科普 | 源於中國絲綢的摩爾紋，如何成為鈔票防偽的黑科技

1。摩爾紋最初源於中國的絲綢

摩爾紋是從法語音譯來的特有詞彙（moiré 在法語的形容詞形式），來源於一種特殊紋路的紡織品，

傳統上認為是出現漣漪狀水波紋的絲綢織物

，但後來也有用純棉或合成纖維製成呈現此紋路的織物。

具體來說，人們在使用這種織物時發現，無論溼潤或乾燥，當一部分鋪設在另一部分上時，按壓兩層織物便創造了特殊紋樣，緣由其中經紗與緯紗間隔的相似性，由此這種織物和現象被稱為moiré。

亞洲國家人民創造使用了幾個世紀的真絲織物後，法國成為聞名世界的摩爾紋紡織品製造者，特別是其圍巾、絲帶、洋裝、夾克和許多家居用品使全世界的人都認識了摩爾條紋這種紋樣。

2。鈔票防偽 將摩爾紋發揚光大

摩爾紋

美元有一個非常關鍵的防偽技術就是

摩爾紋。

它

僅僅只透過圖案結構

就能實現

鈔票防偽功能

，不需要額外加入其他任何物質。

那這個結構是什麼樣子的呢？

美元上摩爾紋

其實結構非常簡單，就是

非常細密排列的線條

（頭像由密集的線條組成）

。

就是這麼如此簡單的圖案設計，卻難倒無數無數的造假者。

3.摩爾紋

的防偽原理是什麼？

先看這張圖，兩個間隙不同的豎條紋，在運動過程中線段不斷地重疊交叉，組成了新的圖案。

再來看這兩個結構完全相同的條紋圖案，

在透視的情況下相互重疊

。會組成一個全新的菱形圖案。

摩爾條紋現象出現在重複結構（比如網格或光柵）的疊合與位移

，這時可以清楚觀察到的明暗交替的新的紋樣並不包括任何原有的結構。它的發生是由於覆蓋結構之間的相互作用，原有結構的暗部區域相繼運動至原本為亮部的區域，並填補了這個空間，使原有的幾何分佈改變，形成新的紋樣。

數碼照相機或者掃描器等裝置上，

感光元件都是以一個一個畫素成像的

，所以必然有固定間距。

如果偽造鈔票直接使用掃描的方式，就會產生摩爾紋

，而且在高倍放大鏡下印刷圖文的紋路是模糊的。

放大美鈔 在特定間距條紋下會觀察出摩爾紋

30倍顯微鏡下美鈔“富蘭克林”的頭髮

美鈔的大小隻有156（長） × 66。3（寬） 毫米，再精細地掃描器受限於感光元件CMOS、CCD畫素限制，極其難避免摩爾紋的存在。

《無雙》電影中消除摩爾紋的方法就是將美元紙幣上的圖文一筆一劃臨摹出來，所以主角是一名“畫家”！

其實現實遠比電影更魔幻，假幣教父“彭大祥”一個愛畫畫的七旬老翁，

中國市場流通的90%假幣就出其手繪的假鈔模板

。

假幣教父“彭大祥”

應了《無雙》電影導演莊文強的那句話：

造假幣的都是藝術家！

4。摩爾紋誕生於紡織最終也應用於紡織

如果要測量面料的經緯紗線密度，最傳統的方式就是

在顯微鏡下一根一根的數紗線

，數不清時還要拆開面料，

費時費力還容易數錯。

而紡織中的

經緯密度鏡

就利用了摩爾紋這一原理，密度鏡上佈滿了間隔均勻縮小的線條，將其平行於經緯紗線時，會出現一個菱形，

菱形的邊緣就對應著面料的經緯密度

。

面料經緯密度鏡

它的原理就是前文所提到的這張圖

與面料紗線間隔相同的區域正好和密度鏡上的

線條恰好相互重疊

，從而形成了“

菱形亮區”

，菱形的邊緣便指示著其對應的經緯密度。

極大地解放之前的繁雜低效的勞動

5。摩爾紋還有什麼作用？

摩爾紋除了鈔票防偽還可以用來做

影象加密

。

編碼的秘密影象包含於其中為一部分

，利用隨機初始的相位差、相位匹配和更復雜的編碼演算法，幫助建立一種不能被肉眼解讀的數字影象，這是一種新型的影象加密方法。

秘密影象在嵌入光柵摩爾條紋背景後

，透過在預定的方向上對編碼影象進行振動來執行解碼。

還可以用來

測量材料平整度

和

測量物體3D結構

透過改變兩個光柵角度，亦或是改變光柵線寬，這種測量方法還能夠測量更大或者更小的被測特徵。其可以在柔軟和彎曲表面上直接生成圖案的能力，能夠直接秒殺絕大多數定向照明方法無法看到的細微特徵。

與波紋狀輪廓的傳統結構光投影不同，摩爾紋的效果可以隨著工件的移動做線上檢測。因為無需像傳統結構光檢測一樣多次投影來做計算，也無需事先收集上百萬點雲的複雜3D比對，摩爾紋會即時的在物體表面形成圖案，從而即時的被計算還原。

摩爾紋其實就一直出現在我們生活身邊。

電梯上的摩爾紋

顯示器上的摩爾紋

條紋衣服上的摩爾紋

科學就像藝術 源於生活，又高於生活，最後應用於生活。