рис. 2). Таким образом можно печатать и все восемь шаблонов высокого качества, что позволяет дизайнеру банкнот создавать совмещающиеся изображения, видные только на просвет. В машине для офсетной печати банкнот предусмотрена возможность подачи краски по сдвоенному каналу и системы разделителей канала — это позволяет оператору создавать самые сложные образцы радужной или ирисовой печати (см. ниже).

Рис. 2. Процесс печати банкнот

Вплоть до конца 1960-­х годов офсетная печать с увлажнением ши­ро­ко применялась в производстве банкнот. Использование полиметаллических или алюминиевых печатных плат позволяло получать изображения хорошего качества, хотя имелся и ряд недостатков.

Кроме того, существуют определенные ограничения технического характера. Именно поэтому в течение последних 30 лет в основном применялся метод сухой офсетной печати.

Глубокая печать

В способе глубокой печати используются печатные формы, на которых печатающие элементы находятся ниже, чем пробельные. Краска, наносимая на такую форму, покрывает всю ее поверхность. Поэтому перед началом переноса (печатания) краска с пробельных элементов счищается при помощи какого­либо приспособления — плоского ножа (ракеля) или валика.

Следует отметить, что глубокая печать является практически единственным способом, где возможно получение красочного слоя различной толщины.

Говоря о глубокой печати, надо иметь в виду, что ее наиболее распространенные разновидности имеют принципиальные различия.

Ракельная глубокая печать (обычно называемая просто глубокой печатью) является «классическим» способом печати и обычно применяется для производства печатной продукции большими тиражами (журналы, рекламная продукция, упаковка). Принято считать, что этот способ обеспечивает наилучшее качество печати полутоновых изображений.

В этом способе краска низкой вязкости переносится непосредственно из ячеек печатной формы на запечатываемый материал (прямой способ). При этом необходимо отметить, что технология изготовления печатной формы в данном случае подразумевает использование растра, то есть вся поверхность формы — будь то текст или иллюстрация — разбивается на растровые элементы (точки одинакового размера).

Следы растра можно увидеть на характерном оттиске глубокой печати. Тонкие штрихи оттиска разбиваются практически на отдельные точки, а в широких штрихах растровая структура лучше видна на краях в виде «зубцов» (иногда говорят о «пилообразной» структуре).

К глубокой печати также относят металлографию (металлографскую печать) и тампонную печать (тампопечать).

Как пример положительных свойств глубокой печати, можно рассмотреть ситуацию с голограммами. Голограммы и отражающую фольгу нередко считают необходимыми оптическими защитными элементами банкнот. Вследствие того что контактную копию приемлемого качества можно без особого труда изготовить в любой точке земного шара, возникла необходимость в усовершенствовании защитных характеристик этих элементов. Данную проблему довольно эффективно и просто решает надпечатка способом глубокой печати с использованием традиционных красок или красок с особыми свойствами.

Лучшие составы типографской краски для глубокой печати легко сцепляются с фольгой, несмотря на то что печатать на ней очень трудно, и уже существует огромное множество примеров применения такой надпечатки. Это, скажем, целые выпуски швейцарских банкнот или новых денежных знаков из полимерных материалов. Трудность здесь в том, что дифракционные структуры и отражающая фольга включают все виды защитных химических слоев, такие как полиуретан, полиакрилат, полиэфиры и нитроцеллюлозу. Тем не менее специальная краска OVI (optically variable ink) компании SICPA (Швейцария) справляется с поставленной задачей — ее можно наносить на все эти материалы.

Трафаретная печать

Название этого способа говорит само за себя — печатная форма здесь представляет собой трафарет. Этот способ также имеет несколько разновидностей, однако из них промышленное применение находит только шелкотрафарет.

Термин «шелкотрафарет» отражает историю данного способа — в прежние времена сетки изготавливались из шелковых тканей. В литературе также можно встретить названия этмография и сериграфия — все они означают один и тот же способ печати. Чаще всего его и называют просто трафаретной печатью.

В отличие от других классических способов, в трафаретной печати возможно получение очень толстого слоя краски (до 100 мкм), что и определяет сферу его применения.

Кроме того, к способу трафаретной печати относят и ротаторную печать.

Шелкографией довольно часто пользуются (учитывая возможность получения толстого красочного слоя) при имитации рельефа, характерного, например, для металлографии.

Специальные виды печати

Как видно из названия, к этой группе полиграфических технологий принято относить виды печати, имеющие особую область применения.

Однако все специальные виды печати объединяет одно свойство — эти технологии не используются для печатания стандартной, или издательской продукции (книг, журналов, газет и т.п.). Хотя специальные виды и являются вариантами своих «старших братьев» — классических технологий, именно эта характеристика выделяет их в особую группу.

В данном случае речь пойдет только о тех специальных видах печати, которые используются при изготовлении ценных бумаг. В этом контексте мы будем говорить о таких видах печати, как:

• орловская печать;
• типоофсет;
• металлография;
• ирисовая печать.

Орловская печать

Это разновидность офсетной печати, при которой в элементах получаемых изображений предусмотрен переход одного цвета в другой. Суть процесса состоит в том, что многокрасочное изображение формируется путем переноса печатных красок с цветоделенных печатных форм высокой печати на сборную форму — клише (где получается цветное изображение) с последующей передачей его на запечатываемый материал за один прогон (рис. 3). При этом граница перехода остается четкой, отсутствуют перекосы и разрывы штрихов, наложение одного цвета на другой.

Рис. 3. Фрагмент тестовой боны Гознака 2002 года, полностью выполненной способом орловской печати

Способ многоцветного печатания был разработан изобретателем И.И. Орловым в 1890 году и назван орловским в его честь. А уже в 1893­м была построена и заработала первая орловская машина. Впервые орловская печать была применена при изготовлении кредитных билетов номиналом 25 руб. образца 1894 года. Воспроизвести эффект орловской печати обычными классическими способами печати невозможно. Для этого используется сложнейшее высокоточное оборудование, которое могут иметь только фирмы с государственной лицензией на его использование.

Надо сказать, что в современном производстве документов применяются и другие технологии, позволяющие получать многокрасочное изображение с единой печатной формы. Однако в них оттиски наносятся не с форм высокой печати, а с других — например глубокой. В таких случаях иногда говорят об «эффекте орловской печати».

Ирисовая печать

Еще одной разновидностью офсетной печати является ирисовая печать, при которой в элементах получаемых изображений присутствует плавный переход одного цвета в другой. При этом четкая граница перехода отсутствует. Принцип работы здесь такой: красочный ящик разделяется перегородкой на части, и в них закладывается разная краска. При прохождении через систему валиков эти краски частично взаимно проникают друг в друга и образуют участок с плавным переходом цветов.

Ирисовая печать, собственно, не является отдельным способом печати, а представляет собой особую технологию нанесения нескольких красок на одну печатную форму.

Металлографская печать

Глубокая металлографская печать — это способ печати, при котором элементы изображений углублены в печатной форме (рис. 4). При печати краска из форм переходит на бумагу и при высыхании образует выступающий над поверхностью бумаги красочный слой достаточно большой толщины, который легко почувствовать на ощупь. С помощью металлографской печати достигается высокая точность и четкость воспроизведения рисунка. Мельчайшие элементы изображений на купюрах выполняются именно этим способом.

Рис. 4. Фрагмент купюры 100 долл. США, на котором портрет президента Франклина и орнаментальная рамка, окаймляющая банкноту, выполнены металлографской печатью

Печатная форма в металлографии обычно представляет собой штриховую гравюру, выполненную на металле (чаще всего меди или стали).

Эту технику называют еще резцовой гравюрой. Однако в промышленности обычно используются не оригинальные гравюры (выполненные гравером от руки), а их гальванопластические копии. Применение гальванопластики позволяет получать практически идентичные копии оригинальных гравюр, что и позволяет использовать металлографию для печатания больших тиражей документов — денежных знаков, ценных бумаг и другой подобной продукции.

При этом характер передачи полутонов в изображении принципиально отличается от используемого в «классической» ракельной глубокой печати. В металлографии изображения обычно штриховые, а не растровые. Полутона здесь передаются, во­первых, за счет изменения ширины штрихов, а во­вторых, за счет различной глубины элементов печатной формы, а следовательно, толщины красочного слоя на оттиске.

Для изготовления документов применяется также многоцветная металлография. В этом случае, подобно орловской печати, все краски на оттиск наносятся с единой печатной формы. Поэтому в оттисках можно наблюдать, во­первых, особенности, характерные для металлографии (рельеф с лица и оборота), а во­вторых, «эффект орловской печати», то есть отсутствие смещений и разрывов на границах участков различной окраски. Только в случае многоцветной металлографии зоны, где краски смешиваются, могут быть как очень узкими, так и довольно широкими.

На всех российских купюрах образца 1997 года присутствуют изображения, выполненные металлографской печатью с повышенной рельефностью. Это надпись на лицевой стороне — «БИЛЕТ БАНКА РОССИИ» (в верхней части справа) и метка для людей с ослабленным зрением в виде кружков и прямо­угольников. У свежеотпечатанных купюр указанные реквизиты легко воспринимаются на ощупь.

Типоофсет

Как видно из названия, типоофсет сочетает в себе две технологии: печатная форма является формой высокой (типографской) печати, а на бумагу изображение переносится через промежуточный носитель — принцип офсета.

Это сочетание и определяет особенности, выявляемые в изделиях, изготовленных этим способом. С одной стороны, использование формы высокой печати обусловливает выдавливание краски на краях печатающих элементов. С другой, наличие промежуточного носителя — офсетного цилиндра — означает, что отсутствует деформация бумаги от давления (натиска) печатной формы.

Иногда в литературе типоофсет называют высоким офсетом, имея в виду форму высокой печати. Встречается также название сухой офсет, то есть не требующий увлажнения, в отличие от плоской офсетной печати. Последний термин, однако, не совсем корректен, так как им обычно обозначают другую технологию.

Прочие способы полиграфической защиты

Микропечать

Микропечать — очень распространенное средство борьбы с изготовителями поддельной продукции, которое применяется для защиты ценных бумаг не только на бумажных, но и на полимерных основах. Особенно он помогает при попытках сканирования документов, поскольку сканеры не могут его четко распознать.

Микротекст — это некий набор символов чрезвычайно малого размера (от 120 мкм), воспринимаемый человеческим глазом как обычная тонкая линия. Разглядеть его можно только при помощи оптики, а воспроизведение обычными полиграфическими методами сильно затруднено (рис. 5).

Рис. 5. На фрагменте купюры 5000 руб. дальний берег в рисунке выполнен микропечатью с изображением зверей, деревьев и дополнительно защищен
буквами «ЦБРФ»

Этот элемент выполняется преимущественно способами металлографии и офсетной печати (или типоофсетом).

Обычно микротекст является позитивным — темным цветом по светлому фону, гораздо реже встречается печать вывороткой. И уж совсем большой редкостью является комбинация, при которой осуществлен плавный переход от негативного к позитивному или наоборот.

В последнее время в отдельную категорию выделяется нанотекст, различимый только под микроскопом.

Объемный эффект

Объемное изображение, как правило, крайне сложно заметить, а воспроизвести вообще не представляется возможным. Этот эффект основан на особенностях человеческого зрения.

Скрытые изображения

Скрытые изображения («призрачные» — ghost, «фантомные» — phantom image) создаются на основе рельефа, полученного способом глубокой печати.

Существует несколько способов их получения. Например, можно создать скрытое изображение из параллельных, одинаковых по ширине линий на переднем и заднем планах; на этом изображении линии переднего плана будут более рельефными, чем линии заднего плана. Другими словами, при обычном освещении передний и задний планы ничем не будут отличаться друг от друга и только под определенным углом зрения станет видно, что задний план более светлый.

Более сложный способ заключается в том, что можно сделать рисунок из тонких параллельных линий одинакового рельефа, но в нем линии переднего плана будут перпендикулярны линиям заднего плана. Таким образом, в зависимости от освещения или угла зрения передний план будет светлее заднего, и наоборот. Например, в косо падающем свете на узорной гильоширной ленте на лицевой части российских купюр можно увидеть кипп­эффект (рис. 6) — буквы РР (российский рубль). Справедливости ради следует отметить, что увидеть данный эффект весьма непросто. При этом иногда встречаются подделки, на которых вышеупомянутые буквы видны хорошо, причем под любым углом.

Рис. 6. Кипп-эффект с буквами «РР». Фрагмент купюры 5000 руб.

При обычном рассмотрении купюры скрытые изображения обычно выглядят как простые элементы дизайна, и лишь при определенном освещении становится заметной скрытая информация — в этом и заключается особая привлекательность «фантомных» рисунков для дизайнера и заказчика.

Их также часто называют графичес­кими ловушками из-­за того, что при сканировании или ксерокопировании документа проявляются надписи «Подделка», «Копия» и т.п.

Несомненный интерес представляет защитный элемент MVC (Moire Variable Colour, муаровый изменяющийся цвет). Еще его называют скрытым муаровым узором, или скрытыми радужными полосами (рис. 7). Он разработан ФГУП «Гознак» и применяется для защиты всех номиналов рублей Банка России модификации 2004 года.

Рис. 7. Защитный элемент MVC на купюре 5000 руб.

При рассматривании банкноты перпендикулярно направлению взгляда поле MVC выглядит однотонным, тогда как при рассматривании под острым углом на нем возникают многоцветные радужные полосы. При необходимости на этом поле могут быть сформированы и символы или буквы.

Достоинством любого скрытого изображения является то, что при обычном рассмотрении оно незаметно, и лишь при определенных условиях скрытая информация становится видимой — в этом­то и заключается его особая привлекательность для защитных целей.

Метамерные изображения

Собственно говоря, этот способ можно было бы отнести и к защите документов с помощью специальных материалов, но поскольку закладывается он на стадии дизайна, то стоит рассмотреть его именно здесь — в категории скрытых изображений. Метамерным называют физический эффект, при котором два различных материала имеют примерно одинаковые цвета при одном освещении и совершенно разные — при другом.

Некоторые метамерные изображения кажутся одинаковыми при разных оттенках белого света, но выглядят по-­разному при освещении с цветными фильтрами.

Согласитесь, это неплохое средство борьбы с подделками, тем более что сканеры и цветные принтеры не способны качественно воспроизвести метамерный эффект.

Совмещенные изображения

Еще один метод получения скрытого изображения, применяемый в основном для защиты особо ценных бумаг, — совмещающиеся (или совмещенные) изображения. Суть его состоит в том, что одна часть изображения печатается на лицевой стороне, а вторая наносится на оборотную. На просвет все элементы совмещающихся изображений должны совпасть и образовать единый рисунок. Часто подобные изображения делаются цветными за счет окрашенных частей рисунка противоположной стороны купюры. Изготовление совмещенных изображений ведется на специальных машинах, и получить их в обычных типографских условиях невероятно сложно.

Дефекты

Иногда для защиты документов специально вводят различные «огрехи». Это могут быть недостающие буквы, знаки препинания (помните, как чекисты разоблачают шпионов в романе В. Богомолова «Момент истины»?), знаки, сдвинутые относительно базовой линии, и пр. Предполагается, что авторы подделки могут не заметить подобных дефектов, а те, кто по роду деятельности отлавливает подобную «липу», будут иметь в виду эти «недостатки».

Комбинации способов полиграфической защиты

Например, на банкнотах Банка России фоновые изображения отпечатаны способом высокого типоофсета с применением ирисового раската, создающего плавный переход цвета. В нижней части узкого купонного поля на лицевой стороне расположено цифровое обозначение номинала, отпечатанное типоофсетом серебристой краской, поверх которой металлографским способом частично нанесен текст «ПОДДЕЛКА БИЛЕТОВ БАНКА РОССИИ ПРЕСЛЕДУЕТСЯ ПО ЗАКОНУ». Такие комбинации только самих способов печати уже сами по себе являются защитным признаком.

Дизайн

В полиграфическом оформлении банкнот используется широкий набор графических элементов: гильоширные (состоящие из тонких сложно переплетающихся по определенной закономерности линий) наборные рамки и орнаменты, ассюре (многократно повторяющиеся волнистые или прямые тонкие параллельные линии), корро (решетки из пересекающихся под прямым углом линий ассюре), виньетки и другие средства декора, из которых создаются графические оригиналы.

Гильош (гильоширные элементы)

«Непрерывные переплетающиеся узкие линии, образующие сложные геометрические фигуры; используются как фон на оттиске. Средство защиты от подделки банкнот и ценных бумаг», — такое определение гильоширных элементов дается в некоторых энциклопедических словарях. Несомненно, что гильош — это одна из основных технологий защиты документов с помощью сложной композиции из гильоширных элементов.

Гильоширные элементы (сетки, бордюры, розетты, уголки, виньетки) — рисунок из множества пересекающихся тонких линий, определяемых математическими формулами со значениями в десяток цифр после запятой (рис. 8). К слову сказать, не зная точной формулы определенного гильоша, воспроизвести его практически невозможно. А разнообразие гильоширных элементов стремится к бесконечности.

Рис. 8. Гильоширные элементы (сетка, розетки, бордюры) на банкноте номиналом 10 руб. Республики Беларусь образца 2000 года (фрагмент)

Композицию из гильоширных элементов сложно воспроизвести на множительном аппарате из­за слишком малой толщины (от 40 до 70 мкм) и постоянно меняющейся кривизны линий. А повторить гильоширную композицию, полученную методом орловской печати, когда ко всем сложностям добавляется еще плавно и произвольно меняющийся цвет каждой линии, другими способами (офсет, трафарет, высокая или глубокая печать) невозможно.

Поддельная линия получится либо непрерывной, но монохромной, либо меняющей цвет, но прерывистой, состоящей из растровых точек. Выдержать оба требования одновременно не получится. Кроме всего прочего, даже монохромные гильоширные элементы сложны для сканирования, так как нередко содержат повторяющиеся периодические элементы, способные загрузить огромные массивы памяти и затруднить работу компьютера. Существуют специальные программы, мгновенно рисующие необходимые линии и композиции по заданным математическим формулам.

Гильош, можно сказать, является старинным способом защиты. В России гильош появился на ассигнациях и прочих ценных бумагах еще при Александре II — в 1866 году.

Однако технология гильоша постоянно совершенствуется. Методы создания гильоширных элементов упрощаются, а сложность самой композиции из этих элементов повышается. В настоящее время их уже не создают на специальных механических гильоширных машинах, а моделируют на компьютерах и печатают либо офсетной, либо многоцветной орловской печатью. Чем дороже ценная бумага, тем сложнее на ней гильоширные элементы.

Использование отделки

Создание некоторых защитных барьеров от подделок возможно также во время послепечатной обработки. Самые распространенные способы обработки ценных бумаг и этикеток — тиснение, нанесение голограмм, внутренняя или внешняя высечка, перфорация или просечка продукции и т.п.

Тиснение

Различают плоское и рельефное тиснение, блинтовое (слепое) тиснение и тиснение фольгой. В принципе, процесс тиснения легкодоступен, но его высокая себестоимость и малая производительность дешевых аппаратов делают малотиражное производство очень нерентабельным.

Голограммы

Голограмма, представляющая собой специальное трехмерное изображение, выполненное на фольге или на другом материале методами лазерной технологии, является довольно надежным средством защиты. Как правило, голограммы прикрепляют к бумаге методом горячего тиснения или припрессовкой. В настоящий момент голограммы применяют для защиты купюр, ценных бумаг, фирменной упаковки, ценных изделий и некоторых других товаров.

Высечка

При малых тиражах этот способ редко подвергается подделке из­за высокой стоимости штампов.

Перфорация

Перфорирование — это прокалывание бумаги (или другой основы) в виде текста (или картинки). Швейцарский Microperf — образец современного перфорирования банковских билетов. Это мельчайшие отверстия, образующие на купюре рисунок, который является «визитной карточкой» подлинной швейцарской валюты.

Физико-химическая защита

Этот вид защиты печатной продукции является одним из основных способов борьбы с фальшивомонетчиками. Физико­химическая защита банкнот основывается на использовании в составах материалов различных добавок.

При изготовлении банкнот применяются особо стойкие печатные краски — для каждого вида печати свои (для высокой печати, офсетные, для глубокой печати, для трафаретной печати и др.).

Для физико­химической защиты банкнот обычно применяются специальные краски, обеспечивающие создание как открытых (оптически переменные краски — OVI, иридисцентные и металлизированные краски), так и скрытых защитных признаков (ферромагнитные, флуоресцентные, фосфоресцентные, краски, поглощающие или отражающие инфракрасное излучение).

Физико­химическая защита, в отличие от технологической, обнаруживается не визуально, а при помощи специальных приборов. Эти приборы условно можно разделить на две группы: визуализаторы и детекторы (датчики). Первая группа позволяет визуально наблюдать эффект защиты, например свечение защитного элемента (волокна, нити, рисунка) в ультрафиолетовых лучах. Это может быть также картина поглощения инфракрасных лучей или же магнитооптическая визуализация свойств красящего вещества. Приборы второй группы работают по принципу «да­нет», то есть реагируют на наличие защитного признака, подавая при этом звуковой или световой сигнал.

Люминесцентная защита

Это, как правило, свечение защитных элементов (волокон, нитей, красок), возбуждаемое источниками ультрафиолетовых лучей (УФЛ) в различных диапазонах этой области спектра. На практике чаще всего встречаются источники с длиной волны излучения 365 нм и 254 нм. Такие устройства могут быть выполнены в виде портативных осветителей («фонариков») или встроены в стационарные приборы.

Свечение обеспечивается за счет наличия в материалах документа специальных веществ, называемых люминофорами (рис. 9). Ассортимент таких веществ весьма широк, они светятся под УФЛ самыми различными цветами, но чаще всего — голубым, желтым, зеленым и красным.

Рис. 9. УФ-свечение купюры номиналом 20 гонконгских долларов

Надо сказать, что обычная потребительская бумага, как правило, вся светится в УФЛ бело­голубым светом, благодаря введению в нее оптических отбеливателей. А вот так называемая банковская бумага, которая применяется для изготовления ценных бумаг и денежных знаков, в УФ­лучах не светится. И это также является одним из способов защиты ценных бумаг (технологический).

ИК-защита

Этот вид защиты основан на свойствах материалов по­-разному поглощать или пропускать инфракрасные (ИК) лучи.

Если, например, для определения люминесцентной защиты существует достаточно большое количество доступных «в быту» устройств, то для выявления ИК-­защиты необходимы специальные приборы, обычно используемые только специалистами. Поэтому обычно подобную защиту относят к разряду специальных. Хотя в большинстве справочных изданий такие признаки не указываются, все же они не являются тайной для специалистов, которые могут использовать как детекторы, так и визуализаторы средств инфракрасной защиты.

В настоящее время ИК­-защита применяется и в таких распространенных документах, как банкноты. Даже Федеральная резервная система США, несмотря на свою некоторую консервативность, стала использовать этот вид защиты в своих банкнотах.

Так, все банкноты долларов США начиная с 1999 года содержат элемент ИК­-защиты в изображении оборотной стороны — определенное сочетание прозрачных (невидимых в инфракрасных лучах) вертикальных полос, причем это сочетание индивидуально для каждого номинала банкноты (рис. 10).

Рис. 10. Банкноты США в инфракрасном освещении

В практике исследований принят термин ИК-­метамерные краски. Так называют краски, которые одинаково выглядят в обычных условиях (при освещении и наблюдении в видимом диапазоне спектра), но различаются характером поглощения в инфракрасной области.

Магнитная защита

Когда речь идет о магнитной защите, подразумевается наличие магнитных свойств материалов изделия. Чаще всего это красящие вещества, но иногда в качестве защиты используются магнитные свойства защитных нитей.

Магнитная защита, связанная с красящими веществами, может быть двух типов.

Первый тип предполагает наличие магнитных свойств у какого-­либо отдельного реквизита документа — обычно это серийный номер. Защитой такого типа обладает большинство находящихся в обращении банкнот, некоторые из ценных бумаг и другие разновидности документов.

Магнитная защита второго типа предполагает локальное распределение магнитных свойств в пределах изображения. При этом внешних (визуальных) различий не наблюдается. Например, изображения черного цвета на лицевой стороне банкнот долларов США как раз и снабжены магнитной защитой подобного рода. Если изучить такое изображение при помощи специального прибора (детектора или визуализатора), можно обнаружить, что одни участки рисунка обладают магнитными свойствами, а другие — нет.

Радиоактивные частицы

Наряду с другими включениями в состав бумаги могут также вводиться микроскопические дозы редкоземельных элементов, обладающих слабым радиационным излучением. Это безвредно для человека, но очень легко диагностируется специальными детекторами. Активность, тип изотопа и координаты меток являются идентификационными параметрами при проверке таких бумаг.

Прочие виды защиты

Довольно большую группу образуют средства защиты документов от копирования. Причем эти средства обеспечиваются как за счет специальных полиграфических технологий, так и путем применения материалов с особыми оптическими свойствами (красящих веществ, полимерных пленок и т.п.).

Пример применения защиты такого типа — использование металлизированных красок. Подобными красками («под серебро») наносится обозначение номинала на банкнотах российских рублей выпуска 1997 года.

Пленки типа VOID

Основное свойство многослойной самоклеящейся пленки типа VOID заключается в слабой связи между внутренними слоями и сильным кле­евым слоем. Последний служит для приклеивания пленки к изделию. При отрыве пленки от изделия снимается только верхний слой, под которым появляется надпись «VOID», что означает «недействительный». Повторное наклеивание уже невозможно. Такой способ часто применяется для защиты различной продукции.

Антистокс

Антистоксовые люминофоры — это специальные вещества, которые при облучении ИК­-светом определенной длины волны преобразуют энергию в видимое свечение. В узких кругах эта защитная технология известна как «Метка И». На российских руб­лях есть метки, светящиеся зеленым цветом, и есть метки, светящиеся красным цветом.

Эффект «Антистокс» — наличие зеленой люминесценции элементов изображения серого цвета под воздействием когерентного инфракрасного облучения с длиной волны в диапазоне 940­960 нм.

Особо отметим, что антистоксовый эффект входит в состав шести машиночитаемых защитных признаков банкнот Банка России, не менее четырех из которых подлежат обязательной проверке при обработке на счетно­сортировальных машинах (ССМ) для выдачи наличных денег из касс кредитной организации в собственной упаковке.

Оптихромные краски (OVI)

В краски OVI добавляются специальные чешуйки, создающие эффект интерференции, который возникает вследствие отражения некоторой части спектра падающих лучей, в результате чего получаются оттиски, изменяющие свой цвет по мере поворота отпечатка (рис. 11). Такие краски имеют уникальные защитные функции, дающие возможность их применения и в декоративных целях.

Рис. 11. Изображение, отпечатанное OVI-краской

Краски OVI прозрачные, и цветовой эффект достигается исключительно за счет преломления света, падающего под разным углом.

Например, эмблема Банка России на банкнотах достоинством 500 руб., отпечатанная в верхней части узкого купонного поля с лицевой стороны, изменяет свой цвет с красно­оранжевого на желто­зеленый.

Краски OVI широко используются в долларах США, евробанкнотах, в денежных билетах многих других государств для защиты банкнот, как правило, высоких номиналов.

Новейшая разработка — краска OVMI (Optically Variable Magnetic Ink, оптически переменная магнитная краска) позволяет создавать динамически изменяющиеся оптические эффекты SPARK. Это не просто равномерное изменение цвета по всей поверхности краски, как раньше. Теперь появилась возможность создания и динамического изменения конфигурации и фона рисунка при наклоне банкноты влево­-вправо.

Фотохромные краски

Это особые краски, практически невидимые при свете с низким содержанием ультрафиолета и изменяющие свой цвет при ультрафиолетовом излучении. Естественным источником ультрафиолета является дневной свет. Эти краски приобретают конкретный цвет в зависимости от уровня ультрафиолета в окружающем свете, и ярче всего они окрашиваются в солнечном свете. Причем при снижении ультрафиолета в источнике света цвет постепенно исчезает.

Фоточувствительные краски содержат специальные химические элементы, которые под воздействием ультрафиолета (например, солнечного света) изменяют свою цветовую насыщенность. При удалении источника ультрафиолетового света эти краски снова становятся бес­цветными.

На рынке защитных красок существуют три фоточувствительных цвета: фиолетовый, голубой и желтый.

Краски для защиты штрихкода

Эти краски применяются для предотвращения идентификации штрих­кодов и их фотокопирования. Они печатаются поверх штрих­кода перед ламинированием, после чего штрихкоды можно лишь считывать с помощью специального считывающего устройства, но нельзя фотокопировать.

Данные краски предназначены для предохранения оригинального штрих­кода от фотокопирования. В случае использования такой краски черного цвета оригинальный штрих­код всегда будет невидим и для человеческого зрения. Можно также нанести эту блокирующую краску под ламинационной пленкой, а затем напечатать оригинальный штрих­код сверху. После ламинирования уже невозможно отделить верхний слой от основы, не повредив штрих­код. Все эти краски не содержат углеродов.

Выпускается несколько стандартных цветов красок для защиты штрих­кода:

• красная краска, блокирующая штрих­код, который можно считывать с помощью оптических считывающих устройств;
• черно­­голубая краска, блокирующая штрих­код, который можно считывать с помощью инфракрасных считывающих устройств;
• черно­­коричневая краска, блокирующая штрих­код, который можно считывать с помощью инфракрасных считывающих устройств.

Интерференционные краски

Они обладают уникальным цветовым эффектом. Это прозрачные краски, в состав которых входят крошечные частицы от 6 до 10 микрон. При попадании на них света глаз одновременно воспринимает отраженный и пропускаемый свет. При изменении угла зрения изменяется воспринимаемый глазом цвет. Эти краски имеют металлический блеск, который в зависимости от угла зрения и света изменяет свой цвет. Цвета печатных интерференционных красок получаются за счет очень тонких кристаллических пластинок пигмента. При печати пластинки ложатся параллельными слоями. Так как эти пластинки прозрачные, они отражают только часть падающего на них света.

Остальной свет проходит к тем пластинкам, которые находятся ниже, образуя эффект радужного блеска или перламутровый эффект.

В двухцветных красках один цвет формируется за счет отраженного света, а другой — за счет проходящего света. Это может быть серебряный цвет, если смотреть в одном направлении, и золотой, если смотреть в другом направлении. Одна и та же краска, напечатанная поверх белого фона и поверх черного, даст разный цветовой эффект. Эти краски нельзя воспроизвести посредством фотокопии, поэтому они могут использоваться для печати защищенной продукции.

Поляризационный лак

Одним из относительно новых защитных элементов, впервые примененных на банкноте 5000 руб., является блестящий лак с поляризационными свойствами, которым покрыта эмблема Банка России в верхней левой части лицевой стороны банкноты. Поляризационные свойства покрытия выявляются с помощью специального поляризационного фильтра.

При рассматривании эмблемы Банка России под острым углом точечный металлический блеск зеленого цвета, присущий покрытию, исчезает. При просмотре эмблемы через поляризационный фильтр часть изображения становится золотистого цвета.

Иридисцентная краска

Одним из распространенных способов защиты является применение иридисцентной (или иридирующей) краски.

Эффект этой краски хорошо заметен на евробанкнотах. При изменении угла наклона рисунок, выполненный этой краской, переливается и сияет под ярким светом. Таким образом, мы можем видеть на полосе символы евро вместе с цифрами номинала.

Перспективы развития защитных технологий

По мнению специалистов Гознака, главной тенденцией при разработке высокозащищенной продукции является широкое применение принципа системного, комплексного подхода к защите банкнот и ценных бумаг. Этот принцип предполагает: во-­первых, учет всего комплекса факторов, влияющих на производство и обращение защищенной продукции в их взаимосвязи и взаимодействии; во-­вторых, оптимизацию характеристик продукции по критерию «эффективность — стоимость» и, в-­третьих, рассмотрение процессов производства и обращения в динамике.

В рамках такого комплексного подхода специалистами Гознака на XII Международной конференции по наличному денежному обращению впервые было продемонстрировано не просто гармоничное сочетание защитных элементов (включая новейшие) в банкноте, что характерно для всех ведущих мировых производителей. Гознак предложил по отдельности комплексные решения для выпуска банкнот низких номиналов (рекламная банкнота «Беллинсгаузен») и высоких номиналов (рекламная банкнота «Якоби»).

Как известно, банкноты низких номиналов должны быть износостойкими, устойчивыми к загрязнению и агрессивным воздействиям окружающей среды. Вместе с тем они редко подделываются фальшивомонетчиками при значительных объемах выпуска их в обращение Центральным банком страны (и значит, должны иметь невысокую стоимость производства). Исходя из этого, Гознаком было предложено комплексное решение:

• уменьшить размер банкноты, применив специальную бумагу с волокнами увеличенной длины без защитной нити, с ориентацией дизайна в направлении отлива бумаги, а также используя покрытие, уменьшающее пористость бумаги, дополнительно закрепляющее краску, что делает банкноту более устойчивой к внешним воздействиям в процессе обращения;
• применение для производства традиционного (с некоторыми модификациями) оборудования и относительно недорогих материалов;
• использование инновационного защитного комплекса с новейшими элементами 2D­Iris, MVC+, Ink Flow и др. (всего — более 22), включая филигранный водяной знак.

Это позволило сделать банкноту максимально защищенной при одновременном обеспечении высокой износостойкости и разумной себестоимости.

В комплексном решении для банкнот высоких номиналов были реализованы такие требования, как высокая защищенность, удобство и быстрота проверки подлинности банкноты населением, кассирами и экспертами, применение всех новейших технологий с одновременным соблюдением требований к износостойкости.

На рекламной банкноте «Якоби» (рис. 12) присутствовали практически все новейшие защитные признаки — от «щелевого» филигранного водяного знака и защитной нити VFI с эффектами «скат» и «хамелеон» до сложнейших фоновых сеток, растров, микротекстов, набора специальных красок. Всего более 27 защитных признаков.

Рис. 12. Рекламная банкнота «Якоби»

Процесс совершенствования защитного комплекса банкнот продолжается, на Гознаке разработаны новые рекламные образцы, например «Русские народные художественные промыслы» в качестве прообраза банкнот низких номиналов и «100 лет со дня рождения Галины Улановой» как прототип банкнот высоких номиналов.

В них реализован целый ряд перспективных защитных признаков, таких как:

• сложные водяные знаки (Pixel, комбинированные знаки, сложные филигранные водяные знаки);
• полимерные полосы со сложным введением в бумагу, в том числе с образованием «окна», и оптически изменяющимися признаками;
• микроперфорация с латентным эффектом;
• высокозащищенные металлографские элементы (Fine Intaglio);
• оптически переменные элементы, основанные на комбинации офсетной и металлографской печати (CHESS, MVC+);
• элементы 2D­Iris;
• оптически переменные признаки в УФ­-излучении;
• ИК­-люминесценция различных цветов, включая белый (антистоксовая люминесценция);
• цветопеременные элементы SPARK и целый ряд других.