【中關村在線原創】新版百元大鈔來了!相信很多人已經第一時間兌換到了。漂亮嶄新鈔票背後,其實是頂尖的防偽與印刷科技。紙幣究竟是怎麼製造出來的?有沒有一招制敵的辦法,能讓我們快速而又準確的識別真偽?相信你們看完本文之後就會有答案。
第一步:鈔票的造紙與嵌入
這裡我們定義的紙,並非廣義的紙,而是指我們平時使用的紙張,它們的製造原料,基本是木漿為主,很差的紙(比如祭祀燒的)使用的草漿。當然,也有很多紙張特殊,比如我們列印照片的照片紙,就是多層的,目的在於用不同的材料來鎖住墨水。
目前鈔票以棉纖維為主,不同發鈔行的比例不一樣,新版人民幣棉纖維是65%,歐元是100%
回到鈔票上來,現在全世界各國印鈔主流依舊是使用紙質貨幣。但是造紙的材料已經變了,鈔票的主要材料是棉,而非木漿。新版人民幣的配方裡面是含有65%的棉,而歐元是100%的棉,美元的棉含量是75%。
長網造紙的原理,但是有嵌入和水印,所以紙鈔的工藝要複雜很多
在抵達印刷廠之前,印鈔的紙張就已經擁有了水印等一系列防偽特徵。鈔票使用的是嵌入的方式實現,具體的工藝是在造紙的過程中,每一層具體位置的不同,該層的薄厚也不同,進而形成水印。並且在處理層的過程中,嵌入了全隱藏的磁性安全線以及開窗式安全線。或許有人會問,薄厚不同不是能摸出來嗎?其實如果觸覺靈敏,還是能摸出來的,但是由於造紙的過程中,後面的階段有個用超級光輥壓實的過程,所以觸摸起來水印部分薄厚不均勻的差異很小。
水印
全嵌入的磁防偽線
開窗式的安全線
造紙並不是多難的時期,因此仿真度高的假鈔是可以做出來真正的水印的,這點要提醒注意,而開窗的安全線相對難度高很多,這也是新幣的防偽特徵之一,假幣通常只能是用反光的油墨印製上去,而非做出嵌入式的開窗安全線,這是鑑別的關鍵。在這一步,鈔票的四個防偽特徵:正面左側的毛澤東頭像水印、左側下方的阿拉伯數字100字樣的透光水印、紙幣中部的全嵌入安全線、右側的開窗式安全線被生產出來。
歡迎關注我們的微信公眾號"生活 科技 新知「,不定期漲姿勢
新版人民幣的防偽核心
造紙之後,新版紙幣經歷的是最重要的工序:防偽印刷。
單獨印刷的100變光防偽標誌(圖:新華社)
直視:有金色的金屬感與珍珠質感
側面觀察呈現的是綠色
所謂防偽印刷,就是單獨印製鈔票正面中心靠左的阿拉伯數字100。人民幣的核心防偽科技到這一步已經全部完成了。這個100正面看上去呈現金黃色,而當紙幣晃動後,會看到從金色到綠色變化。
從垂直到60度範圍以內的觀察角度,都是紅色
使用較大的角度觀察變綠
新版人民幣另外一個能光學變色的區域是右側的開窗式安全線。而光學變色,是肉眼識別的防偽特徵中的技術核心。印製的100使用的是光學變色的油墨,這種油墨安全性好,在多個國家的鈔票和有價證券的防偽印刷中普遍採用。
肥皂泡的不同顏色,就是不同區域水膜厚度不同的結果
膜的厚度決定了反射光的顏色,不同觀察角度看到的是不同層反射的光,自然顏色不同
光學變色的基本原理是薄膜。相信所有的讀者都看過肥皂泡。陽光下的肥皂泡都是色彩斑斕的。為什麼?這是因為不同區域的肥皂泡的水膜的厚度不同,這樣折反射回來的顏色也不同,這是光幹涉的原理。鈔票的變色的原理與這個相同,使用的是多層薄膜,薄膜的厚度可控,這樣當人處於不同的觀察角度的時候,看到的其實不是同一個反射層,這樣就能看到不同顏色的變化。這是右側安全線的光變膜。變光油墨基本原理就是油墨裡面摻入變光膜的碎片。
100的金色光變油墨,無論攝影拍攝、還是掃描手段,都無法得到全是金色反光的圖像
到此為止,掌握了變光材料識別,就掌握了新版100元人民幣中人類視覺防偽技術當中科技核心。變光材料還有個好處是不怕複印,因為複印、掃描,感光器的都只能永遠保持相同的入射角度,這樣不同角度顏色不同的特性,使得變光油墨以防止複製。
膠印對印:確保高精度
這是獲得國家科技進步一等獎的技術。雙面對印,簡稱SD,中國對這一技術貢獻最大。我們常見的雜誌報紙甚至是印表機,都是雙面的或是有雙面列印的功能。但是具體到印刷,印刷機的類型就有好幾種,比如單層雙面、雙層雙面等等。但是如果不是一次印刷,由於紙張本身就有一定彈性,容易產生套印不準的問題,或是正反面的準確性有所差異,但是報紙雜誌是無所謂的,允許有一定的錯位。
人民幣印刷使用雙面對印,精度更高(圖:新華社)
雙面對印則是保障高精度的手段,即紙張一次通過,雙面都著墨,上下各有一個印刷版。這個過程只要保障兩塊對印版的精度即可,因為印鈔的單線多色技術也是中國開發、掌握的防偽技術。雙面對印的高精度提醒在正反面的100防偽圖案上。
正反兩面的雙面對印圖案
對著光源可見精確雙面對印的雙面圖案湊成完整的100
這種防偽圖案,正反面的都只有一部分,只有對著光源,才能看到完整的阿拉伯數字100圖案。當然對於印鈔,前面說過,鈔票每版有5X7=35張,所以必須保障正反面對印的精度,否則就會出現票面圖案的錯位,最終產品(鈔票相對於印鈔廠就是產品)報廢。
雕版凹印:印出來的手感
在所有版本的人民幣上,都有方便盲人識別的盲文。盲文是凸起於紙面的油墨堆積起來的,這個工藝稱之為凹(這個字這裡發音是「挖」)版印刷。
國徽等地方都有凸起的手感
凹版印刷的原理,承印物(鈔票)上面的油墨是有厚度的
著名的北京印鈔廠的「阿詩瑪」鋼雕版
古老的印刷術裡面,中國雖然較早發明了活字印刷,但是從美觀角度講,古代的印書,還是喜歡雕版印刷,尤其是印製圖案,到今天,鋼板雕刻的凹版依舊是技術的主流。印鈔的凹版精度非常高,線條寬度以微米計。這麼精密的雕版,有兩種製作方法。
鋼雕版局部,這都是一刀一刀雕刻出來的,與印鈔雕版相同的精度,舊版人民幣都是手工雕刻鋼板
一種是採用手工工藝進行雕版。這個工藝上手很慢,需要十幾年的功力,才能參與到鈔票、有價證券的雕刻工作,都是在放大鏡下完成,如果細看人民幣,都是線條組成的圖案,比如毛澤東像,對於雕版師來說,就意味著一年的辛苦工作,而且不允許出錯,出錯就意味著整個版的報廢重新再來。另外一種製版的辦法和做CPU或是模型的零件一樣:刻蝕。即計算機來製作人民幣圖樣,通過照相曝光、除膠、酸液刻蝕的方式在金屬板上顯像。現在的人民幣具體採用哪種我們不清楚,一般來說人工的雕版更靈動、更形象。
有凸起手感的盲文
雕版印刷的內容,由於雕版的凹刻內容是低於版面的,所以印刷過後有油墨堆積的厚度的層次感。新版人民幣的右側100數字、右側下方盲文100,毛澤東頭像以及左側的國徽,都有凹凸的手感。豐富的手感是人民幣的防偽特徵之一。
其它鈔票的防偽手段
過了凹版印刷,再印上號碼,鈔票就算印製完成了。這些防偽特徵都是給我們人眼、觸摸識別防偽的,還有其它供機器驗鈔防偽的地方。世界各國鈔票眾多,除了前面所說的塑料鈔票,還有哪些防偽手段?
新版100美元的防偽核心是中間的開窗安全線
美元作為硬通貨,一直是造假的重災區。新版100美元的防偽核心是中央的開窗式防偽安全線,不過美元與新人民幣的光學變色不一樣,用的是微小的稜鏡技術,防偽線上的圖案隨著晃動會分層、變化。據說每張鈔票上的防偽線,都有百萬計的微稜鏡,這個技術其它版本的鈔票用的不多。
歐元右下角的多邊形全息薄膜
歐元的防偽不同之處是全息薄膜,在大面額歐元上正面的右下角,通過晃動可以看到裡面的圖案以及面額數字。不過這一版本的歐元時間已經比較老,是2002年發行的,近期歐盟在陸續發行新版歐元,提高了防偽的識別特徵,比如新版的10歐元就有了光變油墨,但是大面額的還沒發行。
日元有紅外油墨
日元採用的手段還有紅外油墨,在紅外線下,部分圖案唄遮擋。其它的諸如左下角的全息薄膜等等都是各國貨幣上常見的防偽手段。
左側的10港元是全塑料紙幣,右側紐西蘭元是有個透明的塑料開窗
新的技術流派裡面已經有了使用塑料(比如中國銀行發行的10元港幣),或是使用塑料開窗(紐西蘭幣)。不過最後我們還是再強調一次:光學變色是全世界主流、有效的防偽技術,對於新版人民幣,不能變色的一定是有問題的鈔票,不能變色的一定是有問題的鈔票,不能變色的一定是有問題的鈔票,重要的事情說三遍。牢記鈔票的變色特徵,是防偽核心中的核心。