FR3142029A3 - Authentification d’un graphisme 3D par analyse de la variation de son aspect en fonction de la variation des conditions de son observation - Google Patents

Abstract

L’invention est un dispositif optique comportant un graphisme 3D dont l’aspect varie selon le point de vue sous lequel on l’observe et/ou les conditions d’éclairement auquel il est soumis. On a mesuré le changement de couleur d’une de ses parties pour un changement donné du point de vue, ce qui permet de prédire le changement de couleur d’une telle partie pour un changement donné du point de vue. Elle est aussi le procédé d’authentification, qui consiste simplement à vérifier que le changement de couleur d’au moins une partie du dispositif pour un changement du point de vue ou des conditions d’éclairage est conforme à cette prédiction. Figure de l’abrégé : Fig. 6

Description

Authentification d’un graphisme 3D par analyse de la variation de son aspect en fonction de la variation des conditions de son observation

L’invention est un dispositif d’authentification optique ci-après dénommé graphisme 3D constitué d’un graphisme 3D dont l’aspect varie selon le point de vue sous lequel on l’observe et/ou les conditions d’éclairement auquel il est soumis, et un procédé de vérification de l’authenticité d’un tel dispositif.

Entrent en particulier dans la définition des graphismes 3D les dispositifs basés sur des effets visuels créés par diffraction couramment appelés « DOVID », les hologrammes et dispositifs assimilés, les images à réseau lenticulaire, les gaufrages, les empilements de graphismes imprimés sur supports dont un au moins est transparent, ainsi que les vernis brillants à paillettes, les peintures métallisées, les encres brillantes formant des gouttes aléatoires, les surfaces dépolies ou poncées, et de nombreux matériaux naturels dont les états de surface ou les propriétés émissives ou de réflexion ou de réfraction de lumière sont irréguliers.

Une première méthode d’authentification d’un dispositif optique consiste à vérifier si l’aspect de l’image dans des conditions d’observations ressemble bien à une image de référence correspondant à des conditions d’observations similaires, le terme « conditions d’observation » signifiant ci-avant et ci-après le couple [point de vue, conditions d’éclairement].

L’image de référence peut aussi être calculée à partir d’une image de référence, ce qui est possible par exemple pour de nombreux hologrammes dont on connait un aspect de référence et les règles de variation de son aspect en fonction des changements possibles des conditions d’observation.

La référence peut être un aspect du dispositif sous le seul éclairage d’un éclairage particulier, comme celui du flash d’un Smartphone par exemple, la comparaison en recalculant à partir de deux aspects du dispositif sous éclairage ambiant avec et sans flash, par méthode soustractive, l’aspect qu’aurait le dispositif sous le seul éclairage du flash.

De nombreux moyens optiques permettent de mesurer de la position du point de vue, comme par exemple la position du reflet du flash sur une partie du dispositif optique ou la distorsion due à la perspective de l’aspect du dispositif.

Ces méthodes et de nombreuses variantes sont décrites dans les documents WO2012136902 (A1) - 2012-10-11 et WO2019141915 (A1) - 2019-07-25 de Franck Guigan [FR].

Problème technique

L’objectif de la présente invention est de se passer d’image de référence, en se contentant de vérifier la cohérence de la variation de l’aspect de différentes partie de l’image pour deux conditions d’observation différentes.

L’invention sera bien comprise, et d’autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, laquelle est illustrée par les figures 1 à 8 qui représentent toutes des apparences de graphismes 3D pouvant être authentifiées par un procédé selon l’invention.

représente une apparence d’un graphisme 3D depuis un point de vue et un éclairage donnés, dont deux parties ont été sélectionnés, un ensemble 1 plutôt clair à gauche et un ensemble 2 plutôt foncé à droite, qui peuvent tous les deux être des témoins ou comporter une partie servant de témoin.

représente une apparence d’un graphisme 3D recalculé à partir d’une apparence connue appelée apparence de référence.

représente une apparence d’un graphisme 3D comportant une échelle de témoins qui ont des caractéristiques de luminosité et/ou de couleur et/ou de saturation et/ou de forme et/ou de réflexion et/ou de réfraction et/ou de toute autre nature, ci-après dites caractéristiques spécifiques du témoin considéré, pour des conditions d’observations données.

est la sur laquelle on a entouré de noir un témoin et une partie dont les apparences ont une ou plusieurs caractéristiques spécifiques qui sont proches.

représente une apparence d’un graphisme 3D comportant un sous-ensemble dit triplet, composé de témoins notés R pour Rouge, V pour Vert et B pour Bleu et un autre partie qui est une image en couleurs dont ces trois couleurs R V et B sont des composantes de couleurs.

représente une apparence d’un graphisme 3D comportant deux triplets de témoins éloignés l’un de l’autre, comprenant l’un des témoins notés R pour Rouge, V pour Vert et B pour Bleu et l’autre des témoins identiques notés R2, V2 et B2, et une partie qui est une image en couleurs.

représente un dispositif selon l’invention vu depuis un point de vue et sous un éclairage donnés pour lesquels on peut voir l’image, le support d’impression à couleurs variable apparaissant pratiquement blanc depuis ce point de vue sous cet éclairage.

représente le dispositif de la vu depuis un autre point de vue ou un autre éclairage sous lesquels l’image est perturbée par le support à couleurs variables sur lequel elle est imprimée.

L’invention est un dispositif d’authentification optique comprenant un graphisme dit graphisme 3D dont l’aspect varie selon le point de vue sous lequel on l’observe et/ou les conditions d’éclairement auquel il est soumis, ci-après dénommés changement des conditions d’observation, caractérisé en ce que l’on a mesuré le changement de couleur d’une de ses parties pour un changement donné desdites conditions d’observation, afin de pouvoir établir une règle permettant de prédire de changement de couleur d’une telle partie pour un changement donné desdites conditions d’observation, étant précisé que l’on entend ci-avant et ci-après par couleur non seulement la colorimétrie, mais aussi la luminosité et la saturation.

Description détaillée de l’invention

Le principe de l’invention est d’établir une règle permettant de prédire le changement de couleur d’une partie d’un dispositif d’authentification dont la couleur change pour une modification donnée des conditions d’observation (point de vue et/ou conditions d’éclairement). Cela permet d’authentifier le dispositif en vérifiant ensuite que le changement de couleur que l’on observe pour une modification des conditions d’observation de cette partie est bien conforme à cette prédiction.

On peut par exemple déterminer une règle selon laquelle une couleur qui est rouge pour des conditions d’observation particulières devient orange lorsque l’on déplace le point de vue ou l’emplacement d’une source lumineuse d’un certain angle, mais on peut aussi établir une règle plus complète qui décrit la façon dont une couleur change pour différentes modifications des conditions d’observation.

Le dispositif peut être constitué de différentes catégories de parties, dont les couleurs varient selon des règles différentes. Il est alors avantageux de noter l’emplacement de ces parties pour savoir quelle est la règle à utiliser pour vérifier que le changement de couleur que l’on observe pour une modification des conditions d’observation est bien conforme à la prédiction correspondante.

Le changement desdites conditions d’observation peut être analysé en mesurant la variation de couleur d’une partie du dispositif. Cela permet de se passer de toute analyse de la position du moyen d’acquisition par rapport au dispositif et de toute mesure des conditions d’éclairement, et de ne pas avoir à comparer l’aspect du dispositif avec une définition connue de son apparence pour un point de vue et/ou des conditions d’éclairement.

La présente invention est ainsi un procédé d’authentification d’un dispositif d’authentification optique comprenant un graphisme 3D dont l’aspect varie selon les conditions d’observations, consistant à mesurer le changement de couleur d’une partie au moins du dispositif pour un changement des conditions d’observation, et à comparer ce changement avec celui qui devrait se produire pour un tel changement compte tenu de la règle considérée.

La présente invention permet d’authentifier un dispositif de sécurité optique sans avoir besoin de disposer d’une référence, mais uniquement par un calcul réalisé à partir de la mesure d’une couleur d’une de ses parties. On observe les couleurs apparentes de différentes parties du dispositif pour des premières conditions d’observation, et celles des mêmes parties pour des conditions d’observation modifiées

Le dispositif optique peut être constitué de différentes catégories de parties, dont les couleurs varient selon des règles qui peuvent être différentes. Avantageusement, dans ce cas, on mesure le changement de couleur d’au moins une de ces catégories de parties pour un changement donné du point de vue, pour pouvoir prévoir prédire le changement de couleur d’une telle partie pour un changement donné des conditions d’observations.

Il est avantageux de noter l’emplacement d’une au moins une de ces parties ou catégories de parties pour savoir quelle est la règle à utiliser pour vérifier que le changement de couleur que l’on observe pour une modification des conditions d’observation est bien conforme à la prédiction correspondante.

Dans une version particulière, le dispositif est constitué d’une image apposée sur un support à couleurs variables dont l’aspect varie selon le point de vue sous lequel on l’observe et/ou les conditions d’éclairement auquel il est soumis.

On peut par exemple combiner une image avec un support qui peut, selon le point de vue et les conditions d’éclairement, présenter différents aspects dont un au moins permet de voir clairement l’image sans qu’elle soit perturbée par la variabilité d’aspect du support.

Ceci est facilement obtenu en utilisant un graphisme 3D comme un support à couleurs variables qui présente une couleur sensiblement uniforme pour un point de vue et des conditions d’éclairement donnés, ce couple [point de vue, conditions d’éclairement] étant ci-après dénommé couple optimal.

Dans un mode préféré de mise en œuvre, cette couleur sensiblement uniforme est blanche. On peut par exemple imprimer une image sur un hologramme qui apparaît blanc sous certains points de vue et conditions d’éclairage. Il existe de très nombreux hologrammes de ce type.

Ce couple dit optimal peut être caractérisé par un point de vue et une source d’éclairage situés à des emplacements très proches, comme c’est le cas par exemple pour l’objectif et le flash d’un Smartphone. Il est dans ce cas avantageux que cet ensemble d’emplacements soit suffisamment écarté de l’axe perpendiculaire au plan de l’image pour que la source d’éclairage ne soit pas reflétée par le plan de l’image vers le point de vue. En effet, l’image perçue pourrait alors être profondément perturbée par ce reflet.

Pour faciliter la procédure d’authentification, la règle permettant de prédire le changement de couleur d’une partie d’un dispositif d’authentification dont la couleur change pour une modification donnée des conditions d’observation peut être mise à disposition du vérificateur. Elle peut par exemple être enregistrée sous une référence présente sur ledit dispositif optique, et cette référence peut être présentée sous une forme codée.

On connait les dispositifs optiques qui sont des fonctions physiques non clonables, comme par exemple les peintures métallisées dont les paillettes réfléchissantes se répartissent aléatoirement au moment de leur application. La présente invention s’applique à des graphismes 3D qui comportent des parties réparties de façon imprévisible.

Il est avantageux d’utiliser des parties qui, bien que réparties selon une règle aléatoire, répondent à la même règle permettant de prédire leur changement de couleur pour un changement donné du point de vue. On peut aussi utiliser plusieurs types de parties répondant à des règles différentes. La vérification consiste alors à vérifier que le changement de couleur est bien conforme à l’une ou l’autre de ces règles.

Dans le cadre de la présente invention, on aussi utiliser une partie du dispositif d’authentification ci-après dénommée témoin en analysant son apparence pour prévoir l’apparence d’autres parties de la même catégorie. On peut aussi utiliser plusieurs parties du dispositif d’authentification comme plusieurs témoins différents. Cela permet de calculer une apparence prévisible d’un dispositif d’authentification à partir de l’apparence particulière de tels témoins.

Un témoin peut aussi, comme illustré par la , être toute partie d’un graphisme 3D. Cette partie peut être choisie aléatoirement et rester secrète pour ne pas pouvoir être prévue par une personne souhaitant authentifier le graphisme 3D considéré.

Dans une version particulièrement avantageuse, des témoins peuvent être les échantillons de couleurs ou de composantes de couleurs produites par des graphismes 3D, comme illustré aux figures 5 et 6. Il peut en particulier s’agir des couleurs primaires utilisées dans la composition de graphismes 3D en couleurs, par exemple des hologrammes en couleurs ou des photographies en couleurs holographiques.

A la figures 5, un sous-ensemble dénommé triplet formé de trois cases notées R V et B représente les couches rouge, vert et bleu d’une image représentée par des pixels de ces trois couleurs. Il pourrait s’agir d’autres couleurs que ces trois couleurs là, mais elles sont connues pour permettre un affichage de graphismes qui sont des images en couleurs de qualité et utilisées de façon habituelles par les écrans électroniques d’affichage d’images. Ces trois cases du graphisme 3D à authentifier ont des couleurs dont l’apparence varie en fonction du point de vue et des conditions d’éclairement du dispositif, et l’analyse de leur couleur apparente permet de calculer, à partir d’une apparence de référence, l’apparence prévisible d’une image en couleurs pour le point de vue et les conditions d’éclairement considérées. On peut donc authentifier très facilement le graphisme 3D considéré quels que soient le point de vue et les conditions d’éclairement.

La montre que l’on peut disposer plusieurs séries de témoins, ici au nombre de deux qui sont chacune un triplet formé de trois cases. L’un est noté R, V et B et l’autre R2 V2 et B2. Lorsque le point de vue est situé à l’infini, ces cases ont les mêmes couleurs apparentes, mais ce n’est pas le cas lorsqu’il est plus proche, en raison de la différence de parallaxe.

Il est avantageux que ces deux témoins soient éloignés l’un de l’autre, pour deux raisons. D’une part il devient possible de calculer la distance à laquelle est situé le point de vue, mais on peut surtout prévoir les caractéristiques spécifiques des parties de l’image situés entre ces deux témoins parce que ces parties varient comme un témoin dont ils sont proches, et selon une valeur intermédiaire entre celle des deux témoins lorsqu’ils sont situés entre eux.

Dans le cas où plusieurs composantes de couleur du graphisme 3D à authentifier changent simultanément en fonction du point de vue selon une règle qui est connue, cela a pour conséquence que la mesure de la couleur apparente d’un échantillon unique de couleur du graphisme 3D à authentifier depuis un point de vue suffit pour en déduire l’apparence que doit avoir le graphisme 3D à authentifier depuis le point de vue considéré. Plus généralement, dans le cas où plusieurs caractéristiques spécifiques du graphisme 3D à authentifier changent simultanément en fonction du point de vue et/ou des conditions d’éclairement selon une règle qui est connue, cela a pour conséquence que la mesure des caractéristiques spécifiques d’un témoin unique du graphisme 3D à authentifier depuis un point de vue et/ou sous des conditions d’éclairement particulières suffit pour en déduire l’apparence que doit avoir le graphisme 3D à authentifier depuis le point de vue et/ou sous les conditions d’éclairement considérés, selon le cas.

Le choix d'une partie d'un graphisme 3D dont les caractéristiques lui permettent d'être sélectionnée comme témoin peut être réalisé par un être humain testant pour cela plusieurs parties d'un graphisme 3D, mais aussi par l’utilisation d’une intelligence artificielle.

L’invention est aussi un ordinateur muni d’un logiciel mettant en œuvre l’invention.

L’invention est aussi un dispositif authentifié par un procédé selon l’invention.

Applications

La principale application de la présente invention est l’authentification des marquages de sécurité protégeant les documents et les produits contre la fraude.

Claims (10)

1. Dispositif d’authentification optique comprenant un graphisme dit graphisme 3D dont l’aspect varie selon le point de vue sous lequel on l’observe et/ou les conditions d’éclairement auquel il est soumis, ci-après dénommés changement des conditions d’observation, caractérisé en ce que l’on a mesuré le changement de couleur d’une de ses parties pour un changement donné desdites conditions d’observation, afin de pouvoir établir une règle permettant de prédire de changement de couleur d’une telle partie pour un changement donné desdites conditions d’observation, étant précisé que l’on entend ci-avant et ci-après par couleur non seulement la colorimétrie, mais aussi la luminosité et la saturation.
2. Procédé d’authentification d’un dispositif d’authentification optique selon la revendication 1 comprenant un graphisme 3D dont l’aspect varie selon lesdites conditions d’observations, caractérisé en ce que l’on mesure le changement de couleur d’une partie au moins dudit dispositif pour un changement desdites conditions d’observation, et que l’on compare ce changement avec celui qui devrait se produire pour un tel changement compte tenu de ladite règle.
3. Dispositif optique selon la revendication 1 caractérisé en ce qu’il est constitué de différentes catégories de parties, dont les couleurs varient selon des règles qui peuvent être différentes, et que l’on a mesuré le changement de couleur d’au moins une desdites catégories de parties pour un changement donné desdites conditions d’observation, pour pouvoir prévoir prédire le changement de couleur d’une telle partie pour un changement donné desdites conditions d’observation.
4. Dispositif optique selon la revendication 3 caractérisé en ce que l’on a noté l’emplacement d’une au moins une de ces parties pour savoir quelle est la règle à utiliser pour vérifier que le changement de couleur que l’on observe pour une modification des conditions d’observation est bien conforme à la prédiction correspondante.
5. Dispositif optique selon la revendication 1 caractérisé en ce qu’il est constitué d’une image apposée sur un support à couleurs variables dont l’aspect varie selon le point de vue sous lequel on l’observe et/ou les conditions d’éclairement auquel il est soumis.
6. Dispositif optique selon la revendication 3 caractérisé en ce que ledit graphisme 3D présente une couleur sensiblement uniforme pour un point de vue et des conditions d’éclairement donnés, ce couple [point de vue, conditions d’éclairement] étant ci-après dénommé couple optimal.
7. Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que ledit couple optimal est caractérisé par un point de vue et une source d’éclairage situés à des emplacements très proches, et que cet ensemble d’emplacements est suffisamment écarté de l’axe perpendiculaire au plan de ladite image pour que ladite source d’éclairage ne soit pas reflétée par le plan de ladite image vers ledit point de vue.
8. Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que ladite couleur sensiblement uniforme est blanche.
9. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu’une référence à ladite règle est enregistrée sous une référence présente sur ledit dispositif optique sous une forme codée.
10. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le graphisme 3D comporte des parties réparties de façon aléatoire.