掠入射加分色攝影法拍攝灰塵鞋印

徐新新

(中國刑事警察學(xué)院，遼寧 沈陽 110035)

技術(shù)人員在對(duì)犯罪現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘查過程中，通常會(huì)在中心現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)并提取到遺留在彩色地板革及細(xì)絨布上的灰塵鞋印，由于彩色地板革及細(xì)絨布背景彩色圖案的干擾，同時(shí)灰塵鞋印對(duì)光反射的亮度分布受彩色地板革及細(xì)絨布背景的影響，利用常規(guī)拍照方法難以有效的提取彩色地板革及細(xì)絨布上的灰塵鞋印。從理論上來看，如果將光源以較小入射角度照射到彩色地板革及細(xì)絨布上的灰塵鞋印，能夠在垂直方向上接收到清晰完整的灰塵鞋印痕跡圖像。而結(jié)果表明，由于彩色地板革及細(xì)絨布表面不是非常光滑，屬于混合反射承痕客體，加之灰塵鞋印所含物質(zhì)成分不同，屬于漫反射痕跡物證，同時(shí)由于彩色地板革及細(xì)絨布背景圖案的干擾，在此情況下拍攝出來的灰塵鞋印痕跡圖像很難達(dá)到痕跡物證檢驗(yàn)鑒定的要求。針對(duì)此類檢材，本文將在兩種不同顏色類型的彩色地板革及細(xì)絨布上，運(yùn)用掠入射配光加分色攝影的方法來探討此問題[1]。

1 加強(qiáng)灰塵鞋印顯現(xiàn)的攝影方法

1.1 配光檢驗(yàn)方法

在光線照射下，承痕客體上各種物質(zhì)的反射光具有各自的空間分布形式。配光檢驗(yàn)方法的作用主要是記錄在垂直方向上的反射光分量的相對(duì)亮度分布。配光方法能夠加強(qiáng)灰塵鞋印與承痕客體背景之間的亮度反差，削減或消除承痕客體背景圖案的干擾。從而清晰完整地顯現(xiàn)承痕客體上的灰塵鞋印。如果在配光檢驗(yàn)方法中搭配使用一些其他光學(xué)方法，例如分色攝影方法等，可以進(jìn)一步有效的增強(qiáng)灰塵鞋印與承痕客體背景之間亮度反差及減少承痕客體背景色彩圖案的干擾。

1.2 掠入射配光方法

所謂掠入射配光法，就是使光源照明光線以入射角近似于90°的方向照射被拍攝物體的表面。這種方法加強(qiáng)反差的原理在于：由于半光滑的承痕客體表面具有混合反射性質(zhì)，當(dāng)對(duì)承痕客體進(jìn)行掠入射配光時(shí)，其表面產(chǎn)生的垂直反射光只有極少部分能夠被接收，而像灰塵鞋印這些具有漫反射性質(zhì)的物質(zhì)，其產(chǎn)生的垂直反射光光線能夠被大量接收，從而使痕跡與承痕客體表面產(chǎn)生一定的亮度差。

它主要適用于半光滑表面上具有漫反射性質(zhì)物質(zhì)構(gòu)成的痕跡，如灰塵鞋印、指印、502膠指印等。

1.3 分色攝影技術(shù)

分色攝影是指在可見光范圍內(nèi)，利用分光裝置有目的地選擇成像光波段的專門攝影技術(shù)。分色攝影只能記錄物體反射的可見光譜區(qū)內(nèi)的部分色光。分色攝影的對(duì)象一般由多種物質(zhì)成分構(gòu)成，例如現(xiàn)場(chǎng)上的許多犯罪痕跡與承痕客體，是由不同的物質(zhì)成分構(gòu)成的。不同的物質(zhì)有不同的光的吸收和反射特性，使它們?cè)谏庹丈湎卤憩F(xiàn)出不同的亮度差異，而這種亮度差異隨色光波長的變化而變化。分色攝影就是根據(jù)此原理，利用不同光譜成分的色光來記錄所需的亮度分布。分色攝影是運(yùn)用濾色鏡對(duì)色光“同色通過、異色吸收”的原理，消除背景干擾和分離色彩影像，獲得人眼難以區(qū)別的細(xì)節(jié)影像[2]，從而達(dá)到拍攝目的，分色照相通常都是在黑白模式下進(jìn)行拍攝的。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 實(shí)驗(yàn)器材

索尼數(shù)碼照相機(jī)一臺(tái)、中焦鏡頭一個(gè)、藍(lán)色和紅色濾光鏡各一塊、警用強(qiáng)光手電一只、多功能翻拍儀一臺(tái)、黃色和紅色地板革及藍(lán)色和綠色細(xì)絨布數(shù)張。

2.2 樣本制作

選用兩只不同類型的皮鞋，首先清除鞋底粘有的雜物并用清水進(jìn)行清洗晾干，然后讓穿鞋人在有灰塵區(qū)域行走，使皮鞋鞋底粘取一定量的灰塵，最后在彩色地板革及細(xì)絨布上垂直踩踏灰塵鞋印。

2.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)果

2.3.1 彩色地板革上灰塵鞋印顯現(xiàn)

在較暗的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下開展此實(shí)驗(yàn)，首先將鏡頭上套有藍(lán)色濾光鏡的索尼數(shù)碼照相機(jī)固定在多功能翻拍架上，啟動(dòng)電源開關(guān)，將檢材樣本平整的放在多功能翻拍架上，保證數(shù)碼照相機(jī)鏡頭平面與實(shí)驗(yàn)檢材相平行，同時(shí)將數(shù)碼照相機(jī)的色調(diào)調(diào)為黑白模式[3]，然后將多功能翻拍架上的底光關(guān)掉，打開警用強(qiáng)光手電用掠入射配光照明彩色地板革上微弱灰塵鞋印，調(diào)節(jié)數(shù)碼照相機(jī)與實(shí)驗(yàn)檢材樣本之間的距離及拍照參數(shù)，并不斷改變掠入射配光照明的角度和方向，使實(shí)驗(yàn)檢材樣本的灰塵鞋印圖像清晰的呈現(xiàn)在數(shù)碼照相機(jī)里。結(jié)果見圖1所示。

圖1 掠入射加分色攝影顯現(xiàn)彩色地板革上灰塵鞋印

圖1(a)和圖1(b)分別是用警用強(qiáng)光手電掠入射配光照明加分色攝影顯現(xiàn)出來的兩種類型皮鞋灰塵鞋印圖像。從上述彩色地板革上灰塵鞋印顯現(xiàn)效果可以看出，皮鞋鞋底的外表整體結(jié)構(gòu)形象特征十分清晰明顯，能夠清楚的看出鞋子鞋底花紋種類，同時(shí)局部鞋底磨損特征也清晰可見，根據(jù)此灰塵鞋印痕跡圖像，能夠分析出鞋子種類，間接分析出犯罪嫌疑人的人身特點(diǎn)，用掠入射配光照明加分色攝影方法拍攝出來的灰塵鞋印完全符合檢驗(yàn)鑒定的要求。

2.3.2 細(xì)絨布上灰塵鞋印顯現(xiàn)

圖2 掠入射加分色攝影顯現(xiàn)細(xì)絨布上灰塵鞋印

圖2(a)和圖2(b)是數(shù)碼照相機(jī)在黑白模式下，利用警用強(qiáng)光手電掠入射配光照明加分色攝影的方法拍攝出來的細(xì)絨布上灰塵鞋印圖像。根據(jù)分色攝影“異色吸收、同色通過”的原理，在鏡頭前套上紅色濾色鏡進(jìn)行拍攝出來的效果圖像非常清晰，增強(qiáng)了細(xì)絨布背景與灰塵鞋印之間的反差，突出了灰塵鞋印，使痕跡圖像達(dá)到了檢驗(yàn)鑒定的要求。

3 結(jié)果討論與分析

通過對(duì)上述兩種具有混合反射性質(zhì)的彩色客體上灰塵鞋印的顯現(xiàn)效果來看，完全達(dá)到了痕跡提取及檢驗(yàn)鑒定的要求。拍攝彩色客體背景上的灰塵鞋印時(shí)，如果單純運(yùn)用分色攝影時(shí)，雖然能最大程度上削減或消除承痕客體彩色背景圖案的干擾，但由于沒有合理配光，灰塵鞋印的紋理特征并不能夠清晰的顯現(xiàn)出來。如果只使用掠入射配光攝影，由于承痕客體背景圖案的干擾，拍出來的痕跡圖像很容易和背景圖案混在一起，從而導(dǎo)致檢驗(yàn)鑒定結(jié)論出現(xiàn)偏差。只有當(dāng)掠入射配光照明法加分色攝影相結(jié)合起來，發(fā)揮兩者的優(yōu)越性，使承痕客體內(nèi)反射光得到抑制，使承痕客體亮度降到最低值，減少背景雜光干擾，同時(shí)能夠削減或消除背景多色圖案的干擾，將具有混合反射性質(zhì)的彩色承痕客體上的灰塵鞋印更清晰完整的顯現(xiàn)出來，如圖1、2，就是所需要的最好的痕跡攝影圖像。