技术领域
[0001] 本
发明涉及创建虹彩图像的领域。当我们彼此被隔开的双眼从同一对象
感知到不同色彩和/或光强度时，出现虹彩效果。这样的图像例如用于在产品
包装上产生更美观的显示。由此得到了对于消费者而言醒目和显眼的效果。
[0002] 这个类型的图像也可以被设置在
银行卡或电话卡、橱窗、装饰品、印刷卷宗、贺卡、服装或
鞋类标记或者通信元件诸如贸易卡上。
背景技术
[0003] 已经提出了众多用于创建带有波纹效果的图像的方法。因此，通过文献EP 1 147 878，已知一种从印刷在衬底的至少一个表面上的透镜式元件的矩阵制造的波纹或虹彩图案。然而，这个设备并不是完全令人满意。这是因为，这个文献没有使得能够从给定参考图像(诸如图画、照片或文本)容易地制造虹彩图像。
发明内容
[0004] 本发明旨在改善上述
现有技术状况的缺点。
[0005] 为此，提出了一种用于从参考图像制造虹彩图像的方法，其中所述虹彩图像(image iridescente)包括从包括圆柱透镜网络、球形透镜网络和
视差栅栏(barrière de parallaxe)的组中选择的光学选择器(sélecteur optique)。
[0006] 根据本发明的第一方面，所述方法包括下列步骤：
[0007] -创建适于所述光学选择器以及适于所使用的再现系统(système de reproduction)的周期(période)；
[0008] -根据所述周期创建以重复方式填充的周期性图像；
[0009] -通过对所述周期性图像应用离散滤镜(移位映射(displacement mapping))来创建离散图像，其中所述周期性图像的
像素的几何
位置根据参考图像中的对应像素的值而被改变；
[0010] -将如此创建的离散图像与所述光学选择器关联。
[0011] 适于光学选择器的周期意指一系列重复的元素(éléments)(诸如图像的像素)，所述元素的重复对应于所使用的光学选择器。适于图像制造系统的周期意指如下周期，所述周期的
分辨率和色彩的数目可以通过所述给定的图像制造系统再现。
[0012] “周期性图像(image périodique)”意指如下图像，所述图像包括一系列根据确定周期而重复的元素。这些重复的元素将它们的色彩赋予了所获得的虹彩图像中的虹彩效果。
[0013] “参考图像(image de référence)”意指如下图像，所述图像表现出与人们感知到的虹彩图像的
颜色相近的颜色。所述参考图像可以表现为例如图画、照片或文本。
[0014] “光学选择器”意指如下元件，所述元件与所述离散图像关联，以使得观察者能够感知所述虹彩效果。这样的光学选择器是例如线性透镜网络，也被称为透镜式网络，它包括纵向圆柱透镜。这样的光学选择器也可以是球形透镜网络或视差栅栏。大体上，视差栅栏包括线形物、圆形物、椭圆形物、方形物、菱形物、锯齿形物等等，它们的尺寸和
频率优选地是固定的，并且可以在热状态下印刷、蚀刻、模制、
喷砂或沉积在透明或半透明衬底中，所述衬底例如由PVC、玻璃、 (聚甲基
丙烯酸甲酯)制成，从而展现出透明、半透明或不透明区域的周期性结构。如果希望所述虹彩图像不在其全部上展现出虹彩效果，所述光学选择器也可以包括保留(掩模(masque))区域。
[0015] 关于所述离散图像的再现，根据所使用的光学选择器以及按照所预想的应用限定的平均观察距离来精确地调整所述离散图像的尺寸是恰当的。这是根据众所周知的现有技术(
节距调整)通过在与最终关联相同的条件下将列线图(abaque)与所述光学选择器关联来完成的。所述列线图包括具有
基础周期、黑色像素和白色像素的周期性图像，并且包含具有多种尺寸变化的区域。合适的是，当观察者位于所限定的平均距离并且垂直于所述透镜稍微移动时，允许非常快速地从黑色变化到白色。
[0016] 图像的“形成”意指优选地通过计算机手段制造该图像。
[0017] 为了获得所述虹彩图像而将离散图像与所述光学选择器关联可以包括：再现所述离散图像，优选地形成在所述光学选择器的与观察者相对的一个面上；或者在这个面上的一个层叠(contre-collage)，同时为了下面解释的聚焦而在所述光学选择器与所述离散图像之间提供必要的空间。所形成的离散图像也可以通过蚀刻、模制、喷砂或任何其他允许这样的再现的方法被再现在所述光学选择器的一个面上。从而所述关联例如包括诸如雕版印刷、模制或喷砂的再现。在对玻璃
块蚀刻的情况下，在视差栅栏自身被蚀刻以后所述离散图像被蚀刻，在这两者之间留有焦距，在下文将详述该焦距。
[0018] 根据一个优选变体，所述方法还包括下列步骤：在应用所述离散滤镜之前，对所述参考图像的全部或部分应用模糊。
[0019] 根据另一个优选变体，创建所述周期性图像的步骤和/或创建所述离散图像的步骤是借助于至少一个掩模实现的，该至少一个掩模
覆盖所述周期性图像和/或所述离散图像和/或所述光学选择器的至少一部分。
[0020] 大致上，所述周期的色彩模式适于所使用的再现系统，并且可表现为以位图或灰度形式的单个色层，或者表现为红、绿、蓝三个层，或者表现为青、品红、黄、黑四个层。有利地，所述周期或者包括位图或灰度形式的单个色层，或者包括两个色层，这两个色层中的最浅色在整个所述周期上是恒定值。
[0021] 在形成包括矢量数据的离散图像的情况下，例如为了在玻璃块中进行激光蚀刻，通过对所述图像的矢量而不是所述图像的像素应用所述离散滤镜，或者通过将所述离散图像矢量化，前文描述的以位图模式的方法也可以适于矢量模式。
[0022] 优选地，所述像素的位置的变化具有的最大幅度介于周期尺寸的二分之一与周期尺寸的二倍之间。较大的幅度创建了大量
混叠(repliement)，并且也是出于美学目的。
[0023] 有趣地，所述周期性图像的尺寸与所述参考图像的尺寸成比例。
[0024] 有利地，所述周期性图像的色彩模式表现为灰度形式的单个层，或者表现为红、绿、蓝三个层。
[0025] 根据一个优选实施方案，所述参考图像的分辨率小于或等于所述周期性图像的分辨率。
[0026] 根据本发明的方法的一个优选的变体，所述光学选择器是从包括线性透镜网络和由线构成的视差栅栏的组中选择的，并且对基本垂直于所述线性透镜或基本垂直于所述线的一个轴应用离散函数。
[0027] 根据另一个优选的变体，所述光学选择器是视差栅栏，并且通过向适于所述视差栅栏的周期性图像应用第二离散滤镜来从所述参考图像创建第二离散图像，并且关联这两个离散图像以创建所述虹彩图像的步骤包括：在透明或半透明衬底的任一侧上或者透明或半透明衬底中再现所述离散图像，由此所述视差栅栏包括这两个离散图像之一与所述透明或半透明衬底的组合。
[0028] 本发明还涉及从参考图像获得的并且旨在通过光学选择器被观察到的离散图像，其特征在于，所述离散图像由具有通过应用离散滤镜而被改变了的位置的像素形成，其中具有确定周期的周期性图像的像素的几何位置是根据所述参考图像中的对应像素的值而被改变的。
[0029] 本发明的另一个主题在于包括前文描述的离散图像的虹彩图像，所述虹彩图像与从包括线性透镜网络、球形透镜网络和视差栅栏的组中选择的光学选择器相关联。
[0030] 优选地，根据本发明的离散图像和虹彩图像是通过前文描述的方法获得的。
[0031] 有利地，所述像素的位置的变化具有介于周期尺寸的二分之一与周期尺寸的二倍之间的幅度。较大的幅度创建了大量混叠，并且也是出于美学目的。
[0032] 本发明的另一个主题在于如下设备，其特征在于，该设备包括前文描述的离散图像或通过前文描述的方法获得的离散图像，所述离散图像与从包括线性透镜网络、球形透镜网络和视差栅栏的组中选择的光学选择器关联。
[0033] 这样的设备可以是但不限于：银行卡或电话卡；橱窗；包装；装饰品；服装或鞋类标记；尺子；钥匙扣；烧瓶；瓶子；盘子；杯子；花瓶；帘子；盒子；蚀刻的玻璃块；通信元件，诸如贸易卡；印刷卷宗；小册子；标牌；工业标记；出版物，诸如海报、明信片、贺卡、
书签、文件封面、书籍、笔记本或抄写本；首饰，诸如手镯、挂件、胸针或者
表盘或钟盘；砖瓦或玻璃制品。
[0034] 本发明的另一个主题在于隐秘图像，所述隐秘图像包括前文描述的离散图像或通过前文描述的方法获得的离散图像，旨在针对一个或更多个给定观察者，其特征在于，适合的周期和/或光学选择器(SO)对所述一个或更多个给定观察者是已知的并且/或者只被所述一个或更多个给定观察者持有，以能够再建对应的虹彩图像。
[0035] 本发明的另一个主题在于防伪安全图像，所述防伪安全图像包括前文描述的离散图像或通过前文描述的方法获得的离散图像，或者包括前文描述的虹彩图像或通过前文描述的方法获得的虹彩图像。
[0036] 本发明的另一个主题在于
计算机程序产品，所述计算机程序产品能够被装载到控制单元(诸如计算机)的
存储器中，包括用于实施前文描述的方法的工具。
附图说明
[0037] 通过参照附图阅读以下说明，将明了本发明的其他特征、细节和优势，附图例示了：
[0038] 图1A：用于创建根据本发明的虹彩图像的周期性图像；
[0039] 图1B：图1A中的图像的周期，由五个黑色像素和五个白色像素构成；
[0040] 图2：参考图像；
[0041] 图3：离散图像，它是根据图2中的参考图像对图1A中的周期性图像应用离散滤镜的结果；
[0042] 图4：虹彩图像，包括与线性透镜网络关联的图3中的离散图像，并且是在不同的相继
角度A1到A6观察到的，并且覆盖光学选择器的整个视场角；
[0043] 图5：与线性透镜网络关联的离散图像的立体图；
[0044] 图6：图5中的离散图像的和线性透镜网络的主视图。
[0045] 为了清楚，在所有附图中，相同或相似的元素用相同的参考符号标示。
具体实施方式
[0046] 参考图1A至图2，根据本发明的离散图像有利地借助用于处理图像的计算机程序从具有确定周期的周期性图像IP以及参考图像IR产生。
[0047] 参考图像IR表现出与将在虹彩图像中看到的颜色相近的颜色。这样的参考图像是例如照片、图案、文本或类似物。它优选地具有与周期性图像IP相同的比例。
[0048] 所使用的周期性图像IP包括一个周期的五个黑色像素T1和五个白色像素T2，在图1B中例示。该周期被选择为使得适于将被使用的再现系统并且适于光学选择器(在这里由线性透镜网络构成)。这样的透镜网络在图5和图6中示出。
[0049] 周期性图像IP将把它的色彩赋予虹彩图像-II-。它的色彩模式与周期的色彩模式相同，并且它的分辨率与周期的分辨率相同。它的尺寸与希望形成的虹彩图像的尺寸相同。另外，周期和周期性图像优选地具有相对于所使用的再现系统的品质而言的最大分辨率，从而周期具有许多像素，这使得能够产生丰富的梯度，并且当应用离散滤镜时产生更好地限定的像素运动。
[0050] 大致上，周期限定了将在虹彩图像的虹彩效果中被感知的色彩。有趣地，本发明的实施不要求标记待被印刷的色彩，并且周期包括如下像素，所述像素表现为单个层(单调颜色或灰度形式)，或者表现为两个层(其中最浅的层优选地在整个周期中不变)。
[0051] 根据未示出的另一个变体，本发明通过色彩标记装置实现，并且该周期还包括所使用的再现系统允许的等量的色彩层，通常是用于印刷的青、品红、黄、黑。
[0052] 参考图3和图4，所获得的离散图像ID包括下文详述的在应用离散滤镜(移位映射)时而被移位的周期性图像的像素T1和T2。该移位在这里垂直于纵向透镜网络，并且向左。离散图像ID与适于产生虹彩图像-II-的圆柱透镜网络SO关联。对该参考图像应用模糊(flou)使得能够显示围绕该虹彩图像中的图画的特征边界bc。当没有在与该周期性图像具有相同的分辨率的参考图像中应用模糊时，该离散图像显示出周期性元素的鲜明割裂(rupture)，并且由于在该参考图像中没有模糊，该虹彩图像本质上没有显示出特征边界。
[0053] 另外，虹彩图像II显示出虹彩视觉效果，该虹彩视觉效果的浅和深依赖于观察角度，并且所观察到的图像的区域如图4中例示。在图4中，通过立体地观察(例如以交叉
视野或使用立体镜)两个相继的图像(例如A1和A2)，能够感知虹彩效果。
[0054] 图2中的参考图像IR包括由五个标记M1到M5、无模糊的文本1、模糊的文本2以及灰度照片3构成的文本。
[0055] 根据一个优选的变体，可以在应用离散滤镜之前使用掩模(如在图1A、2和3中)，通过用周期重复填充来创建周期性图像，使用五个掩模来提供不会有任何虹彩效果的非周期性保留区域。当应用离散滤镜时，参考图像IR中的对应的区域将有利地以零位移用对应的色彩填充。
[0056] 根据另一个优选的变体，也可以在应用离散滤镜之前利用掩模以使用具有不同色彩的周期的区域(未示出)填充该周期性图像。
[0057] 掩模(未示出)的使用也可以是在再现离散图像之前在该离散图像中粘合(coller)元素，
[0058] -完全替换离散图像的区域，
[0059] -具有不透明值，
[0060] -或者甚至使用融合模式。
[0061] 使用后两个尤其使得能够在照片上获得原始照片与虹彩效果的混合。
[0062] 掩模(未示出)的使用也可以是对周期性图像或离散图像应用
色度滤镜。
[0063] 图5和图6例示了使透镜网络SO和离散图像ID关联的一个
实施例。离散图像ID包括像素T1、T2，并且旨在例如被印刷在透镜网络SO的相对面上或层叠在其上。间隔-d-必须根据圆柱透镜的焦距被设置在该透镜网络与该离散图像之间。
[0064] 制造线性视差栅栏可以包括下列步骤：
[0065] -创建周期，其中像素数目和分辨率依赖于该栅栏的所要求的分辨率，例如可以根据下述等式使用1200DPI的10个像素的周期产生120LPI的线性栅栏，
[0066] 该周期中的像素数目＝该周期的分辨率/该栅栏的分辨率，
[0067] -用黑色像素填充该周期的一部分，例如50％的黑色像素，如在图1B中
[0068] -创建周期性图像，该周期性图像具有与所述周期相同的分辨率，以及具有与所要求的视差栅栏相同的尺寸，并且根据所述周期重复填充，
[0069] -使用透明或半透明衬底以及合适的再现系统来形成所述周期性图像，使得能够针对所述周期性图像中的每个黑色像素获得不透明区域。
[0070] 因此，在一个变体中，在视差栅栏形成之前，也可以对表现为视差栅栏的所述周期性图像应用离散滤镜，以在该视差栅栏和该离散图像二者上分布位移。
[0071] 该关联在于集合离散图像ID与光学选择器SO，以获得虹彩图像II。当光学选择器SO由透镜(线性或球形)构成时，离散图像ID必须被基本置于所述透镜的焦距处。大致上，商业上建立的透镜网络的厚度符合这个要求，以使得该图像必须被置于与所述透镜相对的面上(参看图5和图6)。
[0072] 当光学选择器SO是视差栅栏时，最好在该栅栏与该ID之间设置一个距离。为了获得虹彩效果，即为了使得观察者的双眼感知不同图像，最好确保该距离不太小。
[0073] 例1：线性透镜网络：
[0074] 在每英寸120个透镜的线性网络以及1200dpi的再现系统的情况下，合适的周期将是1200dpi，并且将包括成一行的10个像素，这些像素可以例如按下列方式之一布置：
[0075] -5个黑色像素和5个白色像素；
[0076] -在这10个像素上从白色到黑色渐变；
[0077] -从像素1到像素5从白色到黑色渐变，以及从像素6到像素10从黑色到白色渐变。
[0078] 例2：球形透镜网络：
[0079] 在每英寸120个透镜的球形网络以及1200dpi的再现系统的情况下，合适的周期将是1200dpi，并且将是10x 10像素的方形，这些像素可以按下列方式布置：
[0080] -对于区域(1,1)到(5,5)以及区域(6,6)到(10,10)是黑色，且
[0081] -对于其他区域是白色。
[0082] 为了获得渐变的周期，这些像素可以按下列方式布置：
[0083] -从(1,1)到(1,10)以及从(1,1)到(10,1)是从白色到黑色渐变；
[0084] -从(1,10)到(10,10)以及从(10,1)到(10,10)是从黑色到白色渐变；
[0085] -从(2,2)到(9,9)的内部像素被填充有如此限定的轮廓的像素的双线性插值。
[0086] 为了总是获得渐变周期，可以在该方形的中心创建一个模糊黑色圈，保留轮廓的像素为白色。
[0087] 该虹彩图像是通过包括下列步骤的方法来创建的：
[0088] (1)表征该光学选择器的几何和重复结构，并且可选地制造该光学选择器，例如前文针对视差栅栏详述的方式，
[0089] (2)创建周期，该周期的尺寸(即，像素XY的数目)依赖于该光学选择器的特征以及用来再现该离散图像的再现系统的分辨率，
[0090] (3)通过用周期重复填充来创建周期性图像IP。可选地，可以利用掩模来获取具有不同色彩的周期的若干个区域或者不会有任何虹彩效果的非周期性区域，或者来应用色度滤镜，
[0091] (4)创建包括诸如图画、照片、文本、图案等元素的参考图像IR，
[0092] (5)通过对周期性图像IP应用离散滤镜以根据该参考图像中的对应的像素值移动周期性图像IP的所有像素来生成离散图像ID，根据下列公式
[0093] ID＝DispMap(IP,IR)
[0094] (6)通过将离散图像ID与该光学选择器关联来产生虹彩图像-II-，该光学选择器可以包括与观察者相对的面上的直接印痕，对该面的粘合之后的印痕，任何其他形式的再现。
[0095] 该离散滤镜(移位映射)要求，对于周期性图像IP的每个像素(Xip,Yip)，计算其参考像素在该IR中的坐标(Xir,Yir)。
[0096] 当周期性图像IP和参考图像IR具有相同的尺寸和相同的分辨率时，即在
水平和竖直方向上具有相同的像素数目时，像素的坐标分别是相等的，根据下列公式：
[0097]
[0098] 其中XMAXir、YMAXir和XMAXip、YMAXip分别是参考图像IR和周期性图像IP的尺寸(在x轴和y轴上)，并且坐标Xir、Yir、Xip、Yip是整数。
[0099] 同样，当周期性图像IP和参考图像IR具有不同尺寸时，参考像素的坐标根据下列公式计算
[0100]
[0101] 在这个情况中，坐标Xir、Yir是实数，且相应的坐标值是通过相邻全像素的值的双线性插值来计算的。
[0102] 关于计算位移值，参考图像IR的像素的值表现为诸如灰度的色彩，或者表现为红、绿、蓝三个值。重要的是使得一个像素位移值对应于这个色彩。为了做到这一点，最好限制最大位移(Bmax)，该最大位移将优选地介于周期尺寸的二分之一与周期尺寸的二倍之间。当色彩从其最小值向其最大值变化时，位移值可以从0向所限定的最大限度(Bmax)变化，或从-Bmax/2向+Bmax/2变化。
[0103] 用于产生旨在产生根据本发明的虹彩图像的离散图像的手段优选地由计算机使用
图像处理软件来实施。所获得的离散图像继而被生成，并与光学选择器关联，如前文阐述的。
[0104] 在使用由圆柱透镜构成的透镜式网络的情况中，或在使用由线构成的视差栅栏的情况中，这些必须是竖直的，以获得最好的虹彩效果。然而，将这些线或透镜的角度α从25度倾斜到65度是有利的。于是虹彩效果总被保护，并且当衬底从下到上枢转时也具有变得起作用(animer)的优势。
[0105] 可以使用两种方法来进行：
[0106] 第一种包括将周期性图像IP旋转α度，继而填充该周期，继而将参考图像IR旋转α度，继而通过应用离散滤镜产生水平位移(dx)来创建离散图像ID，继而将离散图像ID与光学选择器SO关联。继而将该图像回转负α度来观看该图像。
[0107] 第二种进行方式包括：用倾斜了α度的周期填充周期性图像IP，继而在形成之前通过应用离散滤镜产生垂直于圆柱透镜和垂直于视差栅栏的线的位移(dx,dy)来创建离散图像，并且将离散图像ID与光学选择器SO关联，光学选择器SO自身倾斜α度角。
[0108] 应注意，在与离散图像关联的视差栅栏的情况中，能够根据要求确定将一个或另一个放置在前方或后方。形成将考虑到这个选择。
[0109] 在本发明的另一个变体中，也能够以下列方式获得虹彩图像。用从0到+Bmax变化的位移值计算第一离散图像；继而用从0到-Bmax变化的位移值计算第二离散图像；在透明或半透明衬底的任一侧上将这两个图像关联，以使得更靠近观察者的离散图像与该透明或半透明衬底(被选择成合适尺寸)结合起来履行光学选择器的任务。在在玻璃块中进行蚀刻的情况中，所述图像在前文提及的距离处被再现在该玻璃块内部。在本发明的另一个用视差栅栏实施的变体中，也能够以下列方式获得虹彩图像。优选地从同一参考图像以从0到+Bmax变化的位移值计算第一离散图像；继而优选地从适于所述视差栅栏的第二周期性图像以相反的从0到-Bmax的位移值计算第二离散图像；并且在透明或半透明衬底的任一侧上将这两个图像关联，以使得更靠近观察者的离散图像与该透明或半透明衬底(被选择成合适尺寸)结合起来履行光学选择器的任务。在在玻璃块中进行蚀刻的情况中，这两个离散图像在前文提及的距离处被再现在该玻璃块内部。这样的适于视差栅栏的第二周期性图像有利地包括交替的黑色像素和白色像素。
[0110] 本发明不限于上面描述的实施方案。例如，在不脱离本发明的范围的前提下，可以设想众多组合。
