EP2398652B1

EP2398652B1 - Procede et dispositif de securisation de documents contre la contrefaçon

Info

Publication number: EP2398652B1
Application number: EP10708242.2A
Authority: EP
Inventors: Zbigniew Sagan; Justin Picard; Alain Foucou; Jean-Pierre Massicot
Original assignee: Advanced Track and Trace SA
Current assignee: Advanced Track and Trace SA
Priority date: 2009-02-18
Filing date: 2010-02-18
Publication date: 2017-03-15
Anticipated expiration: 2030-02-18
Also published as: WO2010094859A3; AU2010215353B2; FR2942334B1; CN102405140A; CN102405140B; JP2012517921A; EP2398652A2; US8736910B2; KR20110124313A; BRPI1008450A2; FR2942334A1; RU2011138308A; WO2010094859A2; AU2010215353A1; US20120033264A1

Description

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de sécurisation de documents contre la contrefaçon. Elle s'applique, en particulier à tous les documents ou produits plans et, au moins partiellement, transparents, par exemple en papier, matières plastiques, tissus ou verre.
La présente invention propose des méthodes pour insérer des codes sensibles à la copie dans des images, des substrats et, en particulier, dans les filigranes de billets de banque, ainsi que pour lire et extraire des données de ces codes.
En se limitant à l'exemple des documents de valeur, billets de banque et tickets, par exemple de transport, on sait que des faussaires utilisent des moyens techniques très perfectionnés pour les imiter. A chaque nouvelle mesure de sécurisation adoptée, par exemple inclusion de fils métalliques portant éventuellement une micro-écriture, ajout d'un filigrane ou d'un hologramme ou insertion de fibres dans le papier, les faussaires répliquent par des moyens simulant ou reproduisant les caractéristiques additionnelles. De plus, les moyens de vérification d'authenticité de ces documents ne peuvent être distribués, à la fois à cause de leur complexité et de leur coût et à cause du risque de sécurité que leur diffusion ferait courir. En effet, en s'en procurant, un faussaire pourrait connaître leur fonctionnement et améliorer encore la ressemblance entre les documents authentiques et les faux documents.
Parmi les moyens utilisés pour sécuriser les documents de valeurs, et pour permettre de distinguer des documents de valeur originaux des copies, l'inclusion de filigranes dans le papier est une des méthodes les plus connues et les plus anciennes. Les filigranes sont produits durant la phase de production du papier et font directement partie du papier. Ils ne peuvent donc être effacés ou endommagés par l'usure du papier, ce qui en fait un moyen de protection avantageux notamment pour les billets de banque, qui doivent pouvoir résister à une usure importante.
Il existe plusieurs méthodes de fabrication de filigranes. Par exemple, en fabrication artisanale, l'effet de filigrane est obtenu dès la formation de la feuille par une diminution locale de la quantité de fibres. A cet effet, il suffit de fixer à la trame recueillant la pâte à papier un simple fil de fer ou de laiton de la forme souhaitée. La technique de filigranage par moule cylindrique (en anglais « cylinder mould watermark ») est la plus usitée pour les billets de banques, passeports et autres documents de valeur. Ce type de filigrane incorpore une profondeur tonale correspondant à une image en niveau de gris, et est créé par des surfaces en relief sur la surface du cylindre qui compresse la pulpe de papier.
En principe, le filigrane est un moyen de protection de premier niveau, c'est-à-dire qu'il permet au détenteur du document de déterminer l'authenticité de manière purement sensorielle : typiquement, le document est placé entre l'oeil et une source de lumière, et une image apparaît par transparence en fonction de l'épaisseur ou la densité des fibres du papier.
Malheureusement, les techniques de production des filigranes, ainsi que les techniques pour les simuler, se sont démocratisées. Par exemple, le brevet US 7 286 682 révèle une technique pour simuler un effet de type filigrane en synchronisant l'impression recto et verso d'un document et en faisant varier localement la phase des points de trame entre les deux côtés du document. En observant le document devant une source de lumière, une image apparaît dont les zones plus claires correspondent aux positions où les points de trames sont superposés, et les zones plus sombres correspondent aux positions où les points de trame sont décalés. Si cette technique permet d'exploiter un effet de type filigrane à un coût moindre et pour des quantités de documents moins importantes (on peut même faire varier l'image générée à chaque impression), ce qui apparaît avantageux pour la production de documents sécurisés, elle peut bénéficier également aux contrefacteurs, qui disposent d'une méthode peu coûteuse de simulation de filigrane. En effet, la plupart des détenteurs de documents de sécurité ne seront pas en mesure de faire la différence entre des images générées par lumière transmise, que ces images soient produites par des filigranes classiques, par impression synchronisée avec variation locale de phase, ou par d'autres méthodes simulant cet effet.
La démocratisation des techniques de production ou de simulation de filigrane réduit leur sécurité. Afin d'augmenter la sécurité des documents dotés de filigrane, différentes méthodes ont été proposées pour intégrer dans les filigranes des informations lisibles par machine, en modulant notamment l'épaisseur ou la densité locale des fibres du papier.
On connaît le brevet FR 2 904 130 qui décrit un procédé de sécurisation de document qui comporte une étape de génération d'une matrice d'informations numérique représentative d'un message comportant des redondances et une étape de marquage du document avec la matrice d'informations numérique pour former une marque comportant, du fait des conditions physiques de marquage, des erreurs au moins partiellement imprévisibles, la quantité des erreurs étant susceptible d'être estimée en mettant en oeuvre les redondances. Du fait que le nombre d'erreurs d'impression doit être estimé, le brevet FR 2 904 130 ne fournit aucunement des moyens de protection de premier niveau, c'est-à-dire, comme exposé ci-dessus, qui permettent au détenteur du document de déterminer l'authenticité de manière purement sensorielle, typiquement, en plaçant le document entre l'oeil et une source de lumière pour faire apparaître une image, par transparence.
La présente invention vise à remédier à ces inconvénients.
A cet effet, la présente invention vise, selon un premier aspect, un procédé de sécurisation d'un document, caractérisé en ce qu'il comporte :

une première étape de formation d'une première marque, représentative d'une première matrice de points, sur une première face dudit document en mettant en oeuvre des premiers moyens de marquage,
une deuxième étape de formation d'une deuxième marque, représentative d'une deuxième matrice de points, sur une autre face dudit document ou dans l'épaisseur dudit document en mettant en oeuvre des deuxièmes moyens de marquage,
les deux marques se trouvant superposées zone par zone et
au moins une desdites marques présentant du fait de phénomènes physiques ponctuellement imprévisibles de ses moyens de marquage, un taux d'erreurs ponctuelles supérieur à une valeur prédéterminée.

Grâce à chacune de ces dispositions, le taux d'erreurs dans une image des marques superposées éclairées par rétro-éclairage combine les caractéristiques des deux marques avec celles des erreurs imprédictibles générées par leur marquage. On amplifie ainsi la capacité de détection de copie de chaque marque du document.
Selon des caractéristiques particulières, le procédé objet de la présente invention comporte une étape d'estimation de probabilité d'erreur qu'une zone, colorée ou non, d'au moins un marque soit confondue avec une zone, non colorée ou colorée avec une autre couleur, en fonction d'une valeur de paramètre de marquage mis en oeuvre par les moyens de marquage et une étape de sélection d'une valeur de paramètre correspondant à une probabilité comprise entre deux valeurs prédéterminées.
Selon des caractéristiques particulières, les valeurs prédéterminées encadrent la valeur de 22 %.
Grâce à chacune de ces dispositions, la capacité anti-copie d'au moins l'une des dites marques est améliorée, voire optimisée.
Selon des caractéristiques particulières, au moins une des marques porte, de manière codée, avec des redondances, un identifiant du document.
Une telle marque permet une identification rapide du document par lecture de son identifiant codé.
Selon des caractéristiques particulières, les marques présentent des couleurs complémentaires.
Grâce à ces dispositions, l'original vu par transparence comporte des zones noires alors qu'une copie dans laquelle les marques ne se superposent pas aussi bien présentera des zones colorées.
Selon des caractéristiques particulières, au moins une des marques comporte des cellules hachurées. Les hachures présentent ainsi une résolution supérieure aux cellules et permettent le transport d'information avec une résolution moindre permettant une lecture avec un lecteur moins onéreux puisqu'il n'a pas à lire les hachures mais seulement les cellules.
Selon des caractéristiques particulières, la première et la deuxième marque comportent au moins une zone colorée et chaque zone colorée de l'une des marques se superpose à une absence de marquage de l'autre marque, à l'exception de zones présentant une absence de marquage dans les deux marques et représentant un message codé.
On peut ainsi coder, par exemple par la position des absences de marquage, un message ou un identifiant.
Selon des caractéristiques particulières, la première et la deuxième marque comportent au moins une zone colorée et les marques sont formées d'une matrice de zones rectangulaires, l'une des marques (340), une fois vue par transparence, étant formée de zones colorées qui se superposent aux centres des zones non colorées de l'autre marque (335).
Le décalage des zones colorées par rapport aux centres, dans une copie, permet de détecter cette copie.
La présente invention vise, selon un deuxième aspect, un dispositif de sécurisation d'un document, caractérisé en ce qu'il comporte :

des premiers moyens de marquage d'une première marque représentative d'une première matrice de points sur une première face dudit document,
des deuxièmes moyens de marquage d'une deuxième marque représentative d'une deuxième matrice de points sur une autre face dudit document ou dans l'épaisseur dudit document,
lesdits moyens de marquage étant adaptés à ce que les deux matrices de points se trouvent superposées zone par zone et
au moins un desdits moyens de marquage étant adapté à ce qu'au moins une dite marque présente, du fait de phénomènes physiques ponctuellement imprévisibles de ses moyens de marquage, un taux d'erreurs ponctuelles supérieur à une valeur prédéterminée.

Selon un troisième aspect, la présente invention vise un programme d'ordinateur chargeable dans un système informatique, ledit programme contenant des instructions permettant la mise en oeuvre du procédé objet de la présente invention, tel que succinctement exposé ci-dessus.
Selon un quatrième aspect, la présente invention vise un document comportant :

une première marque, représentative d'une première matrice de points, sur une première face du document et
une deuxième marque, représentative d'une deuxième matrice de points, sur une autre face du document ou dans l'épaisseur du document, superposée à la première matrice de points, zone par zone et au moins une des dites marques présentant, du fait de phénomènes physiques ponctuellement imprévisibles des moyens de marquage l'ayant formée, un taux d'erreurs ponctuelles supérieur à une valeur prédéterminée.

Selon des caractéristiques particulières, la première et la deuxième marque comportent au moins une zone colorée et les zones colorées des marques présentent des couleurs complémentaires.
Selon des caractéristiques particulières, la première et la deuxième marque comportent au moins une zone colorée et chaque zone colorée de l'une des marques se superpose a une absence de marquage de l'autre marque à l'exception de zones présentant une absence de marquage dans les deux marques et présentant un message codé.
Selon des caractéristiques particulières, les marques sont formées d'une matrice de zones rectangulaires, l'une des marques, une fois vue par transparence, étant formée de zones colorées qui se superposent aux centres des zones non colorées de l'autre marque.
Les avantages, buts et caractéristiques particulières du dispositif, du programme d'ordinateur, et du document, objets des deuxième, troisième et quatrième aspects de l'invention, étant similaires à ceux du procédé de sécurisation objet du premier aspect de la présente invention, tel que succinctement exposé ci-dessus, ils ne sont pas rappelés ici.
D'autres avantages, buts et caractéristiques de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre, faite, dans un but explicatif et nullement limitatif en regard des dessins annexés, dans lesquels :

la figure 1 représente, schématiquement, agrandie, une impression sur une première face d'un premier document, vue à travers le document,
la figure 2 représente, schématiquement, agrandie, un filigrane du premier document illustré en figure 1, vu en transparence,
la figure 3 représente, schématiquement, agrandie, une impression sur une deuxième face du premier document illustré en figures 1 et 2, en vue directe,
la figure 4 représente, schématiquement, agrandie, la superposition des impressions des figures 1 et 3 et du filigrane de la figure 2, lorsque le premier document est vu par transparence, avec un rétro-éclairage, selon un premier mode de réalisation,
la figure 5 représente, schématiquement, agrandie, une impression sur une première face d'un deuxième document, vue à travers le document,
la figure 6 représente, schématiquement, agrandie, un filigrane du deuxième document illustré en figure 5, vu en transparence,
la figure 7 représente, schématiquement, agrandie, une impression sur une deuxième face du deuxième document illustré en figures 5 et 6, en vue directe,
la figure 8 représente, schématiquement, agrandie, la superposition des impressions des figures 5 et 7 et du filigrane de la figure 6, lorsque le deuxième document est vu par transparence, avec un rétro-éclairage, selon un deuxième mode de réalisation,
la figure 9 représente, partiellement, les deux faces d'un troisième document, selon un troisième mode de réalisation,
la figure 10 représente, partiellement, les deux faces d'un quatrième document, selon un quatrième mode de réalisation,
la figure 11 représente, partiellement, les deux faces d'un cinquième document, selon un cinquième mode de réalisation,
les figures 12 et 13 représentent, partiellement, les deux faces d'un sixième document, selon un sixième mode de réalisation,
les figures 14 et 15 représentent, partiellement, les deux faces d'un septième document, selon un septième mode de réalisation,
les figures 16 et 17 représentent, partiellement, les deux faces d'un huitième document, selon un huitième mode de réalisation,
la figure 18 représente, schématiquement, un filigrane et
les figures 19 à 21 représentent, schématiquement, des modifications du filigrane de la figure 18, selon des neuvièmes à onzième modes de réalisation.

Dans toute la description, les impressions et les filigranes sont représentés en noir sur fond blanc. Cependant, les filigranes présentent toujours un faible contraste et les impressions peuvent être en gris sur fond blanc ou en couleur sur fond d'une autre couleur.
On observe, en figure 1 que, vue en transparence à travers le premier document, par exemple par rétro-éclairage, une impression sur une première face comporte un segment de ligne droite horizontal 105 et un segment de ligne droite vertical 110.
On observe, en figure 2, que, vu en transparence à travers le premier document, par exemple par rétro-éclairage, un filigrane 115 est une marque dont la copie en utilisant des moyens de marquage identiques à ceux mis en oeuvre pour former ledit filigrane 115 provoque un taux d'erreurs, mesuré point par point, supérieur à une valeur prédéterminée, par exemple de trente pour cent.
Préférentiellement, le filigrane 115 présente, du fait de phénomènes physiques ponctuellement imprévisibles de ses moyens de marquage, un taux d'erreurs ponctuelles supérieur à une valeur prédéterminée, par exemple de vingt pour cent.
On observe, en figure 3 que, en vue directe du premier document, une impression sur une deuxième face comporte un segment de ligne droite horizontal 125 et un segment de ligne droite vertical 120.
On observe, en figure 4, que, vues en transparence, par exemple par rétro-éclairage, les deux impressions 105, 110, 120 et 125, forment deux coins d'un rectangle, ce rectangle délimitant, dans le filigrane 115, une zone d'intérêt où est codé un message, selon des techniques connues. Préférentiellement, la partie du filigrane 115 en dehors du rectangle délimité par les lignes portant les segments 105, 110, 120 et 125, porte un deuxième message. Chacun des messages considérés représente un identifiant du premier document, par exemple un numéro de série, et éventuellement, de son modèle, de son lieu de fabrication et de sa date de fabrication.
Comme on le comprend aisément, un faussaire ou contrefacteur qui ne saurait pas aligner correctement les impressions des deux faces et le filigrane, ne pourrait fournir un document porteur d'un message reconnaissable permettant d'identifier ou d'authentifier le document.
On observe, en figure 5 que, vue en transparence à travers le deuxième document, par exemple par rétro-éclairage, une impression sur une première face comporte un segment de ligne droite horizontal 205 et un segment de ligne droite vertical 210.
On observe, en figure 6, que, vu en transparence à travers le deuxième document, par exemple par rétro-éclairage, un filigrane 215 est une marque dont la copie en utilisant des moyens de marquage identiques à ceux mis en oeuvre pour former ledit filigrane 215 provoque un taux d'erreurs, mesuré point par point, supérieur à une valeur prédéterminée, par exemple de trente pour cent.
Préférentiellement, le filigrane 215 présente, du fait de phénomènes physiques ponctuellement imprévisibles de ses moyens de marquage, un taux d'erreurs ponctuelles supérieur à une valeur prédéterminée, par exemple de vingt pour cent.
On observe, en figure 7 que, en vue directe du deuxième document, une impression sur une deuxième face comporte un segment de ligne droite horizontal 225 et un segment de ligne droite vertical 220.
On observe, en figure 8, que, vues en transparence, par exemple par rétro-éclairage, les deux impressions 205, 210, 220 et 225, forment deux coins d'un rectangle, ce rectangle délimitant, dans le filigrane 215, une zone d'intérêt où est codé un message, selon des techniques connues. Préférentiellement, la partie du filigrane 215 en dehors du rectangle délimité par les lignes portant les segments 205, 210, 220 et 225, porte un deuxième message. Chacun des messages considérés représente un identifiant du premier document, par exemple un numéro de série, et éventuellement, de son modèle, de son lieu et de sa date de fabrication.
Comme on le comprend aisément, un faussaire ou contrefacteur qui ne saurait pas aligner correctement les impressions des deux faces et le filigrane, ne pourrait fournir un document porteur d'un message reconnaissable permettant d'identifier ou d'authentifier le document.
En comparant les figures 4 et 8, on constate que, en figure 4, les deux impressions 105, 110, 120 et 125 forment des parties du rectangle qu'elles délimitent alors que, en figure 8, les deux impressions 205, 210, 220 et 225 se trouvent, au moins en partie, en dehors du rectangle qu'elles délimitent. La contrefaçon du deuxième document illustré en figures 5 à 8, est ainsi encore plus difficile que celle du premier document, illustré en figures 1 à 4.
On observe, en figure 9, deux impressions formées sur deux faces d'un troisième document, l'une des impressions étant vue en transparence. On observe que l'impression 305 est le négatif de l'impression 310. Chacune des impressions 305 et 310 est une marque dont la copie en utilisant des moyens de marquage identiques à ceux mis en oeuvre pour former ladite impression provoque un taux d'erreurs, mesuré point par point, supérieur à une valeur prédéterminée, par exemple de vingt-cinq pour cent.
Préférentiellement, chacune de ces impressions 305 et 310 présente, du fait de phénomènes physiques ponctuellement imprévisibles de ses moyens de marquage, un taux d'erreurs ponctuelles supérieur à une valeur prédéterminée, par exemple de quinze pour cent.
Au moins une des impressions 305 et 310 porte, de manière codée, avec des redondances (préférentiellement des codes de correction d'erreur, ou « CRC » pour « cyclic redundancy check »), un identifiant du troisième document.
Ainsi, un faussaire ne pourrait reproduire de telles impressions 305 et 310. De plus, même si ces impressions 305 et 310 étaient reproduites avec une qualité suffisante, un défaut de superposition provoquerait, par transparence, l'apparition de zones claires sur fond noir. La détection d'une contrefaçon du troisième document est ainsi particulièrement aisée.
En variante, les deux impressions sont identiques, une fois l'une des deux vue en transparence, c'est-à-dire que chaque élément de l'une se superpose à un élément de l'autre, mais présentent des couleurs complémentaires, auquel cas l'original, vu par transparence semble formé de points noirs sur fond blanc alors que la copie présentera des zones colorées.
La figure 11 illustre une variante où les cellules élémentaires d'au moins une des marques anti-copie 325 et 330 sont grises ou hachurées.
On observe, en figure 10, deux impressions formées sur deux faces d'un quatrième document, l'une des impressions étant vue en transparence. On observe que l'impression 315 est le négatif de l'impression 320, à l'exception de points 322 qui restent transparents dans les deux impressions et qui représentent, de manière codée, un identifiant du quatrième document. Ainsi, chaque élément de l'une des marques se superpose à une absence de marquage de l'autre marque, à l'exception d'éléments présentant une absence de marquage dans les deux marques et représentant un message codé, par exemple par leur position dans les marques 315 et 320.
Chacune des impressions 315 et 320 est une marque dont la copie en utilisant des moyens de marquage identiques à ceux mis en oeuvre pour former ladite impression provoque un taux d'erreurs, mesuré point par point, supérieur à une valeur prédéterminée, par exemple de vingt-cinq pour cent.
Préférentiellement, chacune de ces impressions 315 et 320 présente, du fait de phénomènes physiques ponctuellement imprévisibles de ses moyens de marquage, un taux d'erreurs ponctuelles supérieur à une valeur prédéterminée, par exemple de quinze pour cent.
Chacune des impressions 315 et 320 porte, de manière codée, avec des redondances (codes de correction d'erreur CRC), un identifiant du quatrième document.
Ainsi, un faussaire ne pourrait reproduire aucune des impressions 315 et 320. De plus, même si ces impressions étaient reproduites avec une qualité suffisante, un défaut de superposition provoquerait, par transparence, la disparition du message porté par les zones de transparence communes aux deux impressions et l'apparition de zones claires sur fond noir. La détection d'une contrefaçon du quatrième document est ainsi très aisée.
On observe, en figures 12 et 13, le cas où l'une, 340, des impressions, une fois vue par transparence est formée de points sombres qui se superposent aux centres des zones claires de l'autre impression 335. Plus généralement, dans des modes de réalisation, Plus généralement, dans des modes de réalisation, les marques sont formées d'une matrice de zones rectangulaires, l'une des marques, une fois vue par transparence, étant formée de zones colorées qui se superposent aux centres des zones non colorées de l'autre marque.
On observe, en figures 14 et 15, le cas où chacune des impressions 345 et 350, une fois l'une des impressions vue par transparence, sont formées de zones sombres qui se superposent aux zones claires de l'autre impression.
On observe, en figures 16 et 17, le cas où l'une, 360, des impressions, une fois vue par transparence est formée de lignes sombres qui se superposent aux lignes droites formées entre les centres des zones claires juxtaposées de l'autre impression 355.
Chacune des impressions illustrée en figures 12 à 17 est une marque dont la copie en utilisant des moyens de marquage identiques à ceux mis en oeuvre pour former ladite impression provoque un taux d'erreurs, mesuré point par point, supérieur à une valeur prédéterminée, par exemple de vingt-cinq pour cent. Préférentiellement, chacune de ces impressions présente, du fait de phénomènes physiques ponctuellement imprévisibles de ses moyens de marquage, un taux d'erreurs ponctuelles supérieur à une valeur prédéterminée, par exemple de quinze pour cent. Préférentiellement, au moins une des impressions est un code numérique authentifiant.
Les codes numériques authentifiants, aussi appelés par la suite « CNA » sont des images numériques qui, une fois marquées sur un support, par exemple par impression ou modification locale du support, sont conçues de façon à ce que certaines de leurs propriétés, en général mesurables automatiquement à partir d'une image captée, soient modifiées si une image marquée est copiée. Les codes numériques authentifiants se basent généralement sur la dégradation d'un ou plusieurs signaux sensibles à la copie lors de l'étape de copie, un signal étant porté par des éléments d'image aux caractéristiques mesurables sensibles à la copie. Certains types de codes numériques authentifiants peuvent également contenir de l'information permettant d'identifier ou tracer le document qui le contient.
Il existe plusieurs types de codes numériques authentifiants, dont ceux décrits ci-dessous.
Les motifs de détection de copie, aussi appelés par la suite « MDC », sont des images denses, en général de nature pseudo-aléatoire. Leur principe de lecture est basé sur une comparaison d'image pour mesurer un indice de similitude (ou de dissimilitude) entre le motif de détection de copie d'origine et le motif de détection de copie capturé, par exemple par un capteur d'image : si ce motif capturé est une copie, l'indice de similitude sera moins élevé que si c'est un original.
Les matrices d'information sécurisées, aussi appelés par la suite « MIS », sont, tout comme les codes à barre à deux dimensions, des images conçues pour transporter une grande quantité d'information de manière robuste. Cependant, contrairement aux codes à barre en deux dimensions, les matrices d'information sécurisées sont sensibles à la copie. A la lecture, on mesure un taux d'erreur du message codé extrait de la matrice, taux qui est plus élevé pour les copies que pour les originaux, ce qui permet de distinguer ces copies des impressions originales.
A moins d'être marqués de manière particulière, par exemple avec une encre invisible, les motifs de détection de copie et les matrices d'information sécurisées sont visibles. De plus, marquer les motifs de détection de copie et les matrices d'information sécurisées de manière invisible n'est pas toujours possible, à cause des contraintes de fabrication ou de coût. La visibilité d'une marque anti-copie peut être un désavantage sur le plan esthétique et, dans certains cas, sur le plan de la sécurité car le contrefacteur est informé de leur présence.
Il existe également des codes numériques authentifiants qui sont naturellement invisibles ou, du moins, difficiles à remarquer.
Par exemple, certains filigranes numériques (connus sous le nom de « watermarks ») intégrés dans des images imprimées sont conçus de façon à être endommagés lorsque l'image imprimée est reproduite, par exemple par photocopie. La mesure du degré de dégradation du filigrane numérique, moins élevé dans l'impression originale que dans une copie de celle-ci, permet de détecter ces copies.
La combinaison de plusieurs filigranes avec différents degrés de sensibilité à la copie permet, par une comparaison des niveaux respectifs d'énergie, de détecter les copies. L'intégration des filigranes numériques dans le processus de production des documents est cependant plus complexe, ce qui limite leur utilisation : en effet, contrairement aux motifs de détection de copie et aux matrices d'information sécurisées, le filigrane numérique ne peut pas être simplement « ajouté » à l'image ; le filigrane numérique est en effet une fonction complexe du message à ajouter et de l'image d'origine, l'énergie du filigrane numérique étant localement ajustée en fonction des propriétés de masquage de l'image d'origine.
L'intégration de filigrane numérique sur des documents ou produits implique l'envoi de l'image source vers une unité centrale de marquage/impression qui intègre le filigrane numérique et retourne une image marquée. Cette procédure est peu pratique, en raison de la taille souvent très élevée des fichiers, et des problèmes de sécurité d'image associés. Par opposition, pour le marquage/impression avec un motif de détection de copie ou une matrice d'information sécurisée, l'image source ne doit pas être envoyée vers l'unité centrale de marquage/impression : à l'inverse, c'est l'image du motif de détection de copie ou de la matrice d'information sécurisée, d'une taille très faible en général, par exemple de quelques kilo-octets, qui est envoyée au détenteur des fichiers images qui seront apposés sur le document ou produit.
De plus, la lecture des filigranes numériques est particulièrement difficile à stabiliser, ce qui rend la détermination de la copie par rapport à l'original d'un document plus aléatoire. En effet, les risques d'erreur sont en général nettement plus élevés avec les filigranes numériques qu'avec les motifs de détection de copie et les matrices d'information sécurisées.
On connaît aussi des procédés de marquage spatial à modulation asymétrique, aussi appelés « MSMA » par la suite, tels que ceux décrits dans les documents WO 2006 087351 et CH 694 233 . Tout comme les filigranes numériques, les MSMA permettent un marquage invisible, ou du moins discret, des documents. Les MSMA sont, en général, des motifs de points, qui sont ajoutés au document à marquer en tant que couche supplémentaire. Par exemple, dans le cas d'un processus d'impression offset, une plaque supplémentaire supportant seulement le MSMA est sur-imprimée sur le document. Ainsi, les MSMA s'intègrent plus facilement que les filigranes numériques dans le processus de production des documents, l'image source n'étant pas nécessaire à l'unité centrale de marquage/impression.
Un objet de la présente invention consiste à proposer des méthodes permettant de produire de filigranes qui sont extrêmement difficiles, voire impossibles, à copier. En particulier, des méthodes sont décrites pour intégrer des CNA sous forme de filigrane dans des documents, ainsi que pour lire ces CNAs.
On décrit, ci-dessous, un mode de réalisation particulier.
A l'origine du filigrane, une image figurative est reçue en tons de gris ou en valeurs binaires. Nous considérons que cette image est numérisée pour être exploitable avec un logiciel de traitement d'image. A des fins d'illustrations, un filigrane 405 en valeurs binaires est représenté en figure 18. Le CNA est associé à l'image figurative de plusieurs façons possibles. De façon non-exhaustive :

le CNA est un MIS « dense » ou un MDC 410 est inséré séparément dans l'image, sans être intégré à l'intérieur celle-ci, comme illustré en figure 19,
le CNA est un « filigrane numérique » ou un MSMA 415 est intégré à l'image, comme illustré en figure 20,
le CNA est un MIS peu dense 420 est intégré à l'image figurative en modulant la valeur des zones codées, soit au niveau de leur taille, comme illustré en figure 21, soit au niveau de leur profondeur.

Comme décrit dans le document PCT FR 2007/001246 , on vise un certain taux d'erreur, compris entre certaines valeurs limites, dans la lecture du filigrane intégré au papier. On note que ce taux d'erreur fait l'hypothèse d'une lecture « parfaite », et est en général inférieur au taux d'erreur obtenu lors de la lecture en exploitation, par exemple pour le cas de filigranes avec la lumière transmise.
Il faut, en effet, envisager que des contrefacteurs déterminés sont en mesure d'obtenir une mesure précise du filigrane, de l'épaisseur et/ou de la densité du papier, en utilisant par exemple un microscope électronique. Dans ce cas, on met en oeuvre des codes qui sont sensibles à la copie de façon inhérente. C'est-à-dire que la dégradation des valeurs du code a lieu automatiquement et naturellement dans le processus de fabrication de la copie.
Pour déterminer les valeurs possibles du code qui amènent une dégradation, on génère dans un premier temps un filigrane de tests, utilisant ou non une image figurative, et on y intègre une pluralité de zones, chacune ayant une taille prédéterminée et/ou une profondeur prédéterminée. On fabrique une certaine quantité de papier en utilisant ce filigrane, puis on mesure la moyenne et la variabilité de l'épaisseur ou de la densité de fibre de papier pour chacune des zones prédéterminées. Il peut être plus aisé de mesurer le niveau de gris de la zone éclairée par transparence, qui sera plus élevé (la zone devient plus claire) si l'épaisseur ou la densité de fibre du papier diminue.
Considérons le cas de deux valeurs possibles de taille ou profondeur de zone. On estime alors la probabilité d'erreur qu'une zone ayant une taille et une profondeur prédéterminée, soit confondue avec une autre zone ayant une taille et/ou une profondeur prédéterminée. On retient les couples de valeurs qui donnent des probabilités de confusion proche de l'optimum d'environ 22 %, ainsi que tous ceux compris entre des bornes prédéterminées, par exemple 5 à 40 % ou, préférentiellement, 10 à 35 % et, encore plus préférentiellement, 15 à 30 %.
On effectue, ainsi, une étape d'estimation de probabilité d'erreur qu'une zone, colorée ou non, d'au moins un marque soit confondue avec une zone, non colorée ou colorée avec une autre couleur, en fonction d'au moins une valeur de paramètre de marquage mis en oeuvre par les moyens de marquage et une étape de sélection d'une valeur de chaque paramètre correspondant à une probabilité comprise entre deux valeurs prédéterminées, préférentiellement qui encadrent la valeur de 22 %.
Le CNA est intégré à l'image figurative selon le procédé propre au CNA (voir précédemment). Par exemple si un ensemble de positions sont prédéterminées par une clé, on fait varier en ces positions la profondeur et/ou la surface de la zone à embosser correspondant à la valeur que l'on souhaite attribuer localement. Pour un signal modulé de façon binaire, on détermine, au préalable, les deux valeurs possibles de surface.
La détection se fait comme elle est faite couramment pour des CNAs à partir d'images numérisées. La numérisation peut se faire cependant d'une manière adaptée à la capture de filigrane. Par exemple, on peut utiliser un scanner à plat en mode de scan de transparents. Notons qu'il peut être nécessaire d'inverser l'image. Des mesures plus précises de la surface peuvent être faites à partir d'outils tels qu'un microscope électronique.
En variantes :

les méthodes décrites ci-dessus sont étendues à des signaux multi-niveaux, voire des signaux continus,
le CNA est généré selon la méthode d'impression en duplex décrite dans le brevet US 7 286 682 . En l'occurrence, on module les variations locales de phase pour se situer dans l'ordre de grandeur de la variations naturelle de positionnement de l'impression. Par exemple, si cette variation est de plus ou moins 100 microns, on crée une simulation de filigrane de cet ordre de grandeur, de façon à obtenir une dégradation naturelle du filigrane,
on génère des CNAs avec des taux de dégradation différents, par exemple en faisant varier la taille des cellules. Le rapport des taux de dégradation donne alors un indicateur sur nature (original ou copie) du CNA. On obtient alors un indicateur qui est plus robuste en cas de vieillissement ou d'usure.
on utilise des repères imprimés pour la localisation du CNA en filigrane, de façon à avoir un positionnement plus précis

Claims

Procédé de sécurisation d'un document, caractérisé en ce qu'il comporte :
- une première étape de formation d'une première marque (205, 210, 305, 315, 325, 335, 345, 355) représentative d'une première matrice de points, sur une première face dudit document en mettant en oeuvre des premiers moyens de marquage,

- une deuxième étape de formation d'une deuxième marque (215, 310, 320, 330, 340, 350, 360) représentative d'une deuxième matrice de points, sur une autre face dudit document ou dans l'épaisseur dudit document en mettant en oeuvre des deuxièmes moyens de marquage,
caractérisé en ce que - les deux matrices de points se trouvent superposées zone par zone et en ce que - au moins une desdites marques présente du fait de phénomènes physiques ponctuellement imprévisibles de ses moyens de marquage, un taux d'erreurs ponctuelles supérieur à une première valeur prédéterminée.
Procédé de sécurisation d'un document, selon la revendication 1, dans lequel au moins une (215, 310, 320, 330, 340, 350, 360) desdites marques étant une marque dont la copie en utilisant des moyens de marquage identiques à ceux mis en oeuvre pour former ladite marque provoque un taux d'erreurs, mesuré point par point, supérieur à une deuxième valeur prédéterminée.
Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, qui comporte une étape d'estimation de probabilité d'erreur qu'une zone, colorée ou non, d'au moins un marque soit confondue avec une zone, non colorée ou colorée avec une autre couleur, en fonction d'une valeur de paramètre de marquage mis en oeuvre par les moyens de marquage et une étape de sélection d'une valeur de paramètre correspondant à une probabilité comprise entre deux valeurs prédéterminées de probabilité.
Procédé selon la revendication 3, dans lequel les valeurs prédéterminées de probabilités encadrent la valeur de 22 %.
Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel les marques présentent des couleurs complémentaires.
Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la première et la deuxième marque comportent au moins une zone colorée et dans lequel chaque zone colorée de l'une des marques se superpose à une absence de marquage de l'autre marque, à l'exception de zones présentant une absence de marquage dans les deux marques et représentant un message codé.
Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la première et la deuxième marque comportent au moins une zone colorée et dans lequel les marques sont formées d'une matrice de zones rectangulaires, l'une des marques (340), une fois vue par transparence, étant formée de zones colorées qui se superposent aux centres des zones non colorées de l'autre marque (335).
Dispositif de sécurisation d'un document, caractérisé en ce qu'il comporte :
- des premiers moyens de marquage d'une première marque (205, 210, 305, 315, 325, 335, 345, 355) représentative d'une première matrice de points, sur une première face dudit document,

- des deuxièmes moyens de marquage d'une deuxième marque (215, 310, 320, 330, 340, 350, 360), représentative d'une deuxième matrice de points, sur une autre face dudit document ou dans l'épaisseur dudit document, caractérisé en ce que

- les dits moyens de marquage sont adaptés à ce que les deux matrices de points se trouvent superposées zone par zone et en ce que

- au moins un desdits moyens de marquage est adapté à ce qu'au moins une dite marque présente, du fait de phénomènes physiques ponctuellement imprévisibles de ses moyens de marquage, un taux d'erreurs ponctuelles supérieur à une première valeur prédéterminée.
Dispositif de sécurisation d'un document selon la revendication 8, dans lequel au moins un des dits moyens de marquage étant adapté à former une marque (215, 310, 320, 330, 340, 350, 360) dont la copie en utilisant des moyens de marquage identiques provoque un taux d'erreurs, mesuré point par point, supérieur à une deuxième valeur prédéterminée.
Programme d'ordinateur chargeable dans un système informatique, ledit programme contenant des instructions permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.
Document, caractérisé en ce qu'il comporte :
- une première marque (205, 210, 305, 315, 325, 335, 345, 355), représentative d'une première matrice de points, sur une première face du document et

- une deuxième marque (215, 310, 320, 330, 340, 350, 360), représentative d'une deuxième matrice de points, sur une autre face du document ou dans l'épaisseur du document, superposée à la première matrice de points, zone par zone,
au moins une des dites marques présentant, du fait de phénomènes physiques ponctuellement imprévisibles des moyens de marquage l'ayant formée, un taux d'erreurs ponctuelles supérieur à une première valeur prédéterminée.
Document selon la revendication 11, dans lequel au moins une (215, 310, 320, 330, 340, 350, 360) des dites marques étant une marque dont la copie en utilisant des moyens de marquage de même résolution que ladite marque provoque un taux d'erreurs, mesuré point par point, supérieur à une valeur deuxième prédéterminée.
Document selon l'une quelconque des revendications 11 ou 12, dans lequel la première et la deuxième marque comportent au moins une zone colorée et dans lequel les zones colorées des marques présentent des couleurs complémentaires.
Document selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, dans lequel la première et la deuxième marque comportent au moins une zone colorée et dans lequel chaque zone colorée de l'une des marques se superpose à une absence de marquage de l'autre marque, à l'exception de zones présentant une absence de marquage dans les deux marques et représentant un message codé.
Document selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, dans lequel les marques sont formées d'une matrice de zones rectangulaires, l'une des marques (340), une fois vue par transparence, étant formée de zones colorées qui se superposent aux centres des zones non colorées de l'autre marque (335).