No mundo digital de hoje, pode ser um desafio evitar fotos, vídeos e livros sejam copiados e distribuídos ilegalmente. Uma nova técnica baseada em luz está tornando mais prático criar segurança, marcas d'água invisíveis que podem ser usadas para detectar e processar a falsificação.

"Em nossa pesquisa, usamos um padrão complexo de luz, ou padrão de difração, como uma marca d'água exclusiva, "disse Yishi Shi, da Universidade da Academia Chinesa de Ciências, China. "A marca d'água invisível está embutida no conteúdo que estamos tentando proteger. A imperceptibilidade é uma das vantagens mais significativas da marca d'água óptica."

No jornal da The Optical Society Optics Express , Shi e seus colegas relatam uma nova abordagem que codifica a marca d'água óptica em uma única etapa. A nova técnica é mais rápida e usa uma configuração óptica menos complexa do que outras abordagens de marcas d'água ópticas buscadas anteriormente. A nova técnica também pode ser usada para criptografar dados opticamente ou ocultar informações dentro de imagens.

Marca d'água prática

O novo método é baseado em uma técnica chamada codificação de pticografia de disparo único (SPE), que usa vários feixes de luz parcialmente sobrepostos para gerar um padrão de difração de um objeto complexo. Ao contrário de outros métodos, O SPE pode codificar a marca d'água óptica em uma única exposição sem varredura mecânica. O SPE também é menos sujeito a erros do que outros métodos e usa uma configuração ótica mais simples.

Além de realizar simulações numéricas para testar seu método, os pesquisadores realizaram um experimento óptico mostrando a utilidade do SPE. "A maioria dos métodos de marca d'água óptica só foi demonstrada com simulações, "disse Shi." Nosso experimento mostra que nosso método é adequado para marcas d'água ópticas práticas. "

Para o experimento óptico, os pesquisadores usaram SPE para criar uma marca d'água complexa que consiste em um padrão de difração de vários pontos minúsculos. Antes de incorporar a marca d'água em uma imagem host, eles usaram processamento de computador para remover quaisquer dados repetidos e para embaralhar o padrão de difração, tornando mais fácil incorporar a marca d'água e melhorando ainda mais sua segurança. O tamanho do ponto pode ser reduzido para menos de 10 mícrons, o que ajuda a prevenir a degradação da imagem do host.

Depois que uma marca d'água é incorporada à mídia digital, existem várias maneiras de detectá-lo para verificar sua autenticidade. Se alguém souber que uma marca d'água óptica está presente, ele pode ser detectado subtraindo a imagem do host da imagem com marca d'água e, em seguida, usando uma chave de segurança especial e um algoritmo de extração. Para casos em que a presença de uma marca d'água é desconhecida, a marca d'água pode ser extraída usando métodos de detecção baseados em algoritmos existentes.

Aumentando a complexidade

Os pesquisadores agora estão trabalhando para aplicar SPE a marcas d'água dinâmicas, que cria marcas d'água de objetos que mudam rapidamente. Por exemplo, as variações que ocorrem dentro de uma célula biológica podem ser registradas e usadas para criar uma marca d'água especial. Eles também planejam usar SPE para marcas d'água de várias imagens e até 3D, ao mesmo tempo em que trabalha para aprimorar ainda mais a qualidade de imagem da fotocografia de disparo único.