Цифровая криминалистическая фотография и видеозапись

Оглавление

Введение

Глава 1 Цифровая криминалистическая фотография

1. 1 Цифровая фотография в криминалистике

1.2 Техника криминалистической цифровой фотографии

1.3 Особенности цифровой фотофиксации объектов криминалистических экспертиз

Глава 2 Криминалистическая видеозапись

Заключение

• Список литературы

Цифровая фотография -- способ фиксации криминалистических объектов, при котором фотохимические процессы получения изображения заменены электромагнитными Криминалистика: Учебник / под ред. Балашов Д.Н., Балашов Н.М., Маликов С.В. -- М.: ИНФРА-М, 2005. С. 41;.

Процесс цифровой фотографии заключается в получении цифрового изображения, его редактировании и печати копий на твердом носителе. Для этого разработаны специальные технические (фотографические) средства. К ним относятся цифровые устройства ввода, устройства вывода и устройства хранения изображений. Редактирование изображений осуществляется с помощью программных средств - графических редакторов. Наряду с использованием современных технологий получения изображений, ранее не рассматривавшихся в криминалистической литературе, способ цифровой фотографии вместе с тем не исключает применения уже известных методов традиционной криминалистической фотографии.

Как известно, методы в криминалистической фотографии подразделяются на запечатлевающие и исследующие. Первые служат для фиксации объектов, видимых глазом без применения специальных устройств. Вторые - в основном для выявления и фиксации деталей, цветовых и яркостных различий, не видимых глазом при обычных условиях. Для экспертов-криминалистов важны и те и другие методы. С помощью запечатлевающих методов осуществимы фиксация общего вида объектов криминалистических экспертиз, получение репродукций, получение стереоскопического изображения. К исследующим методам относятся цветоделительная и контрастирующая фотография, фотографирование в невидимых лучах, микрофотосъемка.

При работе с цифровыми изображениями появляются новые возможности обработки изображений, и фотографические исследования могут быть проведены за короткое время, при этом отпадает необходимость в подборе специальных фотоматериалов и методов их обработки. В то же время отсутствие дополнительных аксессуаров к цифровым камерам пока не позволяет использовать их для некоторых специальных видов съемки, традиционно применяемых в криминалистике.

Цифровая камера (digital camera) относится к цифровым устройствам ввода (digital input device) и предназначена для получения полутоновых или цветных изображений объектов съемки. В отличие от традиционной фотографии, где изображение воспринимается светочувствительным слоем фотопленки, в цифровой фотографии роль светоприемника выполняет линейка или матрица ПЗС.

ПЗС-матрица - это микросхема, содержащая многочисленные равномерно распределенные рецепторы, преобразующие свет в электрические сигналы. В дальнейшем эти сигналы преобразуются в цифровое описание изображения для компьютерной обработки и печати. Производство матриц с безупречно точным расположением каждого рецептора относится пока к разряду трудоемких и дорогостоящих технологий, поэтому количественное увеличение рецепторов, прямо влияющее на разрешающую способность изображения, пропорционально увеличивает стоимость изделия. Полученное "скрытое" изображение с помощью специальных схем внутри камеры сохраняется на носителе. В качестве носителя может использоваться полупроводниковая память или магнитный диск.

В настоящее время производятся два типа ПЗС-матриц: сканирующие матрицы (называемые также линейками) - микросхемы, которые перемещаются параллельно плоскости объекта, и статические матрицы - неподвижные микросхемы, фиксирующие кадр одномоментно. Несомненным преимуществом фотокамер со статическими матрицами является возможность запечатления объектов в динамике и использования импульсных источников света. Однако недорогие камеры, использующие малогабаритные ПЗС-матрицы, имеют невысокую разрешающую способность.

К цифровым устройствам ввода помимо цифровых фотокамер можно отнести и сканеры (планшетные или проекционные). Для ввода плоских объектов (документов, поверхностных следов и др.) предпочтительнее использовать планшетные сканеры. Для ввода объемных, в том числе и крупногабаритных, предметов применяются цифровые фотокамеры и проекционные сканеры.

Принцип действия камер зависит от типа приемного устройства. Камеры на основе линейных ПЗС используют принцип полинейного сканирования изображения горизонтальными линиями. Для практической реализации данного принципа необходимо использовать источники света с непрерывным излучением в течение всего времени сканирования. Это сопряжено со значительным энергопотреблением и с повышенным тепловым фоном (к примеру, если используются лампы накаливания). Поэтому следует соблюдать осторожность при съемке объектов, чувствительных к воздействию высоких температур. По данной технологии сканирование может занимать несколько минут, что не дает возможности фиксировать движущиеся объекты, но позволяет получить высокое разрешение изображения при относительно невысокой стоимости микросхемы.

Так называемые three-shot камеры, также как и камеры на базе линейных ПЗС, пригодны лишь для фиксации неподвижных объектов, но при этом дают возможность получать цветные изображения и используют матричные ПЗС. Цветоделение проводят с помощью трех фильтров - красного, зеленого, синего. Съемка одного объекта производится 3 раза подряд с каждым из трех фильтров по отдельности. В результате получаются три полутоновых изображения, из которых в последующем формируется цветное изображение. При данном способе можно использовать импульсные источники света, включая лампу-вспышку, а также монохромные камеры для получения цветоделенных картин.

Оn-shot камеры действуют аналогично традиционным переносным фотокамерам и пригодны для получения цветных изображений перемещающихся объектов. Многие производители используют даже корпуса и объективы традиционных камер, изготавливая лишь цифровые приставки. Можно использовать импульсные источники света и короткие экспозиции.

Цветоделение осуществляется двумя способами - расчетно-цветным и трехматричным. В расчетно-цветном способе используется одна ПЗС-матрица с областями, имеющими полосковые фильтры (красный, зеленый, синий). На фотоэлементы каждой области попадает только один цвет. Далее принятое изображение интерполируется, и получается цветное изображение, в котором RGB-pixel рассчитывается от первоначальных пикселов с разрешением, равным разрешению матрицы (итоговое значение определяется сложением первоначальных значений в определенных пропорциях).

Трехматричный способ заключается в получении трех одинаковых полутоновых изображений, полученных цветоделением. В качестве цветоделителя часто используют призму. Свет в призме разделяется на три составляющие и направляется на три соответствующие ПЗС-матрицы. Описанный способ позволяет получать изображения с высоким разрешением, однако высокая стоимость технических средств ограничивает его распространение. Некоторые производители предлагают использовать матрицы с невысоким разрешением, а затем проводить программную интерполяцию для повышения качества изображений.

Цифровая фотография пригодна для фиксации объектов криминалистических экспертиз. При помощи устройств ввода возможно получение цифрового изображения высокого разрешения, которое после обработки в графических редакторах можно либо поместить непосредственно в текст заключения эксперта (без использования фототаблиц) либо вывести на печать отдельно (в форме фототаблиц). Во втором случае качество печати за счет применения специальных бумажных носителей и принтеров может быть существенно повышено.

Цифровая технология расширяет исследовательские возможности судебной фотографии. Использование компьютерной обработки значительно повышает наглядность при выявлении слабовидимых и невидимых следов, изучении залитых, зачеркнутых записей, установлении способа изменений и восстановлении первоначального содержания документов. Для этих целей может использоваться широкий спектр компьютерных фильтров из графических редакторов.

При съемке с камерами, использующими ПЗС-линейки, необходимо помнить о непрерывности освещения во время сканирования изображения. В качестве доступных источников света для фиксации общего вида объектов криминалистических экспертиз можно рекомендовать набор ламп дневного света.

В технологии цифровой фотографии по аналогии с традиционным фотопроцессом можно выделить следующие основные этапы: подготовка к съемке, экспозиция, обработка и получение фотоизображения на прозрачной или непрозрачной (бумажной) основе.

На первой стадии, помимо установки освещения и визуального определения интервалов яркостей, следует оценить объект съемки и выбрать необходимое оборудование. Правильный выбор оборудования позволит с наименьшими затратами получить требуемое изображение. Например, для получения репродукций таких объектов криминалистических экспертиз, как документы, целесообразнее использовать не цифровую камеру, а планшетный сканер. Вместе с тем, если в документе требуется выявить детали (удаленные записи, вдавленные штрихи), планшетный сканер вряд ли пригоден вследствие ограниченных возможностей в подборе режимов освещения, спектральной фильтрации. На подготовительном этапе необходимо учесть согласованность по спектральным характеристикам источника света и ПЗС-матрицы устройства ввода.

На следующей стадии осуществляется собственно фотосъемка объектов: предметов, документов, материалов, веществ, объемных или поверхностных следов.

После проведения экспонирования на светочувствительной поверхности приемника образуется скрытое электронное изображение, которое может быть сохранено во встроенной памяти цифровой камеры или введено непосредственно в графическую станцию с помощью дополнительного интерфейса. Последний способ используется при съемке студийными камерами, сканировании планшетными и проекционными сканерами. В случае, когда изображения сохранены в формате устройств ввода (во внутренней памяти цифровых репортерских и любительских камер), ввод их в графическую станцию может быть отложен до получения серии кадров.

Третья стадия заключается в обработке (редактировании) изображения. Редактирование изображения проводится в специальных прикладных программах - графических редакторах и является ответственным этапом работы эксперта. Редактирование заключается в коррекции тоновых и цветовых характеристик изображения, улучшении качества изображения с помощью фильтров и других процедур, подготовке изображения к печати.

На заключительной стадии изображение выводится на бумажный или пленочный носитель при помощи принтера. Предназначенные для архивного хранения изображения (архивные копии) могут быть сохранены на электронном носителе большой емкости (CD-диске, магнитооптическом диске), освобождая тем самым жесткий диск графической станции.

Выбор необходимого режима освещения зависит от отражательных свойств объекта съемки и решаемых криминалистических задач. Основное правило: освещение должно быть равномерным, рассеянным, без образования плотных теней и бликов на поверхности исследуемого материала. Даже малозаметная неравномерность в освещении может привести к значительной "зашумленности" обработанного изображения. Не менее важным следует считать выделение информационно значимых деталей в объектах, проводимое до обработки их изображений. Этого можно добиться цветоделением, исследованием люминесцентных свойств объектов, использованием различий их отражательных свойств в невидимых для человеческого глаза лучах. Такой дифференциации деталей способствует применение на входе системы фильтрованного излучения, особых режимов освещения. Например, исследуя дописанные записи, можно добиться пусть незначительного, но различия в плотностях первоначальных и дописанных штрихов. Последующей цифровой обработкой эти различия можно сделать более наглядными.

Как известно, оптический диапазон спектра состоит из трех областей электромагнитных волн: ультрафиолетовой, видимой, инфракрасной. Область ультрафиолетовых лучей располагается в диапазоне от 100 до 380 nm, инфракрасные лучи имеют интервал с длинами волн от 760 до 1000 nm. При криминалистических исследованиях используются, как правило, видимая область (400 - 700 nm) и ближайшие к ней участки невидимой области спектра, расширяющие интервал от 300 до 900 nm.

Современные ПЗС-матрицы могут достигать светочувствительности 400 - 800 ISO, но большинство из них приравнено по значению к 100 - 200 ISO. Поэтому при съемке приходится использовать дополнительные источники света, включая лампы-вспышки. Вместе с тем, при высоких уровнях освещенности и наличии на поверхности объекта бликующих деталей светоприемная поверхность матриц или линеек заполняется избыточными зарядами, которые "перетекают" в соседние ячейки, что приводит к дефектам изображений в виде светлых полос - "тянучек". Это явление получило название "блуминг". Для устранения указанного дефекта используется "антиблуминг" - встроенное устройство защиты ПЗС-матрицы от локальных световых перегрузок, состоящее из затвора и стока.

Из доступных внешних приемов, позволяющих частично устранить явление блуминга, можно назвать следующие:

- применение несложных средств рассеяния светового потока - размещение перед осветителем полупрозрачного (матового) экрана, направление источника света не на объект, а на белую светоотражающую поверхность, помещение объекта в "световой колодец";

-ограничение падающего света изменением значения диафрагмы - данная мера хотя и приводит к получению темного по тональности исходного изображения, но устраняет "тянучки"; последующей обработкой изображение можно привести к нормальному (по распределению яркостей) виду;

-применение поляризационных светофильтров - кристаллы поляризатора можно сориентировать таким образом, что при прохождении через фильтр часть излучения, приводящая к бликам на изображении, будет поглощаться, а другая часть (в плоскости, перпендикулярной к первой) будет пропущена при некотором ослаблении.

При репродукционной фотосъемке, т.е. при съемке плоскостных объектов (документов, рисунков, схем, фотографий, поверхностных следов и др.) освещение устанавливается, как правило, с двух противоположных сторон под углом 30 - 50° , чтобы основная часть отразившихся лучей не попадала в объектив. Особенностью цифрового репродуцирования является повышенное требование к равномерности освещенности по всему полю изображения, попадающего в кадровое окно. При цифровом пороге в передаче полутонов, равном или ниже значения "256", области с неравномерным освещением отображаются в виде закрашенных зон с резкими пограничными переходами, что заметно снижает качество наблюдаемой картины.

При фотосъемке объемных предметов также используется двустороннее освещение, но при этом один источник света, получивший название рисующего, является основой всего освещения, выявляет форму и детали объекта, а другой источник - в 2-3 раза меньшей освещенности - несколько высветляет затемненные участки изображения (выравнивающий свет). Для выравнивания теней вместо дополнительных источников света могут использоваться белые отражательные экраны. При цифровой фиксации следует учитывать, что в глубоких тенях изображения вместо равномерных темных областей может появляться "шум" в виде мелких окрашенных точек, чаще синего оттенка, существенно снижающих качество изображения. Можно устранить указанный дефект, увеличив мощность выравнивающего света или используя для освещения прямой (фронтальный) свет. Иными словами, цифровая фотосъемка, особенно цветная, требует сильного равномерного освещения всех частей объекта; наличие резких контрастов и теней является нежелательным.

Для устранения общей тени, отбрасываемой объектом съемки, рекомендуется размещать его на расстоянии от фона, поместив, например, на прозрачное стекло. Для придания наглядности форме объекта, можно использовать фоновое освещение.

Схему освещения, которая включает взаимное расположение объекта съемки и осветителей, выбирают в зависимости от вида объекта и задач исследования. Например, объект со слабовыраженным рельефом (вдавленный штрих на бумаге, рельефный оттиск штампа) можно сфотографировать при косо направленном одностороннем освещении, а объект со сложным рельефом и множеством деталей (оружие, замки, взрывные устройства) - при равномерном двухстороннем освещении и, при необходимости, с дополнительной подсветкой.

По общему правилу, непрозрачные объекты фотографируют в отраженном свете, прозрачные и полупрозрачные - в проходящем, объекты с деталями из прозрачных и непрозрачных материалов фотографируют при комбинированном освещении. Схемы освещения объектов при традиционной и цифровой фотографии практически не различаются, поэтому описаны здесь в самом общем виде.

На точность цифрового изображения влияют размеры элементов приемного устройства (ПЗС-матрицы) и их взаимное расположение, а также количество градаций яркости. Чем меньше размеры светочувствительных элементов и расстояние между ними и чем больше градаций яркости, тем точнее передается изображение.

Элементарная ячейка изображения называется пикселом (pixel). Каждый пиксел имеет собственное значение яркости. Для полутонового изображения эти значения могут изменяться в пределах от 0 до 255. Количество информации, требуемое для записи 256 градаций полутонов, равно 8 bit (1 byte). Если увеличить количество информации (16, 24, 32 bit), то соответственно увеличится число полутонов или оттенков (для цветного изображения).

Чаще всего видеозапись применяется при производстве следственных действий в тех случаях, когда необходимо зафиксировать сложную и разнообразную обстановку места исследуемого события, показать взаимосвязь ее отдельных предметов и следов, а также для запечатления какого-либо следственного действия полностью, отдельных действий, дополнительных процессов -- движения, хода развития определенного события или явления, например с целью познания способа совершения преступления, механизма события и т.п. Видеозапись имеет свои достоинства и некоторые недостатки. Она позволяет одновременно синхронно фиксировать звук и изображение на магнитной ленте и визуально контролировать качество записи. Видеозапись не требует лабораторной обработки. Однако она далеко не всегда может быть использована в неблагоприятных световых условиях и не позволяет осуществить ускоренную съемку Криминалистика: Учебник / Отв. ред. Н.П. Яблоков. -- 3-е изд., перераб. и доп.-- М.: Юристъ, 2005. С. 225;.

В последние годы особенно интенсивно совершенствуются электронные методы фиксации информации. Их сущность состоит в том, что изображение запечатлеваемого объекта трансформируется в электрический сигнал, который записывается на магнитном носителе. Сигнал не нуждается в какой-либо обработке, а для воспроизведения, чтобы изображение возникло на мониторе, необходимо лишь электронно-оптическое преобразование. Подчеркнем одну важную особенность современных электронных методов, которая и позволяет причислить их к фотографическим. Все они обеспечивают не только вывод изображения на телеэкран либо монитор, но и его фиксацию на чувствительном фотоматериале. Кроме того, электронным путем можно получить такое же качество передачи мелких деталей, как у цветных фотоматериалов с высокой разрешающей способностью. На этой основе сформировалась криминалистическая видеозапись, отличающаяся оперативностью, технологической гибкостью и высокой информационной емкостью.

Прежде чем перейти непосредственно к видеосредствам фиксации криминалистической информации, отметим все более широкое распространение цифровых аппаратов, реализующих покадровую видеозапись изображений на магнитный носитель. Сконструированы они на базе популярных узкопленочных зеркальных камер, поэтому предоставляют пользователю широкий спектр возможностей электронного интеллекта вкупе с оптическим совершенством сменных объективов.

В этой связи нельзя не отметить, что появление таких аппаратов ставит перед криминалистами новые сложные задачи по оценке достоверности цифровых фотоснимков, служащих источниками наглядной доказательственной информации, в особенности, если они получены вне сферы уголовного процесса, поскольку монтаж здесь производится на более высоком, электронном уровне. В настоящее время в следственной практике используется обычная и цифровая видеоаппаратура формата VHS в основном зарубежного производства, которая дает возможность получить качественное цветное изображение даже в условиях очень слабой освещенности, гарантируя его яркость, контрастность, интенсивность и разрешающую способность (передачу мелких деталей). Улучшенная видеоаппаратура маркируется знаком HQ, а кассеты с лентами, обеспечивающими повышенное качество записи, - знаком S (супер). Видеокамера может работать как от сети переменного тока (через специальный адаптер), так и от аккумулятора, обеспечивающего до двух часов съемки при температуре окружающей среды до 25 градусов по Цельсию. При отрицательных значениях температуры время работы без подзарядки аккумулятора заметно сокращается вследствие загустения смазки в лентопротяжном механизме. Видеокамеры просты в работе, но представляют собой сложные электронно-механические устройства, требующие соблюдения предписаний инструкции по эксплуатации и уходу. Отдельные модели видеокамер оснащены лампами подсветки, автоматически включающимися при недостаточной освещенности снимаемых объектов, причем изменение последней задает яркость светового потока. Наличие электронного стабилизатора устраняет дрожание кадра, вызываемое колебаниями камеры при съемке «с рук». Немаловажным для криминалистической практики является и то обстоятельство, что видоискатель камеры может перемещаться по вертикали, что позволяет производить съемку в неблагоприятных условиях, когда доступ к фиксируемому объекту затруднен. Практически все современные видеокамеры имеют объективы с переменным фокусным расстоянием, варьирующим в широком интервале от 4 до 400 крат. Это дает возможность получать с одной точки съемки изображения разного масштаба, но всегда резкие вследствие автоматической фокусировки объектива. Важно и то, что в электронном видоискателе (лучше, если он цветной) воспроизводятся показатели времени производства записи: день, месяц, год, часы и минуты. Эти данные фиксируются на ленте и могут иметь важное криминалистическое и доказательственное значение. Следует отметить также, что с помощью специального принтера можно получить фотоизображение с того или иного кадра видеоленты в черно-белом или цветном варианте. Для записи в основном применяются 8-миллиметровые ленты, на кассетах с которыми указывается формат и продолжительность записи, качество ленты и фирма-изготовитель. Видеозапись на предварительном следствии необходима, чтобы в динамике фиксировать образную и звуковую криминалистическую информацию, получаемую при производстве следственных действий. Этой цели подчинено использование рассматриваемых далее приемов видеозаписи, которые должны обеспечивать документальность и вместе с тем выразительность видеофильма, ориентируя в обстановке производства следственного действия, показывая связи между объектами, заостряя внимание на криминалистически существенном. Документальный видеофильм, в полной мере отражающий произведенное следственное действие, можно снять, лишь правильно применяя операторские приемы видеозаписи. Съемку фильма нужно проводить так, чтобы были доброкачественно зафиксированы не только изображение, но и звук. Из основных операторских приемов можно выделить панорамирование, наезд и отъезд. Панорамирование - это съемка камерой, находящейся в движении. Оно бывает статическим и динамическим. Статическую панораму снимают плавным поворотом камеры вокруг горизонтальной или вертикальной оси. В первом случае получают круговую видеопанораму, а во втором - вертикальную. При динамическом панорамировании съемка осуществляется камерой, перемещающейся в пространстве. Такой прием рационально применять тогда, когда нужно запечатлеть большие площади или объекты значительной протяженности. Разновидности динамических панорам - линейная панорама, при съемке которой камеру постепенно перемещают параллельно фронтальной плоскости объекта, как бы оглядывая его, и панорама следования, когда с камерой движутся за объектом, фиксируя его динамику. Панорамы должны начинаться и заканчиваться статичными кадрами, иначе они плохо согласуются с соседними эпизодами видеофильма, запечатлевшего следственное действие. Внутри панорам целесообразно делать остановки (стоп-кадр) для выделения главных объектов. Здесь следует применять наезд, т. е. плавный переход от общего плана к среднему и крупному. Отъезд - прием, обратный наезду, обычно позволяет поддерживать ориентацию в обстановке производства следственного действия после серии эпизодов, снятых крупным и детальным планами, либо для ввода в кадр других лиц после показа основного персонажа съемки. По аналогии с криминалистической оперативной фотографией, которая использует ориентирующий, обзорный, узловой и детальный виды съемки, в криминалистической видеозаписи применяется общий, средний, крупный и детальный планы. Общий план предпочтителен при ориентирующей и обзорной фиксации места проведения следственного действия. Он показывает перемещение главного объекта на фоне окружающей обстановки. Таким планом хорошо начинать эпизоды судебного видеофильма, он вводит в курс предстоящих действий. Средний план, укрупняя часть изображений общего плана, направляет внимание на определенный объект, динамика которого становится уже хорошо различимой. Для выделения характерных частей снимаемого объекта используется крупный план. Детальный план необходим для показа в полный кадр специфических особенностей объектов съемки. Снимать эпизоды судебного видеофильма необходимо в той последовательности, в какой они будут демонстрироваться, чтобы избежать монтажа. Съемку обычно ведут с уровня среднего роста, привычного и не искажающего перспективу. Нужно обращать внимание на освещение снимаемых объектов, нейтрализовать звуковые помехи, затрудняющие восприятие звукового ряда. Для производства видеозаписи в ходе следственного действия целесообразно пригласить специалиста-телеоператора, объяснив ему, что и как требуется заснять. В соответствии со ст. 6 Федерального закона от 12.08.1995 № 144-ФЗ «Об оперативно-розыскной деятельности» видеозапись допустима и при производстве оперативно-розыскных мероприятий. В дальнейшем их результаты, зафиксированные посредством видеозаписи, могут быть легализованы в материалах уголовного дела в качестве доказательств вины конкретного субъекта. На видеоленте могут быть отражены обстоятельства совершения преступления, доказательства причастности к нему определенного гражданина, следы содеянного и др. Такие видеоматериалы по своей природе обычно приравниваются к вещественным доказательствам. Видеозаписи, в том числе любительские, могут быть полезными для доказывания фактов встреч интересующих следствие субъектов, их знакомства, совместного времяпрепровождения, нахождения в дружеских взаимоотношениях, пребывания в определенное время в конкретном месте и др. К материалам расследуемого дела в качестве документа следует приобщать видеокадры, запечатлевшие празднование свадьбы, дня рождения, юбилея, пикник, застолье в ресторане, сауне и т. п. с участием лиц, интересующих следствие. Опровергнуть такие доказательства в силу их наглядности и убедительности весьма трудно.