楊玉柱

(中國人民公安大學(xué)偵查學(xué)院， 北京 100038)

0 引言

在文件檢驗(yàn)中，有時(shí)需要檢驗(yàn)裝在封好口的白色信封和牛皮紙信封內(nèi)的文件，在不破壞信封封口的情況下如何檢驗(yàn)識(shí)別信封內(nèi)的文件內(nèi)容，目前在公安機(jī)關(guān)實(shí)際辦案中尚沒有有效的檢驗(yàn)方法。

便攜式激光光源在現(xiàn)場勘查中，用于發(fā)現(xiàn)和顯現(xiàn)人類肉眼不易發(fā)現(xiàn)的潛在痕跡物證，具有亮度高、單色性好、不污染和破壞檢材的特點(diǎn)，用有損檢驗(yàn)方法失敗后，還可以考慮用激光顯現(xiàn)法來檢測[1-2]。在痕跡物證檢驗(yàn)中，常用的激光光源是445 nm便攜式激光生物檢材搜索儀[3-4]、445 nm藍(lán)激光物證搜索儀[5]、藍(lán)光445 nm/綠光532 nm雙波段激光物證搜索儀[6]、便攜式激光物證搜索發(fā)現(xiàn)儀[7-8]、一種537 nm和556 nm雙波長激光器[9-11]。

信封內(nèi)的文件字跡，包括黑色的打印或者書寫字跡，也包括帶有其他顏色的打印或者書寫字跡。本文使用445 nm便攜式激光生物檢材搜索儀和藍(lán)光445 nm/綠光532 nm雙波段激光物證搜索儀做光源，通過改變光照角度、光照距離和曝光量，對(duì)白色信封和牛皮紙信封內(nèi)的白色打印紙表面遺留的10種文件字跡進(jìn)行檢驗(yàn)，證明激光檢驗(yàn)方法是可行的。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)原理

打印或者書寫的黑色字跡、綠色字跡、藍(lán)色字跡、青色字跡在藍(lán)色激光的照射下不發(fā)熒光，呈暗色調(diào)，與發(fā)白色熒光的打印紙之間形成明顯的亮度差，從而顯現(xiàn)字跡；打印或者書寫的紅色字跡、黃色字跡、品紅色字跡、紫紅色字跡在藍(lán)色激光的照射下，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的顏色熒光，與發(fā)白色熒光的打印紙之間形成明顯的亮度差，從而顯現(xiàn)字跡。白色信封在藍(lán)色激光的照射下也發(fā)白色熒光，通過在照相機(jī)鏡頭前加裝黃色濾光鏡，可以消除信封白色熒光的干擾、濾掉激發(fā)光和其他雜散光，從而清晰顯現(xiàn)信封內(nèi)的字跡。

牛皮紙信封對(duì)普通的白光透過性較差，而對(duì)于亮度較高的單色激光具有很強(qiáng)的透過性。具有顏色的激光通過牛皮紙后遇到黑色打印或者書寫字跡，激光被吸收，字跡呈黑色調(diào)，牛皮紙呈亮調(diào)，黑色字跡與牛皮紙之間形成明顯的亮度差，從而顯現(xiàn)字跡。具有顏色的激光通過牛皮紙后遇到顏色打印或者書寫字跡，根據(jù)“同色通過，異色吸收”的原理，紅色、藍(lán)色、品紅色和紫紅色打印字跡以及紅色書寫字跡，對(duì)532 nm綠色激光呈吸收狀態(tài)，字跡呈黑色調(diào)，牛皮紙呈亮調(diào)，黑色字跡與牛皮紙之間形成明顯的亮度差，從而顯現(xiàn)字跡。綠色、青色打印字跡，對(duì)532 nm綠色激光呈部分吸收狀態(tài)，字跡呈灰色調(diào)，牛皮紙呈亮調(diào)，灰色字跡與牛皮紙之間形成一定的亮度差，從而顯現(xiàn)字跡。黃色打印字跡在532 nm綠色激光的激發(fā)下，黃色字跡與牛皮紙之間的亮度差基本一致，從而無法顯現(xiàn)字跡。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與樣本制作

1.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

尼康數(shù)碼照相機(jī)機(jī)身(Nikon- D800)；尼康微距鏡頭(AF Micro Nikkor 60 mm f/2.8 D)；翻拍架；肯高黃色數(shù)碼濾光鏡(Kenko·Yellow Digital Filter)；藍(lán)光445 nm/綠光532 nm雙波段激光物證搜索儀；445 nm便攜式激光生物檢材搜索儀；透明玻璃；玻璃支架。

1.2.2 樣品制作

在白色打印紙上打?。骸?、中國首都北京(紅色字跡)，2、中國首都北京(綠色字跡)，3、中國首都北京(藍(lán)色字跡)，4、中國首都北京(黃色字跡)，5、中國首都北京(品紅色字跡)，6、中國首都北京(青色字跡)，7、中國首都北京(黑色字跡)，8、中國首都北京(紫紅色字跡)；9、 10、”。用紅色簽字筆在“9、”后面書寫“中國首都北京”；用黑色簽字筆在“10、”后面書寫“中國首都北京”。在樣本最下方貼上比例尺。如圖1所示。

圖1 文件字跡樣本

將文件字跡樣本裝入白色信封內(nèi)并封口完成實(shí)驗(yàn)樣品的制作，在自然光下信封內(nèi)的文件字跡不可見，如圖2所示。

圖2 白色信封

將文件字跡樣本裝入牛皮紙信封內(nèi)并封口完成實(shí)驗(yàn)樣品的制作，在自然光下信封內(nèi)的文件字跡不可見，如圖3所示。

圖3 牛皮紙信封

1.3 方法及工作條件

1.3.1 白色信封內(nèi)的字跡

將待檢實(shí)驗(yàn)樣本放在翻拍架下面的翻拍臺(tái)上，將翻拍架上的數(shù)碼相機(jī)裝上微距鏡頭，鏡頭光軸垂直于實(shí)驗(yàn)樣本表面，并將黃色數(shù)碼濾光鏡裝在微距鏡頭上。在可見光下，上下升降照相機(jī)，使實(shí)驗(yàn)樣本調(diào)焦清晰。拍照裝置如圖4所示。關(guān)閉室內(nèi)所有燈光，在全黑、無雜光干擾的條件下，用445 nm便攜式激光生物檢材搜索儀(或者藍(lán)光445 nm/綠光532 nm雙波段激光物證搜索儀的445 nm波段)做光源進(jìn)行激光光致發(fā)光照相[12-13]。

圖4 光致發(fā)光拍照裝置示意圖

1.3.2 牛皮紙信封內(nèi)的字跡

將待檢實(shí)驗(yàn)樣本用兩塊透明玻璃夾住，并用兩個(gè)玻璃支架架起。將翻拍架上的數(shù)碼相機(jī)裝上微距鏡頭，鏡頭光軸垂直于實(shí)驗(yàn)樣本表面。在可見光下，上下升降照相機(jī)，使實(shí)驗(yàn)樣本調(diào)焦清晰。拍照裝置如圖5所示。關(guān)閉室內(nèi)所有燈光，在全黑、無雜光干擾的條件下，用藍(lán)光445 nm/綠光532 nm雙波段激光物證搜索儀的532 nm波段綠光做光源進(jìn)行透射光分色照相。

圖5 透射光分色照相拍照裝置示意圖

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論

2.1 白色信封內(nèi)的字跡

2.1.1 光照角度的影響

將445 nm便攜式激光生物檢材搜索儀分別以15°、30°、45°、60°和75°角(光照角度是指光源光線照射方向與實(shí)驗(yàn)樣品上方照相機(jī)鏡頭光軸之間的夾角，以下同)對(duì)實(shí)驗(yàn)樣本(以紅色打印字跡“1、中國首都北京”為例，其他字跡效果一樣)進(jìn)行照射并拍照記錄(光照距離為20 cm，曝光量為ASA200、F8、1/60S)，文件字跡效果如表1所示。當(dāng)光源以15°和30°角照射時(shí)文件字跡效果較好；當(dāng)光源以45°角照射時(shí)文件字跡效果一般；當(dāng)光源以60°和75°角照射時(shí)，文件字跡效果較差。

表1 改變光照角度文件字跡效果

2.1.2 光照距離的影響

光源角度為15°角，將445 nm便攜式激光生物檢材搜索儀分別以20 cm、30 cm、40 cm、50 cm的距離對(duì)實(shí)驗(yàn)樣品(以紅色打印字跡“1、中國首都北京”為例，其他字跡效果一樣)進(jìn)行照射并拍照記錄(曝光量為ASA200、F8、1/60S)，文件字跡效果如表2所示。當(dāng)光照距離為20 cm、30 cm時(shí)文件字跡效果較好，當(dāng)光照距離為40 cm時(shí)文件字跡效果一般，當(dāng)光照距離為50 cm時(shí)文件字跡效果較差。

表2 改變光照距離文件字跡效果

2.1.3 曝光量的影響

光源角度為15°角，光照距離為20 cm，將照相機(jī)感光度固定為ASA200、光圈系數(shù)值固定為F8，改變曝光時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)樣品進(jìn)行拍照記錄，字跡效果如表3所示。當(dāng)快門速度為1/60 S時(shí)文件所有字跡效果均較好，如圖6所示；當(dāng)快門速度為1/15 S、1/30 S時(shí)文件部分字跡效果一般，如圖7、圖8所示；當(dāng)快門速度為1/125 S、1/250 S時(shí)文件大部分字跡效果較差，如圖9、圖10所示。

表3 改變曝光量文件字跡效果

圖6 1/60S文件字跡效果

圖7 1/15S文件字跡效果

圖8 1/30S文件字跡效果

圖9 1/125S文件字跡效果

圖10 1/250S文件字跡效果

2.1.4 文件字跡最佳拍照條件及影響因素分析

通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，白色信封內(nèi)文件字跡的最佳拍照條件是：光照角度15°角，光照距離為20 cm，曝光量為ASA200、F8、1/60S，拍照效果如圖6所示，文件字跡清晰可見，達(dá)到檢驗(yàn)鑒定的要求。

(1)改變光照角度影響樣本字跡顯現(xiàn)效果的原因分析。

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，光照角度控制在15°角和30°角時(shí)字跡顯現(xiàn)效果較理想。因?yàn)楣庹战嵌仍叫。伾舟E或者白色紙張熒光在鏡頭光軸上的反射光分量越強(qiáng)，光照角度越大，顏色字跡熒光或者白色紙張熒光在鏡頭光軸上的反射光分量越弱。

(2)改變光照距離影響樣本字跡顯現(xiàn)效果的原因分析。

光照距離影響445 nm便攜式激光生物檢材搜索儀發(fā)出光束圓形光斑直徑的大小，進(jìn)而影響光斑的亮度。在445 nm藍(lán)色激光的照射下，距離越小、光斑直徑越小、光斑亮度越大，距離越大、光斑直徑越大、光斑亮度越小，顏色字跡和白色紙張的熒光效果隨著光照距離的增大而減弱。

(3)改變曝光量影響文件字跡顯現(xiàn)效果的原因分析。

實(shí)驗(yàn)中當(dāng)光照角度和光照距離相同時(shí)，不同顏色字跡的熒光亮度不同，要想保證所有顏色字跡都能清晰顯現(xiàn)，只能改變曝光量。

2.2 牛皮紙信封內(nèi)的字跡

2.2.1 光照角度的影響

選用藍(lán)光445 nm/綠光532 nm雙波段激光物證搜索儀中的532 nm波段為光源，分別以120°、135°、150°、165°和180°角對(duì)實(shí)驗(yàn)樣品(以紅色打印字跡“1、中國首都北京”為例，其他字跡效果一樣)進(jìn)行照射并拍照記錄(光照距離為10 cm，曝光量為ASA1600、F5.6、1/8S)，文件字跡效果如表4所示。當(dāng)光源以150°、165°和180°角照射時(shí)文件字跡效果較好；當(dāng)光源以135°角照射時(shí)文件字跡效果一般；當(dāng)光源以120°角照射時(shí)，文件字跡效果都較差。

2.2.2 光照距離的影響

光照角度為150°角，將藍(lán)光445 nm/綠光532 nm雙波段激光物證搜索儀中的532 nm波段光源分別以5 cm、10 cm、15 cm、20 cm、25 cm的距離對(duì)實(shí)驗(yàn)樣品(以紅色打印字跡“1、中國首都北京”為例，其他字跡效果一樣)進(jìn)行照射并拍照記錄(曝光量為ASA1600、F5.6、1/8S)，文件字跡效果如表5所示。當(dāng)光照距離為5 cm、10 cm時(shí)文件字跡效果較好，當(dāng)光照距離為15 cm時(shí)文件字跡效果一般，當(dāng)光照距離為20 cm、25 cm時(shí)文件字跡效果較差。

表5 改變光照距離文件字跡效果

2.2.3 曝光量的影響

光照角度為150°角，光照距離為10 cm，將照相機(jī)感光度固定為ASA1600、光圈系數(shù)值固定為F5.6，改變曝光時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)樣品進(jìn)行拍照記錄，字跡效果如表6所示。當(dāng)快門速度為1/8S時(shí)文件上黃色字跡不可見，綠色和青色字跡效果一般，其他顏色字跡效果均較好。如圖11～20所示。

表6 改變曝光量文件字跡效果

圖11 1/8S 紅色打印字跡效果

圖12 1/8S 綠色打印字跡效果

圖13 1/8S 藍(lán)色打印字跡效果

圖14 1/8S 黃色打印字跡效果

圖15 1/8S 品紅色打印字跡效果

圖17 1/8S 黑色打印字跡效果

圖18 1/8S 紫紅色打印字跡效果

圖19 1/8S紅字書寫跡效果

圖20 1/8S黑色書寫字跡效果

2.2.4 文件字跡最佳拍照條件及影響因素分析

通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，牛皮紙信封內(nèi)文件字跡的最佳拍照條件是：光照角度150°角，光照距離小于10 cm，曝光量為ASA1600、F5.6、1/8S，文件上除黃色字跡外，其他顏色字跡均清晰可見，達(dá)到檢驗(yàn)鑒定的要求。

(1)改變光照角度影響樣本字跡顯現(xiàn)效果的原因分析。

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，光照角度大于150°角時(shí)字跡顯現(xiàn)效果較理想。因?yàn)楣庹战嵌仍叫?，光斑面積越大，透過牛皮紙的光源亮度越?。还庹战嵌仍酱?，光斑面積越小，透過牛皮紙的光源亮度越大。

(2)改變光照距離影響樣本字跡顯現(xiàn)效果的原因分析。

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，光照距離小于10 cm時(shí)字跡顯現(xiàn)效果較理想。光照距離影響光束圓形光斑直徑的大小，進(jìn)而影響光斑的亮度。在532 nm綠色激光的照射下，距離越小、光斑直徑越小、光斑亮度越大，透過牛皮紙的光越強(qiáng)；距離越大、光斑直徑越大、光斑亮度越小，透過牛皮紙的光越弱。

(3)改變曝光量影響文件字跡顯現(xiàn)效果的原因分析。

實(shí)驗(yàn)中當(dāng)光照角度和光照距離相同時(shí)，不同的曝光量，文件字跡與牛皮紙之間的亮度差不同。曝光過度，文件字跡和牛皮紙均變亮，文件字跡與牛皮紙之間的亮度差變?。黄毓獠蛔?，文件字跡和牛皮紙均變暗，文件字跡與牛皮紙之間的亮度差也變小。

3 結(jié)論

利用445 nm便攜式激光生物檢材搜索儀(或者利用藍(lán)光445 nm/綠光532 nm雙波段激光物證搜索儀的445 nm波段)，可以有效地檢驗(yàn)出白色信封內(nèi)的文件字跡，包括紅色、綠色、藍(lán)色、黃色、品紅色、青色、黑色和紫紅色打印字跡以及紅色、黑色中性辦公筆書寫字跡，檢驗(yàn)效果受光照角度、光照距離和曝光量的影響。當(dāng)光照角度為15°和30°角，光照距離為20 cm和30 cm，曝光量為ASA200、F8、1/60 S時(shí)，文件字跡均清晰可見。

利用藍(lán)光445 nm/綠光532 nm雙波段激光物證搜索儀的532 nm波段，可以有效地檢驗(yàn)出牛皮紙信封內(nèi)除黃色以外的其他顏色字跡，包括紅色、綠色、藍(lán)色、品紅色、青色、黑色和紫紅色打印字跡以及紅色、黑色中性辦公筆書寫字跡，檢驗(yàn)效果受光照角度、光照距離和曝光量的影響。當(dāng)光照角度大于150°角，光照距離小于10 cm，曝光量為ASA1600、F5.6、1/8 S時(shí)，文件上除黃色字跡外，其他顏色字跡均清晰可見。