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尽管数码科技日新月异的发展,但人们还是普遍认为在犯罪现场痕迹物证的拍照中,数码相机还难以同传统相机的银盐胶片相抗衡。那么,现在市面上所售的中档价位的数码相机能否适应现场物证照相的要求,所摄照片能否保持如传统照片所记录的物证细节呢?带着这个问题,笔者用数码相机进行了犯罪现场中常见痕迹的拍照试验。
犯罪现场痕迹物证拍照对数码相机的要求
在犯罪案件现场上涉及与案有关的痕迹,主要包括作案人在现场遗留手印、足迹、工具痕迹、枪弹痕迹、字迹及其各种压痕、牙印、车轮胎印等等。这些痕迹,可以反映出作案人作案过程及作案的手段、手法,它对于刻画作案人的形象、缩小侦查范围有着极其重要的作用,在案侦结束后,这些痕迹还可作为重要的物证来证明犯罪。因此,清晰有效地记录和反映这些痕迹的特征,成为现场照相的一个重要内容。
现场痕迹物证拍照相对于现场的其他照相内容而言,其拍照难度较大,所获得的图像,必须在影像清晰、层次细腻的基础上,反映出一定的反差效果且影像不能变形。这就要求所使用的照相机:一是必须能适应近距离拍照,有时甚至是原物大或直接放大照相;二是能够进行不同曝光组合的选择,并能在不同的光照条件甚至在弱暗光条件下进行正确曝光;三是必须具有较高的分辨率,充分显示被摄对象的细部层次;四是电池应具有持久与耐用性。因此,具有400万以上像素的,能够进行较大范围光学变焦的自动和手动调焦方式,同时具有自动和手动控制曝光量功能的数码相机,才能够适用于现场痕迹物证的照相。
使用数码相机进行痕迹物证照相
作为与犯罪活动相关的痕迹,出现率较高的是遗留在各类物体表面的平面或立体的印迹、斑痕。
这些痕迹的共同特点是:痕迹较小、细节较多,有时甚至需要借助于放大镜观看。照相时要求:对平面或无显著立体感的痕迹,要求表现遗留面积大小、色彩区别、形状差异及质感;对具有一定深度的立体形态痕迹,除以上要求外,还应着重于立体感的表现。为了满足此类痕迹的照相要求,通常采用根据被摄对象的大小而选择近距离加比例尺进行1:2或1:4的低倍率缩小照相,或者1:1原物大以及直接放大等微距照相方法。若使用胶卷相机进行拍摄时,是通过选择近摄接圈或近摄皮腔,或者选用具有微距功能的专业微距镜头进行拍照,以保证不变形地获得尽可能多细节的较大的图像。在测试拍照中,我们选择了几种有代表性的痕迹,特别是对细节较多的指印进行了拍照实验。
1.对焦功能的使用
由于常见痕迹的相对面积都较小,拍照的距离近而景深范围狭窄,所以物痕拍照中的精确调焦更显重要。
首先,应注意少用或不用数码变焦功能,适当地利用其光学变焦功能。在用微距或近距离获取较大图像之后对焦,尽可能拍得较大的影像以保证所摄痕迹的细部层次。
其次,应尽量使用自动对焦方式。在图像能见度较低或全黑拍摄环境中,可开启辅助对焦灯进行对焦;若对焦区域影像较小、使用自动对焦困难时,可进行手动对焦;当被拍主体偏移中央部位时,使用自动对焦点可变功能,将自动对焦框移至主体特征所在部位进行对焦。
当照相机屏幕显示自动对焦困难时,可以选择一个参照物对焦,并使用自动对焦锁功能,锁定其对焦点,然后为被拍主体重新构图;或者切换到手动对焦方式,直接进行手动对焦。也可使用手动对焦与自动对焦相结合的方式,即:使用手动对焦操作后,按下设置SET键,相机就会自动在当前的对焦点附近寻找更准确的对焦点。
2.影像分辨率与压缩率的设置
为了保证所摄的痕迹物证图像能够用于检验或鉴定,使其达到或超过胶卷照片的品质,但又不会占用过大的存储空间,我们对痕迹拍照中的影像分辨率和压缩率的设置进行了选择并得出初步的结论。
分辨率及压缩率高低的限定为:痕迹图像分辨率高于 1024 X 768像素(L、M)时,表示较高分辨率;设置为S时,则表示较低分辨率。痕迹图像压缩率为“极精细”、“精细”时,表示较低压缩率;显示“普通”时为较高压缩率。获取高精度痕迹物证图像的基本原则是:选择较高分辨率的同时选择较低压缩率,此外,还可以应用RAW图像格式,即数码照相机不压缩图像格式。
当主体影像较小,或难以靠近被摄体而造成物距较远、细节难辨,或使用较长焦距拍摄时,在尽量设置为较高分辨率的同时,必须选择较低压缩率或不压缩图像格式;当主体影像较大、物距较近细节可辨或使用较短焦距拍摄时,一般可以设置为较低分辨率或较高压缩率。
若只需制作3—5英寸等较小尺寸的痕迹物证照片时,可以设置为较低分辨率与较高压缩率;若只需供屏幕显示、远程传送的痕迹物证图像,宜设置为与屏幕显示相同或相近的分辨率和较高压缩率。
图像存储卡的容量是有限的,在转存或上传图像不便时,可以根据拍摄目的与要求的不同,为每一幅痕迹物证照片选择不同的、足够的分辨率与压缩率为宜。
经拍照试验笔者认为,在通常情况下,平面痕迹的分辨率可用1024×768像素,压缩率为精细即可;由于此类相机的光圈较大,因此在拍照立体痕迹时,其分辨率应较高,压缩率应为极精细,才能保证立体痕迹放大后的清晰范围。用 RAW存储格式的图像,是在照相机内部未进行压缩处理的原始数据,故不会使图像劣化,但由于其图像的文本尺寸太大、且读取及处理数据受到一定条件的限制,用起来不如 JPEG方便。
3.对微弱痕迹进行增强反差照相
在案件现场的物证痕迹拍摄中,常会遇到一些微弱痕迹实体,例如:遗留时间较长的陈旧痕迹、在常态下对比度极小的消色或彩色平面痕迹。通常需要采用接近水平角度配光法、单向侧光配光法或分光分色照相法,去提高明暗对比、增强细部反差之后,才能进行拍摄。这对配光技法技巧运用的要求很高,属于疑难物证痕迹拍摄的范畴。利用数码照相机的白平衡调节、影调与色彩模式重设置等功能,可以有效地增强微弱痕迹的反差,拍得符合要求的影像。
①利用白平衡模式的非常规选择,调节微弱痕迹的反差
多数CCD具有内在的向光谱红外端偏移的特性,这意味着它们在某些光线条件下进行色彩校正非常困难,虽然胶片也存在偏向这种或那种色彩的倾向,但通过胶片内的滤色层及印放过程的校色处理可得到较好的校正。一般情况下,为了保证被摄对象的色彩正常再现,须根据被摄对象的光照条件进行相应的白平衡调节,使影像色彩平衡。
但是,为了提高被摄对象的对比,也可能会违反这种常规有意识的让照片偏色。我们在使用彩色胶卷拍摄微弱的指印等痕迹时,常用洗印照片时的偏色形式来增强照片中指印纹线与承受客体之间的对比。受此启发,使用数码照相机进行微痕照相时,利用日光照明,有意识地选择白平衡校正中的白炽灯模式降低色温;利用卤钨灯光照明,选择白平衡校正中的日光模式提高色温;使用白平衡的自定义模式,将白平衡调整中作为参照物的纯白色物体或纸张置于照相镜头前设置好白平衡自定义参数值之后,再进行物证痕迹的拍摄。
经使用这几种白平衡的调整方式对灰尘指印进行拍摄试验后,感觉使用日光照明时选择白平衡校正中的白炽灯模式降低色温效果最好,由于所见的图像偏冷色调,指印纹线与承受客体之间的反差明显提高。如图所示。
利用白平衡的非常规选择,在一定程度上也可达到分色照相的效果。 ②利用影调与色彩模式的设置,调节微弱痕迹的反差
使用数码照相机进行痕迹照相时,可采用鲜艳或黑白模式以提高所摄痕迹反差。也可选择其照片效果自定义模式,根据被拍物证痕迹特征再现性的需求,适当修改反差、锐度或色彩平衡参数值之后,再进行物证痕迹的拍摄。由于所摄图像的反差、锐度或色彩平衡参数值完全按照被拍摄主体的要求而“定制”,微弱痕迹的细节层次将得到最大程度的增强。如单线条的痕迹、或痕迹线条与承受客体之间有一定反差的,可直接使用黑白模式拍照;有一定的色彩差异但色彩区别不太大的痕迹,可使用鲜艳模式以提高色彩的反差。
4.在弱光照明下进行物证痕迹照相
由于物证痕迹的细节特征在强烈光照或自然光照下不易显露,所以,在拍摄中多采用投射面小、照度较低、光照均匀的灯光作为照明光源,进行弱光照相。在使用胶卷照相机进行拍摄时,由于光照较弱、影像能见度较低,精确调焦、测光和准确曝光较困难,主要根据过去的摄影经验进行估计,最终拍摄的效果如何,必须等到;中扩出照片之后,因而,所摄图像有时细节不清、曝光不足或曝光过度是难以避免的。
当使用佳能数码照相机在弱光下进行物证痕迹拍摄时,由于进行精确调焦、测光和准确曝光的所有过程都是十分形象直观,其拍摄效果可以在现场立竿见影,而有效防止失误、随时纠正偏差的途径又是多种多样的,例如:精确调焦可以开启辅助对焦灯,在提高影像能见度之后才进行对焦;如果被拍主体不在中心位置可以开启自动对焦框变换功能,选择最佳对焦(AE)区域之后进行对焦;准确曝光可以借助该相机较为完善的测光方式、曝光补偿和包围曝光方式而获取最佳曝光量;如果在弱光下使用较高快门速度拍摄时,可以直接提高感光度的设置;如果在现场上即时播放的拍摄效果不理想,可以立即调整照相机的相关参数设置,进行重拍、补拍摄等。
即使在微弱痕迹的拍摄中,对所摄图像的调整并不理想,还可以在后期制作时使用图像增强处理技术进行补救。例如:对焦点轻度虚化或快门释放轻微抖动而导致影像整体模糊的痕迹图像进行整体锐化及亮度、对比度调整;被摄体在运动时留下的或由于人为擦划等原因而导致局部影像模糊的痕迹图像进行局部锐化及亮度、对比度调整;曝光不足或略显过度而导致影像平淡、色调灰暗的痕迹图像进行色阶调整、色彩平衡校正、亮度与对比度纠正等。
结论
实践证明,随着数码照相技术日趋成熟和数码照相机产品的升级换代,与传统胶卷照相技术相比,它的优越性将会更加突出,它的应用范围将会更加广泛,在公安业务照相中,作为更新传统胶卷照相技术的一种理想方式,即将成为犯罪现场固定、物证书证保全、物证鉴别与鉴定过程及结论记录的新途径、新手段、新方法。
犯罪现场痕迹物证拍照对数码相机的要求
在犯罪案件现场上涉及与案有关的痕迹,主要包括作案人在现场遗留手印、足迹、工具痕迹、枪弹痕迹、字迹及其各种压痕、牙印、车轮胎印等等。这些痕迹,可以反映出作案人作案过程及作案的手段、手法,它对于刻画作案人的形象、缩小侦查范围有着极其重要的作用,在案侦结束后,这些痕迹还可作为重要的物证来证明犯罪。因此,清晰有效地记录和反映这些痕迹的特征,成为现场照相的一个重要内容。
现场痕迹物证拍照相对于现场的其他照相内容而言,其拍照难度较大,所获得的图像,必须在影像清晰、层次细腻的基础上,反映出一定的反差效果且影像不能变形。这就要求所使用的照相机:一是必须能适应近距离拍照,有时甚至是原物大或直接放大照相;二是能够进行不同曝光组合的选择,并能在不同的光照条件甚至在弱暗光条件下进行正确曝光;三是必须具有较高的分辨率,充分显示被摄对象的细部层次;四是电池应具有持久与耐用性。因此,具有400万以上像素的,能够进行较大范围光学变焦的自动和手动调焦方式,同时具有自动和手动控制曝光量功能的数码相机,才能够适用于现场痕迹物证的照相。
使用数码相机进行痕迹物证照相
作为与犯罪活动相关的痕迹,出现率较高的是遗留在各类物体表面的平面或立体的印迹、斑痕。
这些痕迹的共同特点是:痕迹较小、细节较多,有时甚至需要借助于放大镜观看。照相时要求:对平面或无显著立体感的痕迹,要求表现遗留面积大小、色彩区别、形状差异及质感;对具有一定深度的立体形态痕迹,除以上要求外,还应着重于立体感的表现。为了满足此类痕迹的照相要求,通常采用根据被摄对象的大小而选择近距离加比例尺进行1:2或1:4的低倍率缩小照相,或者1:1原物大以及直接放大等微距照相方法。若使用胶卷相机进行拍摄时,是通过选择近摄接圈或近摄皮腔,或者选用具有微距功能的专业微距镜头进行拍照,以保证不变形地获得尽可能多细节的较大的图像。在测试拍照中,我们选择了几种有代表性的痕迹,特别是对细节较多的指印进行了拍照实验。
1.对焦功能的使用
由于常见痕迹的相对面积都较小,拍照的距离近而景深范围狭窄,所以物痕拍照中的精确调焦更显重要。
首先,应注意少用或不用数码变焦功能,适当地利用其光学变焦功能。在用微距或近距离获取较大图像之后对焦,尽可能拍得较大的影像以保证所摄痕迹的细部层次。
其次,应尽量使用自动对焦方式。在图像能见度较低或全黑拍摄环境中,可开启辅助对焦灯进行对焦;若对焦区域影像较小、使用自动对焦困难时,可进行手动对焦;当被拍主体偏移中央部位时,使用自动对焦点可变功能,将自动对焦框移至主体特征所在部位进行对焦。
当照相机屏幕显示自动对焦困难时,可以选择一个参照物对焦,并使用自动对焦锁功能,锁定其对焦点,然后为被拍主体重新构图;或者切换到手动对焦方式,直接进行手动对焦。也可使用手动对焦与自动对焦相结合的方式,即:使用手动对焦操作后,按下设置SET键,相机就会自动在当前的对焦点附近寻找更准确的对焦点。
2.影像分辨率与压缩率的设置
为了保证所摄的痕迹物证图像能够用于检验或鉴定,使其达到或超过胶卷照片的品质,但又不会占用过大的存储空间,我们对痕迹拍照中的影像分辨率和压缩率的设置进行了选择并得出初步的结论。
分辨率及压缩率高低的限定为:痕迹图像分辨率高于 1024 X 768像素(L、M)时,表示较高分辨率;设置为S时,则表示较低分辨率。痕迹图像压缩率为“极精细”、“精细”时,表示较低压缩率;显示“普通”时为较高压缩率。获取高精度痕迹物证图像的基本原则是:选择较高分辨率的同时选择较低压缩率,此外,还可以应用RAW图像格式,即数码照相机不压缩图像格式。
当主体影像较小,或难以靠近被摄体而造成物距较远、细节难辨,或使用较长焦距拍摄时,在尽量设置为较高分辨率的同时,必须选择较低压缩率或不压缩图像格式;当主体影像较大、物距较近细节可辨或使用较短焦距拍摄时,一般可以设置为较低分辨率或较高压缩率。
若只需制作3—5英寸等较小尺寸的痕迹物证照片时,可以设置为较低分辨率与较高压缩率;若只需供屏幕显示、远程传送的痕迹物证图像,宜设置为与屏幕显示相同或相近的分辨率和较高压缩率。
图像存储卡的容量是有限的,在转存或上传图像不便时,可以根据拍摄目的与要求的不同,为每一幅痕迹物证照片选择不同的、足够的分辨率与压缩率为宜。
经拍照试验笔者认为,在通常情况下,平面痕迹的分辨率可用1024×768像素,压缩率为精细即可;由于此类相机的光圈较大,因此在拍照立体痕迹时,其分辨率应较高,压缩率应为极精细,才能保证立体痕迹放大后的清晰范围。用 RAW存储格式的图像,是在照相机内部未进行压缩处理的原始数据,故不会使图像劣化,但由于其图像的文本尺寸太大、且读取及处理数据受到一定条件的限制,用起来不如 JPEG方便。
3.对微弱痕迹进行增强反差照相
在案件现场的物证痕迹拍摄中,常会遇到一些微弱痕迹实体,例如:遗留时间较长的陈旧痕迹、在常态下对比度极小的消色或彩色平面痕迹。通常需要采用接近水平角度配光法、单向侧光配光法或分光分色照相法,去提高明暗对比、增强细部反差之后,才能进行拍摄。这对配光技法技巧运用的要求很高,属于疑难物证痕迹拍摄的范畴。利用数码照相机的白平衡调节、影调与色彩模式重设置等功能,可以有效地增强微弱痕迹的反差,拍得符合要求的影像。
①利用白平衡模式的非常规选择,调节微弱痕迹的反差
多数CCD具有内在的向光谱红外端偏移的特性,这意味着它们在某些光线条件下进行色彩校正非常困难,虽然胶片也存在偏向这种或那种色彩的倾向,但通过胶片内的滤色层及印放过程的校色处理可得到较好的校正。一般情况下,为了保证被摄对象的色彩正常再现,须根据被摄对象的光照条件进行相应的白平衡调节,使影像色彩平衡。
但是,为了提高被摄对象的对比,也可能会违反这种常规有意识的让照片偏色。我们在使用彩色胶卷拍摄微弱的指印等痕迹时,常用洗印照片时的偏色形式来增强照片中指印纹线与承受客体之间的对比。受此启发,使用数码照相机进行微痕照相时,利用日光照明,有意识地选择白平衡校正中的白炽灯模式降低色温;利用卤钨灯光照明,选择白平衡校正中的日光模式提高色温;使用白平衡的自定义模式,将白平衡调整中作为参照物的纯白色物体或纸张置于照相镜头前设置好白平衡自定义参数值之后,再进行物证痕迹的拍摄。
经使用这几种白平衡的调整方式对灰尘指印进行拍摄试验后,感觉使用日光照明时选择白平衡校正中的白炽灯模式降低色温效果最好,由于所见的图像偏冷色调,指印纹线与承受客体之间的反差明显提高。如图所示。
利用白平衡的非常规选择,在一定程度上也可达到分色照相的效果。 ②利用影调与色彩模式的设置,调节微弱痕迹的反差
使用数码照相机进行痕迹照相时,可采用鲜艳或黑白模式以提高所摄痕迹反差。也可选择其照片效果自定义模式,根据被拍物证痕迹特征再现性的需求,适当修改反差、锐度或色彩平衡参数值之后,再进行物证痕迹的拍摄。由于所摄图像的反差、锐度或色彩平衡参数值完全按照被拍摄主体的要求而“定制”,微弱痕迹的细节层次将得到最大程度的增强。如单线条的痕迹、或痕迹线条与承受客体之间有一定反差的,可直接使用黑白模式拍照;有一定的色彩差异但色彩区别不太大的痕迹,可使用鲜艳模式以提高色彩的反差。
4.在弱光照明下进行物证痕迹照相
由于物证痕迹的细节特征在强烈光照或自然光照下不易显露,所以,在拍摄中多采用投射面小、照度较低、光照均匀的灯光作为照明光源,进行弱光照相。在使用胶卷照相机进行拍摄时,由于光照较弱、影像能见度较低,精确调焦、测光和准确曝光较困难,主要根据过去的摄影经验进行估计,最终拍摄的效果如何,必须等到;中扩出照片之后,因而,所摄图像有时细节不清、曝光不足或曝光过度是难以避免的。
当使用佳能数码照相机在弱光下进行物证痕迹拍摄时,由于进行精确调焦、测光和准确曝光的所有过程都是十分形象直观,其拍摄效果可以在现场立竿见影,而有效防止失误、随时纠正偏差的途径又是多种多样的,例如:精确调焦可以开启辅助对焦灯,在提高影像能见度之后才进行对焦;如果被拍主体不在中心位置可以开启自动对焦框变换功能,选择最佳对焦(AE)区域之后进行对焦;准确曝光可以借助该相机较为完善的测光方式、曝光补偿和包围曝光方式而获取最佳曝光量;如果在弱光下使用较高快门速度拍摄时,可以直接提高感光度的设置;如果在现场上即时播放的拍摄效果不理想,可以立即调整照相机的相关参数设置,进行重拍、补拍摄等。
即使在微弱痕迹的拍摄中,对所摄图像的调整并不理想,还可以在后期制作时使用图像增强处理技术进行补救。例如:对焦点轻度虚化或快门释放轻微抖动而导致影像整体模糊的痕迹图像进行整体锐化及亮度、对比度调整;被摄体在运动时留下的或由于人为擦划等原因而导致局部影像模糊的痕迹图像进行局部锐化及亮度、对比度调整;曝光不足或略显过度而导致影像平淡、色调灰暗的痕迹图像进行色阶调整、色彩平衡校正、亮度与对比度纠正等。
结论
实践证明,随着数码照相技术日趋成熟和数码照相机产品的升级换代,与传统胶卷照相技术相比,它的优越性将会更加突出,它的应用范围将会更加广泛,在公安业务照相中,作为更新传统胶卷照相技术的一种理想方式,即将成为犯罪现场固定、物证书证保全、物证鉴别与鉴定过程及结论记录的新途径、新手段、新方法。