田斌　莫南浪

[摘 要]微弱灰塵痕跡物證的現(xiàn)場拍攝和處理技術(shù)的最終目的在于增強(qiáng)灰塵痕跡與承痕客體背景之間的反差，清晰顯示出痕跡自身的細(xì)節(jié)特征。文章首先探討了灰塵痕跡的形成原理及特性，將現(xiàn)場常見的灰塵痕跡按照承痕客體分為三種基本類型：平面光亮客體上的微弱灰塵痕跡、深色紡織物上的微弱灰塵痕跡和有色地毯上的微弱灰塵痕跡。并通過實(shí)驗(yàn)，探索和總結(jié)出提取上述三類客體上微弱灰塵痕跡的優(yōu)化拍攝技術(shù)方法。

[關(guān)鍵詞]灰塵痕跡 偏振光 拍攝

中圖分類號(hào)：TP9I 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）04-0349-02

微弱灰塵痕跡是犯罪現(xiàn)場中常見的一類痕跡物證。這一類痕跡的物質(zhì)形態(tài)極易受到自然或人為因素的改變或破壞，只能在現(xiàn)場較為困難的條件下拍攝固定。由于微弱灰塵痕跡在紅外線、紫外線等特種光線下沒有明顯的激發(fā)響應(yīng)，特種物證攝影技術(shù)對(duì)這一類痕跡拍攝效果也不明顯。因此，提取、固定這類痕跡一直是刑事科學(xué)技術(shù)人員在實(shí)踐中遇到的困難問題。

一、灰塵痕跡的形成和主要特性

（一）灰塵痕跡的形成

灰塵是細(xì)微成粉末的土或其它物質(zhì)的微粒，灰塵顆粒的直徑約在百分之一毫米至千分之一毫米之間。

空氣中懸浮的各種灰塵微粒，在漂浮過程中由于自身的重力或受物體的靜電引力所吸引，逐漸會(huì)在物體的表面沉積或聚集，形成一層薄薄的灰塵，隨著時(shí)間的推移，灰塵薄層的厚度也會(huì)不斷增加。在許多犯罪現(xiàn)場的出入口或室內(nèi)物體的表面或多或少都會(huì)有一層灰塵，這種灰塵俗稱“薄塵”。犯罪嫌疑人作案過程中，當(dāng)其用手觸摸了這些表面有薄塵的物體時(shí)，作為造痕體的手指如果表面粘走一定的灰塵，則會(huì)在承痕體表面上出現(xiàn)所謂的“平面減層手印”；如果犯罪嫌疑人的手指粘附有灰塵，在其觸摸到更為干凈的物體表面時(shí)，則會(huì)在承痕體表面形成所謂的“灰塵加層手印”。

灰塵痕跡廣泛存在于各類案事件現(xiàn)場中。在犯罪現(xiàn)場中，往往被犯罪分子忽略而未被毀掉。同樣，一些微弱的灰塵痕跡也往往容易被現(xiàn)場勘查人員忽視。

（二）灰塵痕跡的主要特性

1.灰塵的粒度極細(xì)（粒度大小的數(shù)量級(jí)約為10-6米），質(zhì)量極小。因此，灰塵痕跡極易受人為或自然因素的影響而改變其原始狀態(tài)和位置，所以，現(xiàn)場灰塵痕跡不易帶回實(shí)驗(yàn)室拍攝；同時(shí)，在現(xiàn)場也不能用刷、噴、熏等技術(shù)手段顯現(xiàn)。

2.微弱灰塵痕跡大多因?yàn)榛覊m量極少，所以痕跡本身的反差十分微弱，在可見光下很難看清其輪廓和特征；

3.現(xiàn)場某些客體，例如地毯，其纖維結(jié)構(gòu)內(nèi)部含有大量非痕跡塵埃，不能使用靜電吸附的方法予以提??；

4.由于微弱灰塵痕跡在紅外線、紫外線等特種光線下沒有明顯的激發(fā)響應(yīng)，所以從特種物證攝影技術(shù)對(duì)灰塵痕跡拍攝效果不明顯；

5.實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，灰塵痕跡的微細(xì)顆粒具有強(qiáng)烈的退偏作用，即偏振光經(jīng)灰塵痕跡細(xì)微顆粒的散射后，散射光變?yōu)樽匀还狻?/p>

6.一些客體的背景（例如深色紡織物的背景紋線和顏色），在光照下產(chǎn)生強(qiáng)烈的反光光斑，常常構(gòu)成對(duì)附著在這些客體上的加層灰塵手印紋線的干擾。

現(xiàn)場環(huán)境條件復(fù)雜多變，技術(shù)器材和裝備條件也受限，因此，在現(xiàn)場拍攝固定灰塵痕跡有很大的困難，常常不能取得滿意的拍攝效果。

二、現(xiàn)場常見灰塵痕跡類型

除了手指以外，足底、鞋底、機(jī)動(dòng)車輪胎等造痕體，也能夠在路面、在被害人的衣物等承痕客體上形成灰塵足印、鞋印、車輪印跡等痕跡?，F(xiàn)場常見灰塵痕跡一般可以分為以下幾種類型：

1.按造痕客體的類型可分為：灰塵指紋、灰塵足跡、輪胎印跡等

2.按承痕客體的屬性可分為：光亮客體上的灰塵痕跡、紡織物上的灰塵痕跡、有色地毯上的灰塵痕跡等。

3.按形成原因可分為：減層灰塵痕跡、加層灰塵痕跡。

三、現(xiàn)場常見灰塵痕跡提取方法

（一）光亮平整客體表面微弱灰塵痕跡的拍攝方法

對(duì)于光亮平整客體表面的灰塵痕跡，可以使用兩種配光方法拍攝固定：一種是“掠入射法”配光，另一種是“單燈偏振光掠入射法”配光。如果客體表面有顏色時(shí)，還可綜合運(yùn)用有色濾光鏡進(jìn)一步壓暗背景，更加突顯灰塵痕跡的形態(tài)、輪廓。

1.“掠入射法”配光技術(shù)要點(diǎn)：

（1） 檢材狀況對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果的影響

掠入射照明加強(qiáng)灰塵痕跡的漫反射效果在很大程度上取決于檢材狀況?；覊m痕跡物質(zhì)數(shù)量越多，漫反射能力越強(qiáng)，則痕跡反射光亮度越大。掠入射照明加強(qiáng)這類灰塵痕跡的效果很好，即使非常微弱的淺淡足跡也能得到很好的顯示。

客體表面光滑程度也是影響掠入射照明效果的重要因素之一。客體表面越光滑，表面定向反射能力越強(qiáng)，表面反射光的垂直分量越小，足跡與背景之間的亮度反差就越大。因此，客體表面越光滑，掠入射照明作用效果越顯著。

（2）選擇平行光束光源

掠入射照明方法入射角為80-90度。入射角越接近90度，檢驗(yàn)效果越好。平行光束光源輸出平行光線，可以使照明光線以同一角度照明在物體上，達(dá)到較好的掠入射照明效果，所以掠入射照明一般使用平行光束光源。其它照明光源由于輸出光線發(fā)散，難以保證照明光線以相同的入射角照射，檢驗(yàn)效果相對(duì)較差。

（3）光源強(qiáng)度與檢驗(yàn)結(jié)果

雖然客體背景反射光形成足跡物質(zhì)反射光同時(shí)隨照明光線強(qiáng)度，但它們的亮度比只取決于它們的反射性質(zhì)差異，與照明光源的強(qiáng)度沒有關(guān)系。當(dāng)光源強(qiáng)度變化時(shí)，背景亮度和淺淡足跡亮度等比例變化，因此淺淡足跡與背景之間的亮度反差。

在肉眼觀察時(shí)，由于存在亮度適應(yīng)問題，肉眼觀察效果在一定程度上受到照明光源強(qiáng)度的影響。由于掠入射照明有效地抑制了背景垂直反射光亮度，并且掠入射照明的大入射角容易導(dǎo)致照明光線的照度水平偏低，在掠入射照明下的物體反射亮度常常低于肉眼觀察適應(yīng)值，限制了眼睛的觀察和辨別反差的能力。因此，盡管淺淡灰塵痕跡與背景之間存在足夠亮度反差，但很有可能因?yàn)樗鼈兊姆瓷涔饬炼忍投谷庋鄄荒苡^察到反差的存在。使用高強(qiáng)度照明光源使入射照明的反射光亮度提高，往往可以顯著改善掠入射照明檢驗(yàn)的觀察效果。

（4）準(zhǔn)確控制曝光量

掠入射照明將被檢驗(yàn)的淺淡足跡和背景再現(xiàn)為一淺一深兩種色調(diào)，因而需要在測光值的基礎(chǔ)上減少一些曝光量，一般減少1/2-1檔。此外，在掠入射照明條件下，被檢驗(yàn)的物體在垂直方向上的反射光亮度通常較弱，所以曝光時(shí)間一般較長。如果曝光時(shí)間太長，要考慮膠片倒易律失效所需的曝光補(bǔ)償。

（5）自拍模式的使用

由于“掠入射法”的曝光時(shí)間一般較長，所以拍攝時(shí)應(yīng)該使用自拍模式或者快門線來避免用手按快門引起的相機(jī)振動(dòng)帶來的圖像模糊。

2.“單燈偏振光掠入射法”配光的技術(shù)要點(diǎn)

雖然“單燈偏振光掠入射法”配光和“掠入射法”配光有很多的相同的地方，但二者存在著本質(zhì)上的差別，即單燈掠入射配光“正交偏光軸法”屬于偏振光攝影。單燈掠入射配光“正交偏光軸法”的主要技術(shù)要點(diǎn)有：

（1）適用對(duì)象

從原理上可知單燈掠入射配光“正交偏光軸法”適用于存在小凹凸區(qū)域非理想光滑表面上的淺淡足跡的拍攝。

（2）對(duì)光源的要求

此法的配光屬于掠入射照明配光，雖然此法適用于存在小凹凸區(qū)域的表面上的淺淡灰塵痕跡的拍攝，但小凹凸區(qū)域是很少的，表面上絕大部分區(qū)域?qū)θ肷涔馊跃褪嵌ㄏ蚍瓷?，所以仍然要求面光源發(fā)出方向性好的平行光束。

（3）準(zhǔn)確轉(zhuǎn)動(dòng)起偏鏡和檢偏鏡的位置

轉(zhuǎn)動(dòng)光源前起偏鏡的位置，使其偏光軸平行于入射面；轉(zhuǎn)動(dòng)相機(jī)鏡頭前檢偏鏡的位置，使其偏光軸垂直于入射面，確保滿足“正交偏光軸法”。

（4）曝光控制

由于在光源和鏡頭前面分別增加了起偏鏡和檢偏鏡，所以曝光量在掠入射的基礎(chǔ)上應(yīng)增加2-3檔。

（5）自拍模式的使用

由于此法增加了曝光時(shí)間，所以拍攝時(shí)更應(yīng)采用自拍模式來避免用手按快門引起的相機(jī)振動(dòng)帶來的圖像模糊。

（二）深色紡織物表面微弱灰塵痕跡的拍攝方法

深色紡織物表面微弱灰塵痕跡主要采用“雙燈偏振光均勻配光法”拍攝。這種配光方法的技術(shù)關(guān)鍵有兩點(diǎn)：

1.暗環(huán)境下拍攝

“雙燈偏振光均勻配光法”要求在暗環(huán)境下或在全黑條件下拍照。，否則雜散光的非偏振化將產(chǎn)生極大的干擾作用，甚至無法取得滿意的效果。因?yàn)闄z偏鏡只能控制承痕客體表面反射的線偏振光，對(duì)于其它非偏振化的雜光無法消光。

對(duì)于白天室內(nèi)現(xiàn)場，要緊閉門窗并用厚實(shí)的被褥之類遮擋雜光。對(duì)于白天室外現(xiàn)場，要設(shè)法在檢材位置創(chuàng)造一個(gè)局部的暗環(huán)境，本文采用一個(gè)家電包裝紙箱罩住現(xiàn)場檢材，在檢材四周創(chuàng)造一個(gè)局部的暗環(huán)境，是一個(gè)較好的實(shí)用方法。

2.“正交偏光軸”配光的調(diào)整要點(diǎn)

首先將相機(jī)、光源、被拍物固定好，將兩臺(tái)分色偏振燈置于被物兩旁照射被攝物，兩燈光均以與檢材平面約45°角度為宜，調(diào)焦時(shí)對(duì)焦比例尺。首先打開第一個(gè)燈，分別轉(zhuǎn)動(dòng)起偏鏡和檢偏鏡，仔細(xì)調(diào)整兩鏡的偏光軸，直到通過鏡頭觀察到客體背景全暗為止，這時(shí)兩偏光軸互相垂直。

然后，關(guān)閉這第一個(gè)燈，保持這兩個(gè)偏光鏡的位置不變。打開另一個(gè)燈，這時(shí)取景器內(nèi)視場又明亮起來。僅需微微轉(zhuǎn)動(dòng)第二個(gè)燈前的偏光鏡，直到取景器內(nèi)檢材背景重新達(dá)到最暗為止，此時(shí)第二個(gè)燈的起偏鏡的偏光軸與鏡頭前的檢偏鏡偏光軸互相垂直。

拍照時(shí)，兩燈同時(shí)打開，兩燈前的起偏鏡的偏光軸與檢偏鏡偏光軸均滿足“正交偏光軸”配光要求，視場達(dá)到最暗，灰塵痕跡與背景之間的反差被加強(qiáng)。

在承痕體為彩色的紡織物時(shí)，則在鏡頭和檢偏鏡之前再附加一塊與紡織物顏色互補(bǔ)色的濾色鏡，使得背景被最大程度壓暗，進(jìn)一步加大了灰塵痕跡與背景之間的反差。這種配光方法要求盡量使用高強(qiáng)度的冷光源。

（三）有色地毯表面微弱灰塵痕跡的拍攝方法

1.分色、偏振光攝影綜合運(yùn)用的優(yōu)勢(shì)

有色地毯與深色紡織物相比較，除了存在表面紋路狀分布定向反射光線以外，還存在較強(qiáng)的內(nèi)反射光線。內(nèi)反射光線呈現(xiàn)與地毯色彩相同的顏色，具有非常強(qiáng)的退偏振作用。該特性使得“正交偏光軸法” 不能消除彩色紡織物的內(nèi)反射光線，致使地毯紋路對(duì)痕跡紋線產(chǎn)生極大干擾。但是，有色地毯的內(nèi)反射光線具有一定色彩這一特性，可以選擇與紡織物顏色互補(bǔ)的色光波段的濾色鏡，利用分色攝影消除或抑制這些內(nèi)反射光線。分色攝影和“正交偏光軸法”配光的綜合運(yùn)用，可以同時(shí)除去彩色紡織物的表面定向反射光線和內(nèi)反射光線，使痕跡紋線與背景之間的亮度反差得到顯著加強(qiáng)，同時(shí)還減少了紋路干擾，效果頗佳。

2.分色、“正交偏光軸法”的技術(shù)要點(diǎn)

在滿足“正交偏光軸法”偏光攝影的技術(shù)要點(diǎn)之外，再按分色攝影的技術(shù)要點(diǎn)，根據(jù)檢材背景的主要顏色，選擇合適的與檢材背景顏色互補(bǔ)色的有色濾光鏡。

由于偏光鏡和有色濾光鏡兩者均對(duì)光源的光強(qiáng)有極大的衰減，因此，這種方法要求具有較高亮度的強(qiáng)光光源。拍攝曝光時(shí)，對(duì)于膠片記錄，宜采用較高的浮動(dòng)級(jí)數(shù)進(jìn)行“系列曝光”，對(duì)數(shù)碼相機(jī)來說，宜及時(shí)查看曝光效果，及時(shí)糾正曝光偏差。

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