Выявление слабовидимых и невидимых признаков объектов

Наглядность слаборазличимых и невидимых признаков объектов в первую очередь зависит от качества работы по выделению их информационно значимых деталей на стадии цифрового ввода (сканирования) изображений. Этого можно добиться, методами цветоделения, исследования люминесцентных свойств объектов, использования различий отражательных свойств объектов в ультрафиолетовой и инфракрасной областях. Осуществлению такой дифференциации деталей способствует применение на входе системы светоприемника (матрицы или линейки), очувствленного к широкой, в том числе и невидимой, зоне спектра; светофильтров; особого режима освещения. Например, исследуя дописанные записи, можно добиться пусть незначительного, но различия в плотностях или цвете первоначальных и дописанных штрихов. Иными словами, при вводе изображений необходимо максимально использовать возможности аналоговых методов для повышения яркостного и цветового контраста исследуемых объектов. Примененная затем цифровая обработка позволяет довести уровень выявления деталей до необходимой степени наглядности.

При криминалистических исследованиях принято различать контрасты:

цветовые, когда объекты различаются по спектральным характеристикам;

яркостные, когда одноцветные объекты отличаются по яркости.

Фотографическое изменение контраста служит, в основном, решению двух задач:

первая сводится к различаемости изображений на оригиналах с малым интервалом яркостей. Такая необходимость возникает при выявлении фотографическим путем слабовидимых штрихов в документах, подвергшихся травлению, в ветхих, угасших документах. При этом должен быть усилен контраст между деталью и фоном. Похожая задача решается при сравнительном исследовании штрихов записей, подвергшихся исправлению. Но здесь речь идет об увеличении интервала яркости между частями изображения (деталь-деталь);

вторая задача заключается в получении изображения отдельных частей объекта с резко уменьшенным интервалом плотностей. Такая необходимость возникает, когда приходится исключать (маскировать) фотографическим путем изображение помех, затрудняющих восприятие полезных деталей.

Средства и методы цифровой фотографии, по аналогии с традиционными, используются в криминалистической экспертизе для запечатления общего вида объектов и для решения исследовательских задач. С их помощью можно выявлять слабовидимые и невидимые признаки, повышать наглядность цветовых и яркостных различий в исследуемых объектах; изучать механизм следообразования, получать изображения для проведения сравнительных исследований.

Цифровые изображения могут приобщаться к заключениям эксперта для иллюстрации его выводов.

Глава 2.Особенности фотографирования в невидимой зоне спектра

2.1 Понятие невидимой зоны спектра, свойства инфракрасных, ультрафиолетовых и др. лучей

На экспертные исследования очень часто поступают объекты, отдельные детали которых невидимы в силу определенных причин: документы с записями, выцветшими от длительного хранения, вытравленными, смытыми, зачеркнутыми текстами: предметы с невидимыми следами горюче - смазочных материалов, близкого выстрела, веществ биологического происхождения. Поэтому при проведении криминалистических экспертиз часто используют фотографирование подобных объектов с использованием невидимой зоны электромагнитного спектра.

Рис.1 Шкала электромагнитных волн

Граничащие с видимой зоной ультрафиолетовые и инфракрасные лучи способны воздействовать на галогениды серебра, входящие в состав светочувствительных слоев фотоматериалов, вызывая у них реакцию фотолиза и другие превращения. Однако излучения невидимой зоны спектра имеют свойства, отличающиеся от видимых лучей. Один и тот же материал объекта будет иметь различные для этих излучений коэффициенты отражения, пропускания и поглощения. Кроме того, ультрафиолетовые излучения способны вызывать люминесценцию ряда веществ.

В экспертной практике наиболее широкое применение находит фотографирование в инфракрасных и ультрафиолетовых лучах. Реже применяется фотосъемка с использованием рентгеновских лучей.

Свойства ультрафиолетового излучения. Ультрафиолетовое излучение занимает область между видимыми и рентгеновскими лучами. Для различного рода исследований в основном используют область 120--400 нм. 120 нм затруднено из-за интенсивного поглощения ультрафиолетовых лучей всеми известными материалами и средами, в том числе и воздухом. Важным свойством УФ - лучей является то, что они преломляются на границе раздела двух сред с различной плотностью и могут отражаться от зеркальных поверхностей. Это позволяет фокусировать их с помощью специальных объективов и получать невидимое УФ - изображение, а затем преобразовывать его в видимое.

УФ - лучи фокусируются оптическими системами иначе, чем видимые: чем короче длина волны, тем ближе к объективу расположена плоскость фокусировки. Зону УФ - излучения условно делят на три части: коротковолновую (120--270 нм), средневолновую (270-- 320 нм) и длинноволновую (320--400 нм).

Последняя, непосредственно примыкающая к видимому спектру, широко применяется для фотографирования в отраженных УФ - лучах и для возбуждения люминесцирующих веществ. Средневолновая, кроме того, может оказывать биологическое воздействие: вызывать загар и покраснение кожи. Коротковолновая область УФ - излучения способна ионизировать воздух, убивать бактерии.

Оптические свойства различных веществ и материалов в УФ - зоне спектра существенно отличаются. Это, например, увеличение оптической плотности у большинства материалов, прозрачных в видимой области. С уменьшением длины волны излучения изменяются и коэффициенты отражения для всех материалов и веществ.

Свойства инфракрасного излучения.

Для инфракрасных лучей в той или степени прозрачны: большинство красителей и пигментов растительного происхождения; почти все сорта тонкой бумаги; чернила, изготовленные на базе водорастворимых органических красителей; все сорта красной туши и некоторые сорта туши кустарного происхождения; цветная копировальная бумага и ленты пишущих машин, если в их состав входят органические красители; фиолетовые штемпельные краски; кровь.

Для инфракрасных лучей непрозрачны: сажа и те красящие вещества, в состав которых она входит; штрихи выполненные графитными, графитно - копировальными и некоторыми сортами синих и зеленых (не копировальных) карандашей; чернила в состав которых входит соли железа или меди.

2.2 Фотографирование в ультрафиолетовых лучах объектов криминалистических экспертиз

Ультрафиолетовая фотография -- метод получения фотографических изображений в УФ - зоне спектра в целях выявления особенностей объектов не воспринимаемых зрением.

Его широко применяют для обнаружения биологических следов и горюче-смазочных материалов, установления различий в свойствах чернил, бумаги и т.п.; для восстановления содержания вытравленных, угасших текстов и в других случаях.

Фотоаппаратура и приспособления для фотографирования в ультрафиолетовой зоне спектра.

Источники УФ - излучения -- это солнце, электрические угольные дуги высокой интенсивности, импульсные источники света, ртутно-кварцевые и люминесцентные лампы.

Для криминалистических исследований наиболее удобны ртутно-кварцевые и люминесцентные лампы, в которых в парах ртути при электрическом разряде возникает оптическое излучение в УФ, видимой и ИК - зонах спектра. В зависимости от рабочего давления паров ртути в колбах ламп они бывают низкого, высокого и сверхвысокого Давления. Первые два типа используются для фотографирования в УФ - зоне спектра; а третий еще и для съемок в ИК - зоне.

Газоразрядные лампы низкого давления могут быть двух видов: без люминесцентного покрытия -- бактерицидные и с люминесцентным покрытием -- люминесцентные. К первому типу относятся лампы ДБ-15, ДБ-30 (БУВ -- бактерицидные, увиолевые мощностью 15 и 30 Вт). Они являются источниками коротковолнового ультрафиолетового излучения в области 254 нм. Люминесцентные газоразрядные лампы в большей части изготавливаются в виде цилиндрических колб, внутренняя поверхность которых покрыта люминофором, светящимся под воздействием коротковолнового ультрафиолетового излучения в видимой и ультрафиолетовой зонах спектра.

На непрерывный спектр свечения люминофора у них накладывается интенсивная линия излучения паров ртути в ближнем ультрафиолете с длиной волны 365 нм.

Ртутные лампы высокого давления типа ДРТ (ПРК) дают линейчатый спектр, соответствующий спектральным линиям паров ртути в интервале от 248 до 1014 нм. Они излучают и слабый сплошной спектр ультрафиолетового излучения, который составляет незначительную долю от общего светового потока лампы.

Ртутные лампы сверхвысокого давления ДРШ (СВД) являются мощными источниками энергии в ультрафиолетовой и видимой областях спектра. Наиболее интенсивное излучение соответствует линиям ртутного спектра от 312 до 579 нм. Как в ультрафиолетовой, так и в видимой областях на линейчатый спектр накладывается непрерывный фон излучения, интенсивность которого возрастает с увеличением давления паров ртути в колбах ламп и плотности тока. Эти лампы работают с принудительным водяным или воздушным охлаждением. Осветительным прибором, изготовленным на базе ламп сверхвысокого давления, является "Таран - ЗМ".

В криминалистических лабораториях широкое применение находят и малогабаритные источники ультрафиолетового излучения, на пример, портативный осветитель ОЛД-41, УО-1, ЛЮМ-1 и др.

Внутренняя поверхность колб ламп данных осветителей покрыта люминофором, что позволяет получать интенсивное излучение в длинноволновой части ультрафиолетового спектра. Во время работы с небольшими по размерам объектами можно использовать ультрафиолетовые микроосветители типа ОЙ-18. Они оснащены мощными ртутно-кварцевыми лампами с комплектом сменных светофильтров для выделения отдельных участков длинноволновой части ультрафиолетового спектра.

Мощными источниками ультрафиолетового излучения являются и импульсные лампы с колбами из кварцевого или увиолевого стекла, например ИФК-2000. В импульсных источниках используют искровой разряд в инертных газах с кратковременной вспышкой большой мощности. Они дают сплошной спектр излучения, по спектральному составу близкий к солнечному.

Светофильтры для ультрафиолетовой фотографии разделяют на две группы: выделяющие определенную зону УФ - спектра и поглощающие УФ - лучи, или заградительные. Первые необходимы для любых исследований в УФ - области спектра и устанавливаются перед осветителем; вторые используются при регистрации люминесценции, возбужденной УФ - лучами, и устанавливают перед объективом.

Так как ртутные лампы наряду с УФ - лучами испускают видимые и ИК - лучи, необходимую для исследования область спектра выделяют с помощью абсорбционных светофильтров, изготавливаемых из черного увиолевого стекла, прозрачного для УФ - лучей. Наибольшее применение при фотографировании находят УФС-1, УФС-2, УФС-5, УФС-6, УФС-7. В некоторых случаях для съемки в ультрафиолетовой зоне спектра используют фиолетовые светофильтры ФС-1, ФС-6, ФС-7 и даже синие стекла, например СС-4.

Кроме твердых светофильтров при съемке в УФ - зоне спектра применяют жидкостные и газообразные абсорбционные светофильтры, например, 40%-ный раствор сернокислого никеля или сернокислого кобальта с максимумом пропускания в области 254 нм. Главным их достоинством является возможность изготовления в лабораторных условиях и плавное изменение характеристик спектрального пропускания при изменении компонентов раствора и их концентрации. Вместе с тем эти светофильтры сильно ослабляют излучение и весьма нестабильны.

Для выделения узких зон УФ - спектра используют комбинацию двух светофильтров из каталога паспортизированного стекла с учетом их спектрального пропускания.

При фотографировании в УФ - зоне спектра необходимо согласовать спектральные свойства выбранного светофильтра со спектральным составом света, излучаемого источником. Например, светофильтры УФС-1, УФС-5 можно использовать с любым источником, поскольку они пропускают всю применяемую в криминалистике область УФ - спектра: коротковолновую, средневолновую и длинноволновую. Для ртутных ламп низкого давления необходимы светофильтры, пропускающие коротковолновые УФ - лучи. Со светофильтрами, выделяющими средневолновые и длинноволновые участки спектра, следует применять ртутные лампы высокого и сверхвысокого давления, или люминесцентные газоразрядные лампы.

В качестве заградительного из каталога паспортизированного стекла выбирают селективные (зональные) и компенсационные светофильтры, цветные и бесцветные: БС-7, БС-8, СБ-10, ЖЗС-5, ЖЗС-10, ЗС-1, ЗС-8, ЖС-4, ЖС-12, ЖС-17, ОС-12, ОС-14, КС-11, КС-14 и др. Светофильтры подбирают из условия, что они должны поглощать УФ - лучи и пропускать то или иное люминесцентное свечение. Например, в случае появления на объекте люминесценции желтого или желто-зеленого цвета необходимы светофильтры ЖС-4, ЖС-12, ЖС-17, или ЖЗС-4, ЖЗС-10, а для люминесценции оранжевого или красного цвета -- соответственно светофильтры ОС-12, ОС-14 или светофильтры КС-11, КС-14.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5