羅兵　梁煦　喻躍　張雨

（成都市公安局刑事犯罪偵查局技術處，四川 成都610017）

全波段CCD系統(tǒng)在紅外攝影中的運用探討

羅兵梁煦喻躍張雨

（成都市公安局刑事犯罪偵查局技術處，四川 成都610017）

在不斷發(fā)展的的信息時代，由各類文件上的涂抹、更改、擦除引起的刑事案件、經濟糾紛案件屢見不鮮。為此可以采取紅外攝影以獲得被筆墨覆蓋、涂抹的字跡。本文通過紅外攝影在實際案例中的應用，分析總結了紅外攝影的原理、拍攝過程中考慮的因素、以及讓拍攝的紅外圖片效果更好的方法。

全波段低溫CCD照相系統(tǒng)紙張紅外濾鏡涂改字跡

一張被涂改的單據（如圖1所示），對單據的初步分析后決定采用紅外反射法進行拍攝。

圖1　一張被涂改的單據

1　實驗器材

DVA34-BV2型全波段低溫CCD照相系統(tǒng)、尼康D700數碼相機、尼康AF-50mm標準鏡頭、多功能物證翻拍架、白熾燈、多種紅外濾光鏡、比例尺、手套。

2　實驗過程

（1）在影像檢驗室內，將檢材放置于多功能物證翻拍架基座表面，放置直角比例尺。將加裝有尼康AF-50mm標準鏡頭的尼康D700數碼相機固定于翻拍架升降立柱上，相機鏡頭光軸與被拍物平面保持垂直，采用均勻配光的照明方法對檢材原始狀況分別進行拍照記錄。原始狀況拍攝完成后，再把單據轉放到全波段低溫CCD照相系統(tǒng)平臺上。

（2）在全波段低溫CCD照相系統(tǒng)平臺上，紅外線除了受普通攝影的同樣因素影響外，還受適用的濾光鏡因素，被攝對象對紅外線的作用、適用的照明光源含紅外線量等條件的影響。所以，在曝光時要注意這些因素的影響。我們采取分段式系列曝光的方式，進行拍攝。

拍攝過程中不同濾鏡的效果對比圖表如下：

表1　拍攝過程中不同濾鏡的效果比對

全波段低溫CCD照相系統(tǒng)系統(tǒng)，其感光器件與相機的CCD感光器件在結構原理上有所不同，所以在曝光時間的控制上，就不能使用如同相機上一樣的測光系統(tǒng)，只能對其用系列曝光的方式，進行拍攝。

拍攝過程中不同曝光時間的效果對比圖表如下：

表2　拍攝過程中不同曝光時間的效果比對

（3）根據檢材特點，選擇使用紅外反射照相技術拍照顯現深色墨水覆蓋的字跡。將送檢單據置于全波段低溫CCD照相系統(tǒng)的拍攝平臺上，在深色墨水覆蓋的疑似字跡下方放置比例尺。在全波段低溫CCD照相系統(tǒng)鏡頭上加裝900nm紅外濾光鏡，使用白熾燈均勻配光照明的方法，在暗室環(huán)境下，相機鏡頭光軸與被拍物平面保持垂直，使用全波段低溫CCD照相系統(tǒng)在單據表面拍照顯現（光圈為F8，快門為0.05秒）被深色墨水覆蓋的字跡（字跡內容為“王其?！弊謽樱┤鐖D2所示。

圖2　全波段低溫CCD照相系統(tǒng)攝影效果圖

3　實驗原理

紅外線具有較強的“穿透能力”，大多數物質對光線的吸收能力隨波長增加而減少。一些物質被紅外線穿透在紅外反射照相中呈現出透明狀態(tài)，或紅外線進入物質內部形成很強的內反射光在紅外反射照相中呈現出淺色調。

單據上手寫的字體，與覆蓋字體所用的墨水為兩種不同的墨水。手寫字體屬于油溶性色料，以碳黑為主對830～900nm紅外線有強烈吸收；覆蓋字體所用的墨水為有機染料對紅外線吸收很少，并且涂抹層比較薄，紅外線能很好的穿透；承痕體紙張在700～900nm內保持較高的反射率，反射的紅外線再次穿透覆蓋字體所用的墨水，到達相機并在相機中記錄下反差較大的字跡照片。

實驗過程中，當使用含有豐富紅外線的白熾燈照射檢材上深色墨水覆蓋的字跡時，因覆蓋墨水與字跡墨水成分存在差異，紅外線進入深色墨水內部形成很強的紅外線內反射光，在紅外反射照相中呈現出淺色調，而字跡對紅外線強烈吸收，在紅外反射照相中呈現出深色調，兩者在垂直方向上存在紅外線反射光亮度分布差異。鏡頭上加裝的紅外濾光鏡透過檢材反射的紅外線，吸收其他波長光波，使得檢材的紅外線反射光亮度分布差異被全波段低溫CCD照相系統(tǒng)所捕獲，從而獲得反差較大的字跡照片。

4　討論及注意的問題

（1）檢查設備是否完好。

（2）使用白熾燈直接照明均勻配光。

（3）濾鏡選擇。

物體在可見光區(qū)和紅外區(qū)有不同的反射和吸收能力。在近紅外區(qū)的不同波段內，物體也顯示不同的亮度。在不同的紅外線波段內，物體將顯示出不同的亮度分布。在紅外線攝影中，接收記錄不同的紅外線波段，將得到不同的亮度分布再現。因此，選擇適當的紅外線波段接收記錄，可以得到需要的亮度分布再現。運用各種型號的紅外線濾光鏡，可以將物體反射光中選定的紅外線波段內的紅外線輻射分離出來。通過對不同濾鏡的使用后觀察，選出效果最佳的濾鏡。

（4）波段選擇。

選擇最佳攝影波段的方法是根據物體各種物質反射紅外光亮度曲線的相互關系和期望的亮度差大小進行選擇。當要求亮度差最大時，選擇曲線距離最大的波段；要求亮度差小時，可以選擇曲線最接近的波段。

（5）曝光時間的選擇。

全波段CCD的結構原理與普通相機存在差別，沒有測光系統(tǒng)，而普通的測光筆都是可見光的亮度值，因此，用測光表也難以得出準確的曝光時間。為了使紅外攝影取得準確的曝光時間，本文筆者采用分段式實驗曝光的方法。