薛 峰 朱 桑

上海市公安局浦東分局刑事科學(xué)技術(shù)研究所，上海 200125

在科技高速發(fā)展的今天，指紋作為傳統(tǒng)證據(jù)之一依然具有不可取代的地位。因此，對(duì)指印的提取依舊是現(xiàn)場(chǎng)勘查的重要任務(wù)之一。指紋在可見光下用肉眼一般很難發(fā)現(xiàn)，在可見光下光學(xué)提取頗有難度。而用普通物理、化學(xué)方法提取這些指印會(huì)破壞原有的物證且要保證一次性成功。偏振光照相技術(shù)的出現(xiàn)，突破了提取指紋必須破壞物證的瓶頸，推動(dòng)刑事圖像技術(shù)走向成熟學(xué)科之路。

一、偏振光照相技術(shù)原理

偏振光照相技術(shù)是指在自然光照射下，客體表面和指紋介質(zhì)對(duì)反射光可能會(huì)出現(xiàn)不同的偏振性質(zhì)。偏振鏡是人為的產(chǎn)生特定方向偏振光的有效工具，它可以讓與其偏振方向平行的振動(dòng)光波通過，同時(shí)，能使其它方向的振動(dòng)光波受到不同程度的減弱。通常在光源上加偏振鏡，同時(shí)在照相機(jī)鏡頭前放置偏振鏡，前者稱為“起偏鏡”，后者稱為“檢偏鏡”。光源射出的偏振光照明被拍客體，客體上的痕跡(灰塵等)對(duì)偏振光有退偏振作用，其反射光為非偏振光，進(jìn)入鏡頭成像?？腕w的反射光通常是偏振光，可以用檢偏鏡消除掉，客體不同會(huì)呈現(xiàn)出不同的偏振狀態(tài)，通過調(diào)整光照的方向與角度或檢偏鏡的偏光軸方向，調(diào)整檢材上物質(zhì)的相對(duì)亮度。因此，可以消除或減弱干擾細(xì)節(jié)，加強(qiáng)痕跡反差。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

(一)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

使用偏振光照相法分別對(duì)在不同光滑客體上遺留的汗?jié)撝讣y、油脂指紋、灰塵指紋進(jìn)行光學(xué)檢驗(yàn)。通過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，并對(duì)數(shù)據(jù)的分析，對(duì)偏振光照相法對(duì)各類光滑客體各類指紋的顯現(xiàn)效果進(jìn)行對(duì)比。總結(jié)出常見光滑客體上各類指紋的顯現(xiàn)效果比較表，并為檢驗(yàn)人員尋找各類光滑客體上各類指紋最適合的方法。

(二)實(shí)驗(yàn)樣本的制作

將所準(zhǔn)備的光滑客體分為兩類：一類是光澤度高的光滑客體，包括鏡子、手機(jī)屏幕貼紙、光盤；另一類是光澤度不高的光滑客體，包括白瓷磚、金屬盒油漆表面、搪瓷。并在這些客體上分別貼上比例尺，并在比例尺的左邊捺印汗?jié)?、油脂、灰塵指印。

(三)實(shí)驗(yàn)器材和設(shè)備

1.數(shù)碼照相機(jī)

生產(chǎn)于日本的尼康(Nikon)牌D800型全畫幅單鏡頭反光數(shù)碼照相機(jī)，其有效像素為3630萬像素，并配備105mm定焦鏡頭。

2.偏振鏡

兩片生產(chǎn)于日本的SUNPAK牌直徑為65mm的偏振鏡。

3.其他

實(shí)驗(yàn)中還需要使用到翻拍架、可調(diào)聚光度的電筒。

圖1 偏振光照相法對(duì)常見光滑客體上潛在指紋的顯現(xiàn)效果圖

三、實(shí)驗(yàn)研究方法

將相機(jī)固定在翻拍架上，同時(shí)將其調(diào)至手動(dòng)M檔。將檢材置于鏡頭正下方，適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)相機(jī)的高度，并調(diào)焦至比例尺清晰為止。相機(jī)的位置最好是將指紋完整地呈現(xiàn)在取景范圍內(nèi)的高度。在鏡頭和光源前分別固定上偏光鏡，鏡頭前的起檢偏作用，光源前的起起偏作用。此時(shí)運(yùn)用配光技術(shù)，調(diào)節(jié)光源的照射角度，出現(xiàn)指紋時(shí)，分別旋轉(zhuǎn)兩片偏光鏡，在旋轉(zhuǎn)時(shí)，紋線和背景的亮度差呈周期性變化，因此旋轉(zhuǎn)直至對(duì)比最為明顯的時(shí)候按下快門。記錄下拍攝數(shù)據(jù)并選擇效果好的照片。

在拍照時(shí)要注意，由于偏光鏡的使用，導(dǎo)致取景范圍內(nèi)整個(gè)畫面比較暗，因此要進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠毓庋a(bǔ)償，不斷改變曝光時(shí)間進(jìn)行系列曝光，直至效果最佳。在運(yùn)用配光技術(shù)時(shí)，應(yīng)不斷改變光源的照射角度和方向，選

擇紋線背景反差最明顯的角度和方向?qū)υ摍z材進(jìn)行拍照。在旋轉(zhuǎn)完兩片偏光鏡之后就不能隨便改變光源的位置，這樣才能保證拍照的效果最佳。要保證實(shí)驗(yàn)是在暗室中進(jìn)行的，否則雜光會(huì)影響拍攝效果。

四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

(一)偏振光照相對(duì)常見光滑客體上潛在指紋的顯現(xiàn)效果圖

本實(shí)驗(yàn)在光圈系數(shù)為5.6下進(jìn)行系列曝光，曝光時(shí)間為1/800s-1/2s。

(二)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)

實(shí)驗(yàn)表明，利用偏振光照相技術(shù)拍得的圖片是深色背景淺色紋線。如圖1所示，偏振光照相能通過適當(dāng)選擇照相光的偏振性質(zhì)、照明角度和檢偏鏡的光軸方向，消除或者減弱細(xì)節(jié)干擾，加大痕跡與背景的反差。然而，油漆表面上的紋線與背景的反差不明顯，其干擾背景也未能消除掉?？赡苁且?yàn)橛推岜砻骐m然光滑，但是其反射能力不強(qiáng)，導(dǎo)致背景反射光和指紋物質(zhì)反射光呈現(xiàn)相似的偏振狀態(tài)，所以不能更好地增加指紋與紋線之間的亮度反差。

五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論

偏振光照相法經(jīng)過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析得出以下結(jié)論：常見光滑客體上各類指紋的顯現(xiàn)效果比較，如表1：(+表示效果一般，+ + +表示效果較好，+ + + + +表示效果很好)

表1 常見光滑客體上各類指紋的顯現(xiàn)比較表

對(duì)光澤度高的光滑客體上的汗?jié)撝讣y、油脂指紋、灰塵指紋的顯現(xiàn)，偏振光照相都能有很好的效果。對(duì)光澤度不高的光滑客體上的汗?jié)撝讣y偏振光照相也是可行的；灰塵指紋最適合用偏振光照相。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1]高樹輝，王梅.數(shù)碼偏振光照相提取光滑表面上潛在痕跡的方法.中國人民公安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2011(4).

[2]高樹輝，陳龍，王磊.畫報(bào)表面潛在指紋的光學(xué)顯現(xiàn).中國人民公安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2012(2).