Восстановление содержания документов

Успешное решение задач, связанных с восстановлением первоначального содержания документов, определяется возможностью получения полезной информации в разного рода слабовидимых изображениях. Перечень вопросов, напрямую связанных с их выявлением, фиксацией и анализом, достаточно широк: визуализация угасших, залитых, зачеркнутых, замазанных текстов, восстановление первоначального содержания документов, измененных способами подчистки, травления, смывания и т. д.

Принцип разделения полезного сигнала и фона в указанных экспертных задачах сводится к их дифференциации при условии, что они имеют разные физические, химические или физико-химические свойства. Например, разная пропускная или отражательная способность в видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной зонах спектра, разные блеск, копировальная способность, люминесцентные свойства, оптическая плотность, яркостные и цветностные характеристики.

В ходе восстановления содержания документов выполняются следующие действия:

• 1) устанавливаются природа и способ нанесения красящих веществ выявляемых записей и элементов, мешающих их восприятию (чернильные пятна, штрихи, загрязнения и т. д.);
• 2) определяется комплекс методов, необходимый для производства исследования;
• 3) намечается последовательность применения методов (от неразрушающих к разрушающим);
• 4) применяются соответствующие приемы и методы фиксации хода и результатов исследования.

Методы контрастирующей фотографии. Контрастирующая съемка является способом получения фотоизображений с измененным соотношением яркостей или цветовых тонов. Контрастирующая фотография условно делится на два основных раздела: 1) фотографическое усиление яркостного контраста и 2) фотографическое усиление цветового контраста (цветоразличение).

Фотографическое усиление яркостного контраста. Яркостный контраст представляет собой отношение различных градаций черно-белых тонов. Этот контраст обусловлен только различием в количестве отражаемого и пропускаемого света.

Как правило, основными способами изменения яркостного контраста при фотографировании является работа с освещением. Во многом от его вида, мощности и положения по отношению к объекту зависит, насколько контрастным будет фотографический снимок. Так, например, для исследования вдавленных штрихов в документах эффективно использовать косопадающее освещение с применением щелевых осветителей, которые могут быть расположены как по одну, так и по разные стороны исследуемого документа для ослабления возникающих паразитных помех. При этом световой поток должен быть направлен под меньшим углом к оригиналу, а плоскость его должна быть перпендикулярна вдавленным элементам. Таким образом, этот вид освещения позволяет добиться необходимого свето-теневого контраста (рис. 3.14, 3.15). В ряде случаев в указанных целях может применяться проходящее освещение (на просвет), позволяющее визуализировать залитые, замазанные тексты и т. д. (рис. 3.16).

Рис. 3.14. Схема исследования документов при одностороннем косопадающем освещении.

Помимо указанных методов эффективно могут применяться методы контратипирования, экспонометрической дискриминации помех, фильтрации деталей проявлением и т. д.

Фотографическое усиление цветового контраста (цветоразличение). Метод применяется для усиления или ослабления контраста между объектами, имеющими слабовидимую или невидимую для глаз разницу в цвете.

Рис. 3.15. Схема исследования документов при двухстороннем косопадающем освещении.

Рис. 3.16. Схема исследования документов в проходящем освещении (на просвет).

Цветовой контраст характеризует отношение цветовых тонов. Он может быть образован отношением двух цветовых тонов, например синего и красного, или двух оттенков одного и того же цвета, например зеленого и светло-зеленого.

Существует несколько основных способов усиления цветового контраста. Наиболее часто встречающийся способ усиления контраста заключается в использовании светофильтров дополнительного цвета согласно цветовому треугольнику (рис. В.12.1), в котором дополнительные цвета располагаются в противоположных секторах. Например, к синему цвету дополнительным является желтый и т. д.

Как правило, в несложных случаях светофильтр подбирается визуально, а затем с его применением производится съемка. Выбор эффективной зоны цветоразличения может достигаться с использованием спектрофотометрирования с помощью микроскопов-спектрофотометров (МСФУ-К) выявляемых записей и мешающих деталей с последующей оценкой их спектров.

При исследовании сложных объектов необходимо выделять более узкие зоны спектра, при которых происходит усиление цветового контраста. В таких случаях применяют сочетание нескольких фильтров.

Усилить контраст можно и способом ослабления фона. Это достигается использованием светофильтра, пропускающего свет, отраженный элементами фона, которые необходимо ослабить. Тем самым на ослабленном фоне искомые элементы наблюдаются более контрастно.

Увеличивают контраст и мри специально подобранном освещении. Например, для усиления цветового контраста объект необходимо освещать источниками освещения, содержащими незначительную часть излучений того цвета, который имеют детали объекта. И наоборот, для ослабления цветового контраста объект необходимо освещать источником, содержащим значительную долю излучений того цвета, который содержит объект или его детали. Например, при фотографировании документов с залитыми фрагментами в виде пятен синего цвета можно применять источник освещения, в котором богато представлена синяя зона спектра.

Фотосъемка в невидимой зоне спектра. Такая фотосъемка позволяет получать фотоизображения объектов с использованием невидимой зоны спектра для выявления признаков объекта, не воспринимаемых зрением в видимом свете.

Методы основаны на разной пропускной и отражательной способности объектов в видимой и невидимых зонах спектра (рис. 3.17, 3.18).

Рис. 3−17. Схема фотосъемки в отраженных ИК-лучах.

I I Видимые лучи ≠=^=1 Инфракрасные лучи Ш Ультрафиолетовые лучи При реализации указанных методов пользуются источниками излучения, в спектре которых имеются лучи соответствующих длин волн (УФ, И К). С помощью светофильтров производится выделение необходимой области спектра, после чего отраженные от документа лучи попадают на фотоприемник, спектральные характеристики которого также должны соответствовать выбранной зоне исследования. В последнее время в качестве источников излучения используются различного рода светодиоды с монохроматическим излучением, что существенно упрощает технику исследования.

Методы фотосъемки люминесценции. В основу методов люминесценции положена способность различных веществ испускать излучение в результате действия сообщенной им энергии.

Основные характеристики люминесцентного анализа относятся к спектрам поглощения и спектрам излучения. Спектры поглощения дают возможность устанавливать длины волн электромагнитного спектра, вызывающие появление люминесценции. Спектры излучения дают сведения об излучающем веществе.

Рис. 3.18. Схема фотосъемки в отраженных УФ-лучах:

а — при наличии люминесценции; 6 — при отсутствии люминесценции.

I I Видимые лучи 1=^=1 Инфракрасные лучи ШШ Ультрафиолетовые лучи Взаимодействие спектров поглощения и излучения описывает закон Стокса — Ломмеля, указывающий, что спектр излучения и его максимум всегда сдвинуты, но сравнению со спектром поглощения и его максимумом, в сторону длинных волн.

При воздействии на документ УФ-лучами возбуждается видимая люминесценция. Для ее регистрации устанавливается заградительный светофильтр, который пропускал бы видимые лучи люминесценции и не пропускал ультрафиолетовые (рис. 3.19). Для этого применяются светофильтры БС-8, ЖС.

Для возбуждения инфракрасной люминесценции, как правило, используются сине-зеленые лучи и соответствующие заградительные светофильтры (рис. 3.20), задерживающие их и пропускающие красные и инфракрасные лучи (КС, ИКС).

В большинстве случаев для возбуждения люминесценции можно воспользоваться обычными источниками видимого света. Наиболее рациональным в этом случае является освещение объекта синим светом. При этом, по закону Стокса — Ломмеля, можно наблюдать люминесценцию в области длинных волн, а именно в зеленой, желтой, оранжевой и красной частях спектра. Перед объективом регистрирующей системы необходимо установить дополнительный светофильтр, который пропускал бы излучение люминесценции, но поглощал бы синий свет, отражаемый исследуемым объектом.

Так, при возбуждении люминесценции синей частью спектра, необходимо по правилу цветового треугольника установить желтый заградительный фильтр. Синий и желтый фильтры должны быть подобраны друг к другу таким образом, чтобы желтый фильтр полностью погасил свет, прошедший через синий фильтр, и пропустил бы только люминесценцию.

Рис. 3.19. Схема фотосъемки видимой люминесценции в УФ-лучах

Рис. 3.20. Схема фотосъемки ИК-люминесценции

Итак, возможность наблюдения люминесценции в разных областях спектра требует проведения эксперимента и поиска наиболее приемлемых результатов с учетом закона Стокса — Ломмеля.

Помимо традиционного фотографического оборудования, комплекта светофильтров и источников излучения, рассмотренные выше методы исследовательской фотосъемки возможно проводить с использованием современных спектральных видеокомпараторов (рис. 3.21), представляющих собой сложные технические устройства, реализующие большинство традиционных фотографических методов исследования и некоторые другие специальные методы (снектрофотомерия, колориметрия в зависимости от модели и производителя), в которых первичным приемником изображения полученного результата является видеокамера, соединенная с монитором компьютера.

Рис. 3.21. Образцы спектральных видеокомпараторов:

а — производства Projectina; б — Foster^Freeman

Наибольшее распространение в экспертной практике получили спектральные видеокомпараторы производства Foster&Freeman, Vildis, Projectina, «Регул», «Пеленг» и др. Помимо спектральных видеокомиараторов в экспертной практике также применяются мобильные устройства: спектральные лупы, видеомыши и т. д.

Влажное копирование. Сущность метода основывается на различной копировальной способности красящих веществ (в зависимости от их состава) на материал-носитель (поливинилхлоридную пленку, отфиксированную фотобумагу и др.). В качестве системы растворителей используются как органические (спирт, диметилформамид), так и неорганические соединения (вода, водный раствор аммиака). Время контакта, сила нажима, температура и другие характеристики подбираются экспериментально.

Адсорбционно-люминесцентный метод (АЛМ). Заключается в исследовании явлений люминесценции красящих веществ в адсорбированном состоянии. Метод состоит из двух этапов:

• 1) копирование красящего вещества по принципу, изложенному в методе влажного копирования;
• 2) изучение люминесценции адсорбированного красящего вещества.

Помимо задач, связанных с восстановлением содержания документов, метод хорошо зарекомендовал себя при установлении последовательности выполнения реквизитов.

Диффузно-копировальный метод (ДКМ). Метод основан на изменении сенсибилизационных свойств фотоматериалов в результате действия на них органических веществ, входящих в состав красящих веществ. Технология метода включает два этапа:

• 1) обеспечение контакта между исследуемым документом и увлажненным несенсибилизированным фотоматериалом при неактиничном освещении;
• 2) помещение фотоматериала в проявитель с последующей засветкой фильтрованными лучами. В результате на светлом фоне фотоматериала появляются темные штрихи исследуемых записей, либо наоборот.

Существуют несколько модификаций ДКМ. В первом случае вместо влажного копирования документа на увлажненный фотоматериал применяется дактилоскопическая пленка, с которой в последующем с помощью влажного копирования переносят красящее вещество штрихов на увлажненный фотоматериал. В дальнейшем порядок применения метода остается без изменений.

Вторая модификация ДКМ (сухая) предполагает обеспечение контакта между неувлажненным фотоматериалом и документом с последующей электризацией первого, в результате чего частицы красящих веществ проникают в эмульсионный слой фотоматериала. Далее метод выполняется в традиционном виде.

Электростатическое репродуцирование. Метод предназначен для визуализации дефектов, возникших в результате изменения свойств поверхности документов, в основном на бумажной основе, позволяет эффективно устанавливать содержание документов по вдавленным штрихам. Для его реализации в экспертной практике используется специальное оборудование, например прибор Esda производства Foster&Freeman. Принцип визуализации основан на явлении распределения заряженных частиц, образуемых коронным разрядом, и состоит из следующих этапов:

• 1) объект размещается на рабочей поверхности и накрывается лавсановой пленкой;
• 2) лавсановая пленка присасывается к объекту с помощью компрессора;
• 3) на поверхность объекта, накрытого лавсановой пленкой, наносится заряд;
• 4) полученное скрытое электростатическое изображение проявляется специальным порошком и фиксируется.

Съемка в токах высокой частоты. Метод дает возможность фиксировать деформацию бумаги, визуализируя тем самым давленые изображения. Для этого применяются специальные приборы, например «Корона». Технология метода заключается в помещении исследуемого документа, накрытого предварительно фотопластинкой (ФТ-30, ФТ-31), в поле токов высокой частоты. При включении прибора образуется электрический разряд, засвечивающий пленку, который проходит через зазор между планкой и документом. При этом степень почернения планки прямо пропорциональна величине рельефа штрихов.

Метод расшифровки зачеркнутых записей. Производится на увеличенной копии, негативе либо диапозитиве документа с помощью приемов ретуши. В указанных случаях могут применяться также графические редакторы. При использовании указанного метода предварительно необходимо исследовать особенности почерка, его топографические признаки (характеризующие пространственную ориентацию движений, например конфигурацию линий полей, размер интервалов между словами, строками, особенности размещения самостоятельных фрагментов), которым выполнены дешифрируемые записи, по возможности, изучить их смысловое содержание, проанализировать структуру штрихов, их качественные и количественные характеристики, необходимые, например, для их дифференциации.

По результату дешифрирования изображений исходное и ретушированное изображения фиксируются в заключении эксперта для иллюстрации обоснованности сделанных им выводов. Такой принцип дешифрирования слабовидимых изображений применим и в ряде других случаев, например при расшифровке текстов на копировальной бумаге, в основе которого лежит то, что при неоднократном применении копировальной бумаги на ней происходит смещение изобразительных элементов относительно друг друга.

Использование результатов дешифрирования слабовидимых изображений в идентификационных целях, а также ряде диагностических, возможно лишь в тех случаях, когда при проведении ретуши дешифрируемые выявленные слабовидимые элементы не подвергались изменениям. Таким образом, эксперт должен четко отслеживать процесс ретуши изображений при их дешифрировании и объективно оценивать его влияние на достоверность получаемых результатов.

Контратинирование. Метод заключается в повышении контраста при многократном получении копий негативов за счет увеличения соотношения оптических плотностей. Для реализации метода подходят контрастные фотоматериалы и проявители.

Экспонометрическая дискриминация помех. Принцип метода заключается в ослаблении помех, оптическая плотность которых меньше плотности выявляемых записей. Применяется в особом режиме экспонирования. Фотосъемку производят с несколько большей выдержкой чем обычно, а при печати, наоборот, время экспонирования уменьшают. В результате на позитиве отобразятся только полезные детали изображения.

Помимо вышеуказанных также эффективно могут применяться методы фильтрации деталей проявлением, обработка химическими реактивами, смывание веществ, химическое обесцвечивание, механическое удаление материалов письма, термическая обработка документов, исследование с помощью йодосодержащих реагентов, ультразвук, электрофорез и др.

Методы цифровой обработки слабовидимых изображений. В отличие от «традиционных» методов восстановления содержания документов, цифровая обработка изображений использует в качестве основных дифференцирующих принципов разделения полезного сигнала и фона яркостные и цветностные составляющие первоначального массива изобразительной информации. Это становится возможным благодаря применению в программных продуктах различных принципов организации цветового пространства.

Современное программное обеспечение поддерживает целый ряд цветовых систем (систем координат цветового пространства), таких как RGB, Lab, CMYK HSB, HSL и др., в основе которых лежат различные принципы синтеза и представления цвета.

Типовой алгоритм цифровой обработки слабовидимых изображений при восстановлении содержания документов. Основными требованиями к применению методов цифровой обработки слабовидимых изображений являются следующие.

1. Обеспечение качественного ввода, идеальное соответствие всех яркостных и цветностных характеристик объекта его изображению. Реализация данного условия достигается путем получения изображения, содержащего определенное количество информации, которое необходимо для визуализации слабовидимых изображений. Указанное, в свою очередь, налагает определенные требования на характеристики систем регистрации, на соблюдение правил их калибровки, профилирования и на определение оптимальных приемов работы.

Требования, предъявляемые к устройствам ввода, при решении данных задач остаются на достаточно высоком уровне. Использование видеокамер в отношении данных задач невозможно, так как принципы построения основных видеостандартов {PAL, NTSC) исключают полноценную передачу цветовой информации. Применение фотоаппаратов также ограничено.

В качестве устройств регистрации предпочтительно применять планшетные сканеры, которые имеют безусловные преимущества перед другими устройствами ввода: направленность на работу с цветом, стабильное и калиброванное освещение, прямая оцифровка (отсутствие неконтролируемых пользователем процедур сжатия данных) и, как следствие, высокую точность и стабильность измерений {Epson Perfection V750 Pro, Cruze и др.). Режим сканирования изображения, указываемый пользователем, должен иметь следующие характеристики', разрешение — не менее 300 dpi, разрядность битового представления — не менее 48 бит цвета, формат файла — TIFF.

2. Выбор необходимой цветовой системы, отвечающей задачам обработки. Позволяет эксперту разделять исследуемый первоначальный массив изобразительной информации. Как правило, данный массив подразделяется на яркостные и цветностные составляющие по разным принципам, зависящим от конкретной цветовой системы.

При анализе изображений, содержащих слабовидимую информацию, наиболее полно отвечает поставленным требованиям преобразования равноконтрастная колориметрическая система Lab.

3. Определение и оптимизация параметров гамма-коррекции и фильтрации исследуемых изображений. Заключается в выявлении экспертом наиболее оптимальных методов преобразования изображений для достижения необходимого результата. Указанный этап является одним из наиболее сложных, требующих в некоторых случаях от эксперта проведения большого количества экспериментов.

Помимо методов гамма-коррекции (глубокой и избирательной), а также различных вариантов фильтрации (в том числе с использованием режимов наложения пикселей) могут применяться и некоторые другие методы либо их комбинации. Реализация указанных подходов позволяет увеличить разницу объективных яркостей сигнала и фона и таким образом визуализировать искомое слабовидимое изображение.

Преобразование слабовидимых изображений криминалистических объектов, как правило, заключается в использовании различных процедур, приемов обработки и их комбинаций, что обусловлено в первую очередь эвристическим подходом в решении данных задач, а также необходимостью проведения достаточно большого количества экспериментов, обусловленных принципиальной невозможностью строгой формализации методики исследования.

Типовой алгоритм цифровой обработки слабовидимых изображений может быть представлен следующим образом:

• 1) регистрация и ввод исследуемого слабовидимого изображения;
• 2) конвертирование исследуемого изображения в соответствующую цветовую систему;
• 3) разложение изображения на формирующие его каналы;
• 4) автоматическая гамма-коррекция каждого канала;
• 5) оценка информативности каждого канала изображения. Определение канала, содержащего полезный сигнал, и канала (-ов), несущих шумовую составляющую;
• 6) фильтрация и усреднение промежуточных изображений по выделяемым характеристикам;
• 7) повышение качества изображения, позволяющего улучшить восприятие полезной информации в изображении;
• 8) сохранение полученного изображения, вывод на материальный носитель.

Указанный типовой алгоритм преобразования слабовидимых изображений является базовым, определяющим наиболее важные и самостоятельные этапы такого экспертного исследования. Вместе с тем существуют и его модифицированные версии, представленные как сокращенными, так и усложненными (расширенными) вариантами, рассмотренными в специальной литературе^[1].

Реализация указанного типового алгоритма может осуществляться с применением различного программного обеспечения, поддерживающего данные цветовые системы {Lab) и алгоритмы обработки (гамма-коррекция, режимы наложения пикселей, разделение каналов и т. д.). Наиболее распространенными и эффективными являются программы семейства Adobe Photoshop, а также Corel Photo Paint.

Трудности оценки результатов интерпретации визуализированной полезной информации, ее достоверности могут вызывать сомнения в правильности и научной обоснованности сделанного экспертом вывода. Все это определяет дополнительные сложности в применении указанных методов, и соответственно, требует от эксперта точного соблюдения всех этапов исследования, а также постоянной оценки полученных конечных и промежуточных результатов и фиксации их в специальном протоколе обработки.

Таким образом, отсутствие полезной визуально воспринимаемой информации при восстановлении содержания документов не означает, что ее нельзя получить в виде, обеспечивающем ее достоверную интерпретацию. Применение рассмотренных выше подходов позволяет успешно решать указанные экспертные задачи.

• [1] См.: Четверти П. А. Методы цифровой обработки слабовидимых изображений притехнико-криминалистическом исследовании документов. М.: Юрлитинформ, 2009.