ВОДЯНОЙ ЗНАК

Наибольшую эффективность в защищенной полиграфии имеет признак, который сочетает в себе два свойства: он легко узнаваем и в то же время трудно воспроизводим. Водяной знак может служить примером такого признака. С момента своего появления и до наших дней он является неизменным атрибутом практически любой защищенной бумажной продукции.

Он представляет собой полутоновое изображение со слегка размытыми краями, видимое при рассматривании бумаги на просвет. Темные участки — это локальное увеличение плотности распределения волокон на листе бумаги, а светлые — уменьшение.
Возникший в конце XIII в. водяной знак служил своеобразным фирменным знаком производителя бумаги и защитой от подделки. Итальянские изготовители бумаги тех времен составляли рисунок из кусочков проволоки, а затем пришивали его к верхней стороне сетки черпальной формы. При оседании волокон слой будущего бумажного листа над проволочками оказывался тоньше, в итоге это место при рассматривании высохшего листа на просвет выглядело чуть прозрачней основного фона. Самые первые водяные знаки наносились именно таким способом (1270-е гг.). Затем из проволочек стали формировать изображения. Считается, что первые такие водяные знаки были применены в Италии в 1282 г. (изображение креста, рис. 1) и в 1285 г. (цветок лилии).
К настоящему времени в мировой литературе опубликовано более 100 000 видов водяных знаков (филиграней), которые используются историками для датировки сохранившихся письменных источников. Специальный раздел науки палеографии носит название филигранологии (или фили-
гранографии).
Русские сюжеты филиграней немногочисленны. Это в основном гербы городов, в которых находились
бумажные фабрики, — Москвы (Георгий Победоносец), Ярославля (медведь), Ростова (олень), Костромы (корабль). Реже встречаются гербы фабрикантов (Северса, Гончаровых и др.).
Первая подлинно русская филигрань — двуглавый орел (герб Российской империи) — появилась на Дудергофской (Верхней Красносельской) фабрике под Петербургом в 1720 г. За три года там удалось наладить выпуск так называемой гербовой бумаги. Такую бумагу называли также «орлеными листами» из-за того, что она отливалась с водяным знаком в виде герба Российской империи разных размеров в зависимости от важности бумаги. Бумага «под орлом», «клейменая», или «орленая», была сначала трех сортов: «под большим орлом» — для крепостей; «под гербом величиной против золотого» — для крепостей на сумму ниже 50 рублей и для челобитных мировых, и «за печатью в половину золотого» — для челобитных и выписок в приказах.
В 1778 г. Екатерина II издала указ, который обязывал бумажных фабрикантов на всех сортах производимой бумаги помещать филигрань с годом ее выделки «для лучшего распознания доброты бумаги».
До середины XIX в. практически вся бумага ручного отлива имела водяные знаки, с началом машинного производства они практически исчезли с потребительских сортов бумаги.
При ручном производстве бумаги филигранный водяной знак получался, когда подготовленную бумажную массу разливали в специальные формы с сетчатым дном (черпальные формы). Сетка состояла из частых продольных и редких поперечных проволок, на которой, как на канве, был практически вышит тонкой медной или серебряной проволокой контурный рисунок (рис. 2). Слово «филигрань» имеет и другое значение, это ювелирная техника плетения узоров из серебряной или золотой проволоки: filum — нить. Получавшиеся при этом водяные знаки на бумаге представляли собой сетку из частых (вержюр — фр. vergeure, англ. laid wire) и редких (понтюзо — фр. pontuseau, англ. chain wire) линий и вышитого рисунка, изначально, как правило, инициалов или полного имени владельца или мастера бумажной мельницы. В англоязычной литературе такие водяные знаки чаще называют «проволочными» (wire watermark).
В 1812 г. на одной из бумажных мельниц Франции стали производить бумагу, на которой филигранный водяной знак просматривался на более темном фоне, чем фон бумаги. Такой водяной знак называли «light & shade watermark» — просветно-затененный. Он получался путем небольшого углубления тиснением участка сетки черпальной формы, на котором крепился проволочный рисунок.
В середине XVIII в. английский печатник и типограф Джон Баскервиль (John Baskerville) изобрел бумагоотливочную сетку без понтюзо, что сделало ее практически однородной. Со временем сетку научились делать настолько тонкой, что ее отпечаток на листе бумаги стал практически незаметен. До этого изобретения на бумаге помимо филигранного водяного знака можно было различить и отпеча-ток бумагоотливочной сетки (рис. 3). Новая бумага получила название веленевой бумаги и ватмана. Последнее название дано по имени английского бумагоделателя Джеймса Ватмана (J. Whatmann), который одним из первых применил изобретение Баскервиля.
Применение тонкой и однородной сетки после изобретения Баскервиля дало возможность формировать на ней путем тиснения рельефные изображения и таким образом получать полутоновые водяные знаки. Считается, что первым эту технику для получения полутоновых водяных знаков применил в 1848 г. англичанин Вильям Смит (William Henry Smith), хотя в России такие водяные знаки стали получать сразу после организации Экспедиции заготовления государственных бумаг в 1818 г.
Некоторые специалисты считают, что технология получения полутоновых водяных знаков была скопирована с техники литофании [http://www. avit-centre.spb.ru]. Литофания изначально возникла как техника получения полутоновых изображений, видимых на просвет на тонком фарфоре, которые создавались путем оттискивания рельефного штампа на еще влажной фарфоровой массе. Этот способ был изобретен Полем де Бургуэном (Paul de Bourgoing) и запатентован во Франции в 1827 г. Затем эта техника была использована при производстве бумаги. Поэтому в настоящее время различают две техники получения водяных знаков: филигрань и литофанию.
После изобретения машинного способа производства бумаги встал вопрос о получении водяных знаков на бесконечном бумажном полотне. Устройство для этого было изобретено предположительно в 1825 г. и получило название «Dandy-Roll». Существует версия, что свое название этот вал получил на лондонской бумагоделательной фабрике Джона Маршалла (John Marshall), где он был установлен на бумагоделательную машину. Один из рабочих, пораженный изяществом этого устройства, воскликнул: «Isn’t that a dandy! (Это ли не денди!)» [http://www.motherbedford.com].
Дендироль изначально представлял собой полый цилиндр, поверхность которого была образована проволочной сеткой. Фактически это была сетчатая форма (см. рис. 2), свернутая в цилиндр, где тонкие проволочки вержюр шли параллельно оси вала (образующие цилиндра), а по окружности цилиндра их ограничивали более толстые понтюзо.
Этот вал вращался над движущейся сеткой с бумажной массой и при своем вращении проставлял на рыхлом и влажном бумажном полотне отпечаток своего рельефа. Такая филигрань, а точнее — имитация филиграни находится на стороне листа, обратной стороне с отпечатком бумагоотливочной сетки. И это существенное отличие дендирольных водяных знаков от филиграней бумаг ручного отлива. Другое отличие состоит в том, что настоящий филигранный водяной знак формируется путем свободного оседания волокон на сетчатую форму, а дендирольный — путем механического перераспределения уже осевших волокон.
В технике литофании в качестве рельефных форм изначально использовались восковые модели. По этой технологии рельефное изображение вырезали на восковой пластинке, с которой затем получали гальванические формы, которые служили пуансоном и матрицей для тиснения части нагретой проволочной сетки. После переноса рельефа на сетку она закреплялась либо на черпальной форме, либо на дендироле бумагоделательной машины. Формирующийся бумажный лист в этих местах становился тоньше или толще в соответствии с рельефом сетки. Такая технология получения полутоновых водяных знаков получила название электротипии (electrotype watermark).
В настоящее время полутоновые водяные знаки получают таким же образом за исключением того, что в качестве рельефной формы используют не воск. Дизайнеры водяных знаков создают скульптурные формы в виртуальном пространстве компьютера, которые затем в соответствующем формате передаются на гравировальные машины, гравирующие рисунок водяного знака на латунных или алюминиевых пластинах. Эти рельефные пластины заменили восковые формы.
Различают три типа водяных знаков, полученных в технике литофании. Многотоновые водяные знаки формируются на круглосеточных машинах (mould made watermark). Наличие на круглой сетке рельефного узора приводит к неравномерному прилипанию к сетке бумажной массы, что, собственно, и создает неравномерное распределение волокон на листе, т. е. водяной знак (рис. 4а). Многотоновые водяные знаки, как и филигранные, формируются на сеточной стороне бумажного листа за счет пассивного оседания волокон. Применение этой технологии позволяет получать на бумаге очень тонкие полутоновые градации. Многотоновые водяные знаки являются сейчас одним из основных средств защиты банкнот.
Однотоновые водяные знаки представляют собой только светлые или только темные изображения по отношению к фону. Бумаги с двухтоновыми водяными знаками одновременно содержат и светлые и темные изображения в проходящем свете (рис. 4б). Такие водяные знаки по способу получения называют плоскосеточными (fourdrinier watermark) или дендирольными (dandy roll watermark). Бумага в этом случае может быть более прочной, чем с многотоновым водяным знаком, за счет возможности применения более длинных волокон, однако водяной знак, как правило, получается более простым.
Способ филиграни (filigree) продолжает применяться для создания четких водяных знаков (right watermark) с резким переходом тонов (контурные символы, логотипы, цифры номинала). В настоящее время он применяется очень широко — отдельно или в комбинации с другими видами водяных знаков (рис. 4а).
На банкнотах часто применяют сочетания из этих типов водяных знаков.
Существует еще одна разновидность водяных знаков c одновременным использованием техник филиграни и литофании, где филигранный водяной знак образует контуры полутонового знака. Такие водяные знаки называют комбинированными (combined watermark).
Для изготовления бланков ценных бумаг в основном используют бумагу с водяными знаками однотоновыми и двухтоновыми.
В 1955 г. на Объединении «Гознак» в технике литофании была изготовлена бумага с водяным знаком, воспроизводящим известную картину Джорджоне «Спящая Венера», что продемонстрировало практически неограниченные возможности этой техники [http://www.vodyanoyznak.ru]. Такая бумага, впрочем, скорее относится к области искусства, чем к защищенной полиграфии. Литофания «Спящая Венера» была использована для получения черпальной формы ручного отлива бумаги.
Традиция создавать живописные произведения в технике литофании идет еще от бумажников Экспедиции заготовления государственных бумаг, произведения которых были высоко оценены на Всемирной выставке в Лондоне в 1872 г. и в Вене в 1873 г. (рис. 5). Английская пресса по этому поводу писала: "…новые произведения, присланные из России… произвели нечто вроде сенсации в среде бумажных фабрикантов, печатников и т. п. Бумага с водяными знаками — в особенности замечательна и захватила английских производителей врасплох. Артистическая красота и техническое совершенство присланных образцов обратят на себя внимание всех компетентных судей…"
По расположению водяного знака на бумажном полотне принято различать общие, локальные и полосовые водяные знаки. Общий (сплошной) водяной знак располагается многократно, по всему полю бумажного листа. Локальный водяной знак располагается в строго определенном месте будущего защищенного продукта. В основном он размещается на купонных полях банкнот в местах, свободных от печатных изображений. Задача точного позиционирования дендирольного локального водяного знака на бумажном полотне была решена только в 1953 г., когда Роберт Гладстон (Robert Gladstone) разработал электронную систему контроля скорости вращения дендироля.
Полосовые водяные знаки повторяются с определенным периодом в заданном месте бумажного полотна.
Бумага купюр евро, например, содержит три локальных водяных знака. Два расположены на купонном поле — это изображение основного мотива лицевой стороны банкноты и цифровой номинал банкноты. Справа от них расположен водяной знак в виде штрихкода, состоящий из чередования светлых полос равной ширины и темных полос (одна широкая и несколько узких) и являющийся машиночитаемым признаком, нанесенным методом лазерного гравирования.
В 1996 г. в США была проведена первая Международная конференция по истории, применению и изучению водяного знака. В 1997 г. Международная ассоциация историков бумаги (International Association of Paper Historians) провела конференцию, в ходе которой был принят Международный стандарт для регистрации бумаг с/без водяных знаков (International Standard For The Registration Of Papers With Or Without Watermarks).
Водяной знак с самого своего возникновения и до настоящего времени считается одним из самых эффективных способов защиты от подделки. По данным Интерпола, лишь около 12% фальшивых банкнот носят признаки попыток имитации водяного знака [http://www.icpress.ru]. Это связано с тем, что получить настоящий водяной знак, даже простейший, филигранный, можно только в процессе отлива бумаги, который сложно воспроизвести в кустарных условиях. Известны единичные случаи создания фальшивомонетчиками бумаги, по многим параметрам идентичной оригиналу. Один из таких примеров — создание фальшивой 100 000 итальянской лиры в 1994 г. Для этого преступная группировка наладила собственное производство банкнотной бумаги, которая по многим параметрам была неотличима от подлинной. Однако подделать в точности водяной знак так и не удалось.
В 1819 г. англичанин Вильям Конгрев (William Congreve) получил патент на способ изготовления трехслойной бумаги. Такая бумага при разглядывании на просвет выглядела как бумага с водяным знаком. Это изобретение называют также цветным водяным знаком, поскольку полутоновое изображение в среднем слое могло быть окрашенным. Несмотря на то, что свое изобретение автор позиционировал как средство защиты от подделок и что подобные изобретения патентовались еще несколько раз, они не нашли применения в качестве защитного признака бумаги, но этот прием часто используется фальшивомонетчиками для имитации настоящего водяного знака.
Некоторые примеры поддельных купюр с имитацией водяных знаков можно найти по адресу: www.bre.rul и www.money.dmd.ru.