利用彩色文件上的圖文特征鑒別噴墨打印機品牌

白萃萃，梁魯寧，魏曉惠，林雷祥，孫華清

（1.中國人民公安大學，北京 100038；2.公安部反假幣實驗室 北京 100038）

利用彩色文件上的圖文特征鑒別噴墨打印機品牌

白萃萃1，梁魯寧2，魏曉惠2，林雷祥2，孫華清1

（1.中國人民公安大學，北京 100038；2.公安部反假幣實驗室 北京 100038）

目的 通過彩色文件上的圖文特征鑒別噴墨打印機的品牌。方法 在體視顯微鏡下觀察采用不同噴墨機理的惠普、佳能和愛普生三大品牌噴墨打印機打印的彩色圖文。結果 通過對彩色圖文上六種墨跡形態特征的比較，發現三大品牌噴墨打印機打印的彩色圖文存在明顯差異。結論 依據這六種特征對三大品牌的噴墨打印機進行鑒別。

噴墨打印機；彩色圖文；微觀特征；圖文特征；品牌識別

隨著辦公現代化的提高，打印文件物證出現頻率越來越高。早期的噴墨打印機以及當前大幅面的噴墨打印機均采用連續式噴墨技術，而現在市面主流的噴墨打印機大都采用隨機噴墨技術。其中佳能主要采用熱氣泡噴墨技術，即通過墨水在短時間內的加熱、膨脹、壓縮，將墨水噴射到打印紙上形成墨點；其還采用了FINE打印噴頭、新配方染料墨水等新技術，實現了其高速度、高質量的打印效果。惠普主要采用熱感噴墨技術，其原理和熱氣泡噴墨技術一樣，只是叫法不同；但惠普還采用了一些新的技術縮小了墨滴噴出的區域，通過整合電路循環技術，使得墨滴變得更小，噴出墨滴的頻率更高。[1]愛普生采用微壓電噴墨技術把噴墨過程中的墨滴控制分為3個階段：在噴墨操作前，壓電元件首先在信號的控制下微微收縮；然后，元件產生一次較大的延伸，把墨滴推出噴嘴；最后，在墨滴馬上就要飛離噴嘴的瞬間，元件又會進行收縮，干凈利索地把墨水液面從噴嘴收縮。這樣，墨滴液面得到了精確控制，每次噴出的墨滴都有完美的形狀和正確的飛行方向[1]。正是基于他們采用的不同噴墨技術，本文擬通過圖文的微觀形態特征的差異來鑒別不同品牌噴墨打印機。

1 材料與方法

1.1 儀器

V330掃描儀（日本愛普生公司）；MZ16立體顯微鏡（德國徠卡公司）。

1.2 樣品

收集佳能、惠普和愛普生三大品牌13個型號的彩色噴墨打印機在文本打印模式下打印的彩色圖文文件共16張（見表1）進行比對，其中每張彩色圖文文件均由同一張紙幣的正反兩面圖文內容構成。打印介質為普通復印紙。打印機所使用的打印墨水包括原裝墨水和非原裝墨水。

1.3 方法

（1）選取一張嶄新的某紙幣進行正反面掃描，將所得圖文粘貼至WORD文檔中保存，并使用打印機中的文本模式進行打印。其中掃描分辨率為2400DPI；（2）在顯微鏡下觀察比較并梳理細微的差異點；（3）將顯微鏡下所獲得的差異點進行掃描圖像的剪切處理，得到可供比對的圖文照片。

表1 不同品牌不同型號的彩色噴墨打印機及其打印介質

2 結果與討論

2.1 掃描分辨率的選取

本文選取的彩色圖文為人民幣的正反面，因人民幣做工十分精致，線條粗細有致，并有極其微小的細點存在，為使圖片更加的清晰自然，因此在進行掃描時要求具有較高的掃描分辨率。而這也能使打印出來的線條及小點清晰，層次分明，色彩豐富。通過實驗發現，掃描分辨率為2400DPI時，打印出的彩色圖文效果最好。

2.2 彩色圖文上墨滴形成墨點特征的比較

在顯微鏡下對同一位置的墨跡形態進行觀察，可以發現相同品牌不同型號間的差異較小，但不同品牌間的墨跡各不相同，以佳能 IP4760、惠普 B209a及愛普生R270為例（下同），進行觀察比對：

圖1 彩色圖文上墨滴形成墨點形態特征的比較

如圖1所示，80倍的放大倍數下觀察，每個品牌的墨點都有其各自的特點：佳能的墨點分布范圍較大、呈點線狀分布，整個結構看起來較為松散；惠普的墨點在圖形周邊分布較少，墨點間排列雜亂無規則可循，整個圖形結構緊湊；愛普生的圖形邊緣整齊，周圍分布有少量的雜色小墨點，與佳能和惠普不同，愛普生的色塊無墨點，但在色塊表面分布有較多的黃色圓形墨點。

2.3 線條間墨跡形態特征的比較

如圖2所示，在120倍的放大倍數下觀察，該特征在同品牌間的差異較小，而在不同品牌間則存較大的差異。可以看到佳能的線條間墨點分布雜亂，分層不明顯；惠普的圖像線條清晰，層次分明，線條中墨點聚集；愛普生的線條清晰，邊緣整齊，線條間層次分明，但在線條墨跡中看不到組成線條的墨點，只在線條墨跡表面分布有較多的黃色圓形墨點，線條間也存在少量的雜色墨點分布。

圖2 線條間墨跡形態特征

2.4 黃色色塊墨跡形態特征的比較

圖3 彩色圖文上黃色色塊墨跡形態特征

如圖3所示，80倍的放大倍數下觀察，該特征在同品牌間的差異較小，而在不同品牌間則存在較大差異。雖然每個品牌都使用CMY三原色，但是他們的打印效果并不相同，有的品牌顏色較深，而有的品牌顏色則較淺，且每個品牌墨水獨特的配色體系，使得它所制定的三原色飽和度也不盡相同。顯微觀察黃色色塊墨跡，這一現象表現的更為明顯。惠普的黃色色塊是由多種色彩重疊聚集形成，色彩豐富，其中黃色墨點的亮度較暗；愛普生的墨跡呈深黃色的色塊，這是由于愛普生采用了智慧型調控墨點技術，它對于文字和色塊部分會自動以較大墨點呈現，且各種顏色發生滲色現象產生，同時愛普生對于細致的圖像則以較小墨點呈現，如圖中淺色部分可看到黃色墨點；佳能的黃色色塊中色彩并不豐富，主要是由黃色墨點聚集形成，且黃色墨點顏色鮮亮，這對于提高色塊的亮度起到一定的作用。

2.5 彩色圖文上飛濺墨點[2]形態特征的比較

如圖4所示，在100倍的放大倍數下觀察，該特征在同品牌間差異較小，而在不同品牌間則存在一定的差異。可看到佳能的筆畫周邊有粗大明顯的飛濺墨跡分布，排列規則，呈點線狀分布，分布范圍較大；惠普的飛濺墨跡分布在筆畫的周邊，是微小的圓點，分布范圍較小，墨點間距較大；愛普生無飛濺墨跡。

圖4 彩色圖文上飛濺墨點形態特征

2.6 暗色筆畫中黑色墨點排列特征的比較

如圖5所示，在80倍的放大倍數下觀察，該特征在同品牌間差異較小，而在不同品牌間則存在較大的差異，且多出現在多種色彩的暗色筆畫中。本文主要以暗紅色筆畫中黑色墨點的排列特征為例進行比對。佳能的黑色墨點較為散亂，無一定的排列規律，只與其他顏色一同混合噴射到紙張上，從而增加了紅色的明暗對比；惠普的黑色墨點則呈規律的橫行排列，并夾雜在其他彩色當中；愛普生中的黑色墨點與其他色彩發生滲色，使得墨跡呈現暗紅色，無明顯的排布規律。

圖5 暗紅色筆畫中黑色墨點排列特征

2.7 墨點定位特征的比較

如圖6所示，在80倍的放大倍數下觀察，該特征在同品牌間差異較小，而在不同品牌間則存在較明顯的差異。本文主要以紅色色塊邊上的黑色描邊為例進行觀察，惠普為了滿足多色階噴墨技術的要求，設計了具有精密控制能力的噴頭，由于它能精密的控制墨水的噴量，因此其墨水一般不容易滲透到普通紙的里層而產生暈開現象，從圖中觀察可見黑色的描邊墨點定位準確，且墨水沒有表現出滲透到紙張內部的現象；佳能的黑色描邊現象并不明顯，只是零散的黑色墨滴無規律的分布在紅色色塊的邊緣；愛普生的黑色墨點則與周邊的紅色色塊發生滲色，呈現黑紅色。

圖6 墨點定位特征

2.8 非原裝墨水打印的彩色圖文特征

如圖7所示，在80倍的放大倍數下觀察，與圖3的特征圖片相對比，由非原裝墨水打印形成的彩色圖文中，其中間部分由較多的雜點構成，細線條已模糊不清，無法分辨細線條的位置，墨點的顏色也存在著較大的差異。同時在圖7中愛普生的粗線條中可看到組成線條的墨點，并不如原裝墨水打印所形成的色塊，這也使得線條邊緣較為雜亂，并不整齊。因此，非原裝墨水形成的彩色圖文并不能按照之前的特征進行比對。

圖7 非原裝墨水打印的彩色圖文特征

3 結論

通過對原裝墨水打印的彩色文件進行墨滴形成墨點形態特征、細線條間墨跡形態特征、黃色色塊墨跡形態特征、飛濺墨跡形態特征、暗色筆畫中黑色墨點排列特征以及墨點定位特征的檢驗比較，確認了在常規文本打印模式下，鑒別惠普、佳能和愛普生噴墨打印機的依據。

實際案件中，噴墨打印文件并不都是使用原裝墨水打印，而可能采用市場上的非原裝墨水打印形成，這些墨水打印形成的彩色圖文具有的上述特征并不明顯，這是因為這些非原裝墨水沒有原裝墨水濃度大，與噴墨裝置不匹配，使得噴出的墨滴無法正常定位，從而造成一些細微特征模糊不清，對于此類噴墨打印的彩色文件須另行觀察比對。

[1]朱譜新，鄭慶康，杜宗良.水基型噴墨打印墨水[M].北京：中國紡織出版社，2008.1.

[2]楊述新.噴墨打印字跡筆畫周圍飛濺墨點形態特征比較研究[J].云南警官學院學報，2011（1）：125-128.

Classification of Ink-jet Printers with Graphic Features on Color Documents

BAI Cui-cui1，LIANG Lu-ning2，WEI Xiao-hui2，LIN Lei-xiang2，SUN Hua-qing1
（1.Chinese People’s Public Security University，Beijing100038，China；2.Laboratory of Anti-counterfeiting，Ministry of Public Security，Beijing，100038，China）

Objective To classify the brands of ink-jet printers according to graphic features on color documents.Method Based on the different mechanisms of ink-jet printers， graphic features of ink-jet printers of three major brands of HP， Canon and Epson are observed under the stereomicroscope.Results There are significant differences between the three brands of inkjet printers in six morphological characteristics of ink entries on color documents.Conclusion The three major brands of inkjet printers can be distinguished by the six graphic features on color documents.

ink-jet printer； color graphic； microscopic characteristic； graphic feature； brand classification

DF794.2

A

10.3969/j.issn.1671-2072.2013.02.015

1671-2072-（2013）02-0062-04

2012-12-02

白萃萃（1989—），女，碩士研究生，主要從事文件檢驗研究工作。E-mail：baicui2006@126.com。

徐 徹）

鑒定實踐Forensic Practice