Методы и средства судебной фотографии применяются в двух основных направлениях: для наиболее полного отображения информации о свойствах изучаемых объектов; для выделения из имеющейся информации сведений, необходимых для расследования.
Документальное воспроизведение на снимках изучаемых объектов не всегда возможно из-за несовершенства фотографического процесса, например, из-за недостаточной фотографической широты светочувствительных материалов: сложных условий съемки, особенно при низкой освещенности. Часть информации приходится извлекать из области передержек и недодержек негативного изображения. Нередко важные для следствия сведения извлекаются при исследовании объектов, индивидуальные особенности которых в обычных условиях трудноразличимы. Такими объектами могут быть слабовидимые следы, записи в документах, которые утратили свой первоначальный вид из-за старения, травления; были залиты или зачеркнуты; фотоизображения слабовидимых текстов, не восстановленных полностью при съемке в УФ-, ИК-зонах спектра, выцветшие снимки и др. При исследовании подобного рода объектов нужны методы, позволяющие получать необходимую для следствия информацию. К их числу относятся методы контрастирующей фотографии.
Основные понятия контрастирующей фотографии
Контрастирующая фотография – это система методов исследования, результатом которых является фотоизображение с измененными по отношению к объекту яркостными или цветовыми характеристиками. Этот раздел криминалистической фотографии изучает свойства малоконтрастных объектов, особенности их восприятия, методы и средства воспроизведения на черно-белых и цветных фотоматериалах.
В криминалистике и судебной экспертизе контрастирующую фотографию применяют для выявления трудноразличимых следов, восстановления содержания документов, установления факта внесения изменений в их содержание (дописок, дорисовок и т.п.). Оптимальные результате достигаются, во-первых, усилением контраста, например, при фотографировании деталей с невысокой яркостью, а во-вторых, его снижением при необходимости исключить помехи, мешающие восприятию полезных деталей. Третья задача сводится к избирательному усилению полезных деталей при одновременном ослаблении помех.
Восприятие яркостей. Восприятие ахроматических (черно-белых) объектов обусловлено различиями в количестве отраженного или пропущенного его деталями света (без изменения спектрального состава). Ранее эта способность зрения человека характеризовалась как контраст – зрительно воспринимаемое соотношение яркостей (оптических плотностей) объекта:
, 
.
Восприятие яркостей связывается и со способностью глаза или оптического прибора ощущать незначительные различия в яркостях деталей на отдельных участках объекта или его изображения. Небольшие изменения в яркостях не сразу улавливаются глазом. И лишь когда различие достигает определенной величины, деталь становится заметной.
Глаз человека или иной оптический прибор способны воспринимать миниальные различия в яркостях или в цвете, начиная с определенного предела. Наименьшее различие в яркостях или цветовых оттенках, которое в данных условиях воспринимается зрительно (прибором), называется порогом различения и выражается через разность этих яркостей:
,
или через разность оптических плотностей:
,
или через разность длин волн излучений:
,
где ∆В (∆D) – наименьшая разность яркостей (плотностей), обеспечивающая зрительное отличие большей яркости В1 (плотности D1) от меньшей В (D), ∆λ – наименьшая разность длин волн, при которых излучение с длиной волны λ1 можно зрительно отличить от излучения с длиной волны λ.
Порог различения не может служить мерой различаемости деталей. Примером этому служит следующий факт. Если взять две пары источников света, мощностью 1 и 2 Вт; 99 и 100 Вт, то порог различения для них составит одну и ту же величину, равную 1 Вт:
ΔВ1 = 2 – 1 = 1 Вт,
ΔВ2 = 100 – 99 = 1 Вт.
Однако если в первом случае различие в яркости источников сразу улавливается зрением, то во втором нет. Для количественной оценки различаемости вводится величина порогового контраста.
Пороговым контрастом является величина, выражаемая через отношение порога различения к световой характеристике, имеющей большее численное значение. Эта величина порога различения, при которой яркости сравниваемых излучений минимально различаются и которую можно обнаружить зрительно:
,
где Кп – пороговый контраст,
Вмах и Вmin – максимальные и минимальные яркости.
В рассматриваемом нами примере значение порогового контраста составит:
,
,
т. е. пороговый контраст в первом случае в 50 раз больше, чем во втором.
Контрастная чувствительность методов и средств — это их способность воспринимать минимальные различия в яркостях. Как и глаз человека, она характеризуется величиной порога различения, т.е. теми минимальными различиями, которые улавливаются данным методом или средством, а их эффективность определяется способностью увеличивать или уменьшать эти различия.
Контрастная чувствительность глаза (прибора) обратна пороговому контрасту, т. е. чем меньшая разница в яркостях обнаруживается, тем выше контрастная чувствительность зрения. Глаза человека способны эффективно различать детали в широком интервале яркостей, составляющем примерно 1:1012. В любом участке этого интервала зрение адаптируется к яркости наблюдаемой картины. Однако если освещенность слишком высока, то ослепленные глаза воспринимают лишь значительные различия в яркостях. При низкой, освещенности предмет выглядит черным, какие-либо яркостные различия практически не воспринимаются. Предел чувствительности глаза составляет примерно 0,02, но только при благоприятных условиях, создаваемых обычно в лабораториях. В реальности контрастная чувствительность глаза ниже и колеблется от 0,05 до 0,5.
Контрастная чувствительность фотографического процесса также достаточно велика и при благоприятных условиях сравнима с аналогичной характеристикой зрения. Она зависит от воздействия различных факторов, влияющих на формирование изображения. При значениях ниже порогового деталь не воспринимается глазом.
Из-за помех получаемая при фотографировании информация искажается. С уменьшением размеров деталей их контраст падает, ибо количество передаваемых пространственных частот ограничивается низкой разрешающей силой объектива (рис. 146). Причинами помех в фотографической системе являются и рассеяние света на линзах объектива и в фотослое, зернистая структура фотоматериала, дифракционные явления, фотографическая вуаль, неравномерности проявления, загрязнения негатива в процессе обработки, и т.п.
Выявление слабовидимого нередко связано с работой на пределе чувствительности фотографического метода, поэтому к фотосистемам предъявляются очень жесткие требования. Так, во время съемки следует использовать идеально чистую, с высокой разрешающей силой оптику. Предпочтение отдают короткофокусным, жестко рисующим объективам с просветленными линзами.
Выбираемое для съемки увеличение не должно способствовать передаче фактуры объекта. На всех стадиях фотографического процесса необходима безукоризненная чистота, строгое соблюдение экспозиционного режима и условий обработки. Для усиления контраста применяют только свежие, с минимальной вуалью и высокой разрешающей способностью фотоматериалы, а обрабатывают их в свежеприготовленных растворах, дающих минимальную вуаль.
Различаемость деталей в реальных условиях зависит от многих факторов: яркостных и пространственных свойств, характера строения объекта, структуры его поверхности, освещенности и отражательной (поглощательной) способности ее отдельных участков, наличия в поле зрения помех. Возможны следующие варианты различаемости деталей:
1) деталь хорошо различима – К >> 1;
2) деталь неразличима – К = 1;
3) деталь слаборазличима – К ≈ 1.
Слабая видимость деталей может быть обусловлена следующими причинами:
– незначительным различием в яркостях детали и фона, в яркостях полезной и мешающей детали (отношение Вд/Вф называется полезным контрастом, а отношение Вп/Вф – мешающим контрастом);
– незначительным различием в окраске детали и фона, в окраске полезной и мешающей деталей;
– небольшой величиной детали – чем меньше деталь, тем больший контраст она должна иметь для наблюдения в нормальных условиях;
– невысокой резкостью детали на изображении. Незначительные по размерам и с невысоким контрастом детали размыты на нерезком изображении и не могут быть обнаружены из-за конечной величины их порогового контраста и зернистой структуры фотоматериала.
