黑色簽字筆跡與紅色印油指印交叉時序的實驗研究

祝招輝 王葦?shù)?/p>

（1.河南警察學院，河南 鄭州450046；2.華東政法大學，上海200042）

在文件檢驗工作中，對于印油印文與書寫墨水字跡交叉時序的判斷一直是個難題，同時也是一個重點。目前對于朱墨時序方面的研究主要集中于顯微檢驗法、光譜儀檢驗法、文檢儀檢驗法、三維立體檢驗法及有損原件的檢驗方法等［1］。

1 實驗原理

朱墨時序的顯微檢驗的主要依據(jù)是交叉部位的表觀特征，其主要體現(xiàn)在墨跡和色料的層次結(jié)構(gòu)、外觀色澤及印文圖文線條和文書筆跡筆畫的完整性、連貫性等方面［2］。而使用合適的儀器并對圖像進行適當?shù)奶幚?，能夠更加清晰地反映朱墨時序的交叉情況?；谥讣y自身的不連貫性所導致的指印情況，本文采用了基礎的檢驗方法并對圖像進行處理，觀察所得到的情況。

2 實驗過程與條件

2.1 實驗器材

徠卡熒光顯微鏡、奧博6000視頻層析顯微鏡、超級文檢工作站、印油一份（得力油性顏料系快干印臺No.9863）、常見黑色簽字筆一支（真彩GP-1521黑色中性筆）、白色A4紙若干。

2.2 制作樣本

將紙張分為A組與B組。在編號為A的紙張上先用黑色簽字筆簽名，后捺印指印。在編號為B的紙張上先捺印指印，后用黑色簽字筆簽名。為了方便觀察以及保證信息準確性，捺印指印時同一人使用右手食指采用相同大小的力度進行捺印。簽名時同一人采用相同大小的力度進行書寫。為防止出現(xiàn)誤差，每組4張A4紙，每張捺印9枚指印，共計72組樣本。

2.3 實驗過程

2.3.1 文檢儀觀察

A組選取5組樣本，用文檢儀進行觀察，調(diào)整激發(fā)光源波長與接收光源波長，觀察在不同波段下交叉部位的特征。觀察效果較好的激發(fā)光源與接收光源波長，記錄光源波長并拍照。在同一條件的光源下，B組選取5組樣本，觀察該波段下叉部位的特征。對采集到的圖像進行色彩處理，觀察發(fā)生的變化。

2.3.2 奧博6000視頻層析顯微鏡觀察

A、B組各選取5組樣本，使用奧博6000顯微鏡進行觀察。觀察每組樣本交叉部位特征，同時與未交叉部位的筆跡和指印進行比較，觀察發(fā)現(xiàn)細節(jié)特征并進行拍照。

2.3.3 徠卡熒光顯微鏡觀察

A、B組各選取5組樣本，使用萊卡熒光顯微鏡進行觀察。觀察交叉部位的細節(jié)特征并進行拍照。對照片進行色彩處理，觀察發(fā)生的變化。

3 實驗分析

3.1 文檢儀觀察分析

A組：筆跡完整清晰，墨跡分布較實且均勻。調(diào)整光源發(fā)現(xiàn)，在激發(fā)光源波長530nm、接收光源波長600nm的條件下，能夠觀察到印油指印發(fā)出熒光，放大后在書寫筆跡與印油指印的交叉部位上能夠觀察到表面有熒光存在，但分布不多且不均勻（見圖1中箭頭指向區(qū)域）。

B組：筆畫有中斷，墨跡的分布不均。在激發(fā)光源波長530nm、接收光源波長600nm的條件下，能夠觀察到印油指印發(fā)出熒光。在交叉部位能夠發(fā)現(xiàn)書寫筆跡的筆畫有明顯的中斷現(xiàn)象，且筆畫呈中空狀。放大后在交叉部位能夠發(fā)現(xiàn)筆畫的中空部位有亮光但筆畫兩邊的邊緣表面并沒有亮光出現(xiàn)（見圖2中白色箭頭指向區(qū)域）。在交叉部位能夠觀察到，筆跡是覆蓋在指印上方的（見2中黑色箭頭指向區(qū)域）。

圖1 A組圖像

圖2 B組圖像

利用圖片處理軟件對圖片進行處理觀察，發(fā)現(xiàn)在調(diào)節(jié)對比度時，圖片有較為明顯的變化。A組圖片中，黑色的筆跡隨著對比度的升高，表面慢慢變亮（見圖3、圖5中白色箭頭指向區(qū)域）；而B組圖片中，對比度升高時黑色筆跡表面變化不大（見圖4、圖6中白色箭頭指向區(qū)域）。

圖3 A組圖像調(diào)整對比度至較高值

圖4 B組圖像調(diào)整對比度至較高值

圖5 A組圖像調(diào)整對比度至最高值

圖6 B組圖像調(diào)整對比度至最高值

在制作樣本時，顏料層之間存在相互覆蓋的關(guān)系，在抓取圖像以及對圖像進行處理時，圖像所表現(xiàn)的特點是后形成的顏料層的性質(zhì)。所以在改變對比度時，圖像所表現(xiàn)的特點就是上層顏料的性質(zhì)。在先書寫筆跡后捺印指印的檢材中，改變對比度，指印亮度增加，筆畫上出現(xiàn)的亮光也會隨之增加；而先捺印指印后書寫筆跡的檢材，在改變對比度時，圖像整體發(fā)生的變化不大。

3.2 奧博6000視頻層析顯微鏡觀察分析

A組：筆跡整體上清晰完整，沒有筆畫中斷現(xiàn)象，墨跡分布較為均勻。在指印與筆跡的交叉部位，黑色筆跡上方有紅色的印油點出現(xiàn)（見圖7、圖8中箭頭指向區(qū)域）。在微調(diào)顯微鏡焦距過程中，在一定范圍內(nèi)，鏡頭向下方移動，黑色的書寫筆跡越清晰；鏡頭向上方移動，紅色的印油點越清晰。

圖7

圖8

根據(jù)油水相拒的原理，在先書寫筆跡的情況下，由于沒有油性顏料對書寫筆跡的影響，書寫筆跡會保存的較為完整。而先書寫筆跡，使捺印指印時，在筆畫的上方，印油的附著力下降，且指紋自身存在不完整性，就會導致在觀察時在筆跡上方有印油點存在，但印油點的分布較少。同時，在捺印指印與簽字筆跡形成交叉時，筆跡與指印的顏料呈重疊關(guān)系，會導致印油與墨跡處在不同平面上，產(chǎn)生景深的差異，在顯微鏡觀察下就會出現(xiàn)兩者的模糊與清晰的轉(zhuǎn)變。

B組：筆跡整體上不完整，有連筆中斷現(xiàn)象出現(xiàn)，墨跡整體較淡。在指印與筆跡的交叉部位，能夠發(fā)現(xiàn)在紙張纖維上黑色筆跡覆蓋在紅色印油上方（見圖9中箭頭指向區(qū)域），且筆畫有中空現(xiàn)象（見圖10中箭頭指向區(qū)域），墨水在紙張上附著較差。在微調(diào)顯微鏡焦距過程中，在一定范圍內(nèi)，鏡頭向下方移動，紅色的印油點越清晰；鏡頭向上方移動，黑色的書寫筆跡越清晰。

圖9

圖10

由于兩種顏料相互排斥，在先捺印指印后書寫筆跡時，在指印上方，筆畫墨水黏附較差，同時書寫動作會受到印油的影響，筆尖會書寫不暢，導致觀察到的簽名整體不實，有筆畫中斷和中空現(xiàn)象。同時由于顏料層的覆蓋關(guān)系而產(chǎn)生的景深差異，在觀察時調(diào)整焦距就會有清晰度的變化。

3.3 徠卡熒光顯微鏡觀察分析

A組：筆跡清晰完整，墨跡均勻，在紙張上附著較實。在指印與筆跡的交叉部位，黑色筆跡上方有紅色的印油點出現(xiàn)，印油點覆蓋在筆跡上方（見圖11中箭頭指向區(qū)域）。

圖11

在書寫筆跡時不受印油顏料的影響，筆畫完整清晰。而捺印指印時受到下層筆墨的影響，使印油顏料的附著力下降，在觀察時能夠發(fā)現(xiàn)筆跡上方的些許印油點將筆跡覆蓋，但覆蓋不完整且印油較少。

B組：筆跡不完整，有連筆中斷現(xiàn)象出現(xiàn)，墨跡附著不實，整體較淡。在指印和筆跡交叉部位，筆畫有中空現(xiàn)象（見圖12中箭頭指向區(qū)域）。在交叉處的紙張纖維上，能夠發(fā)現(xiàn)黑色筆跡覆蓋在紅色印油上。在未交叉部位，黑色筆畫上黏附有紅色的印油（見圖13中箭頭指向區(qū)域）。

圖12

圖13

在書寫筆跡時會受到印油的影響出現(xiàn)筆畫的中斷以及中空。同時在簽名時，書寫動作會對下層的印油顏料造成影響，書寫過程中會拖帶印油顏料，導致在形成的筆跡中出現(xiàn)印油顏料。

對圖片進行處理。調(diào)整圖片飽和度（色彩飽和系數(shù)）及伽瑪值（圖像對比度系數(shù)），觀察圖像所發(fā)生的變化。經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)，在圖片飽和度系數(shù)為1000時，調(diào)整伽瑪值由正常觀察的1.0逐漸降低，能夠發(fā)現(xiàn)在伽瑪值由1.0至0.2逐漸變小的過程中，在指印與筆跡交叉區(qū)域，黑色墨跡逐漸變淡，紅色印油區(qū)域逐漸變亮。A組圖像中，黑色筆跡區(qū)域整體墨跡變淡但變亮（見圖14、圖16、圖18、圖20中箭頭指向區(qū)域的變化）；而B組圖像中，黑色筆跡區(qū)域整體變淡，表面無亮光出現(xiàn)（見圖15、圖17、圖19、圖21中箭頭指向區(qū)域的變化）。將其兩組圖片比對觀察，黑色筆跡的變化區(qū)別較為明顯。

圖14 A組處理前圖像

圖15 B組處理前圖像

圖16 A組圖像飽和度1000伽瑪值0.50

圖17 B組圖像飽和度1000伽瑪值0.50

圖18 A組圖像飽和度1000伽瑪值0.30

圖19 B組圖像飽和度1000伽瑪值0.30

圖20 A組圖像飽和度1000伽瑪值0.20

圖21 B組圖像飽和度1000伽瑪值0.20

4 實驗結(jié)論

通過實驗研究，對于黑色簽字筆跡與紅色印油指印的交叉時序，主要使用顯微觀察及文檢儀觀察，然后對圖像進行處理。在已獲取的圖像上使用儀器自帶的軟件進行色彩調(diào)整，對交叉部位的差異情況能夠更好地反映出來。如表1所示。

表1 黑色簽字筆跡與紅色印油指印的交叉時序