Стереоскопическая фотосъемка

Стереоскопической фотосъемкой (стереофотографией) называется метод получения фотоснимков, позволяющий воспринимать объемность сфотографированного пространства и объектов (протяженность в глубину).

Человеческое зрение является бинокулярным вследствие различного восприятия предметов правым и левым глазом, создающим впечатление глубины пространства, объемности. Человек видит предметы в трех измерениях: в высоту, в ширину и в глубь перспективы[25]. Один глаз дает восприятие предметов лишь в двух измерениях – по высоте и ширине. Фотоаппарат воспроизводит предметы аналогично, однако если сфотографировать предмет с двух точек, отстоящих одна от другой на 65-70 мм (среднее расстояние между зрачками глаз), и рассматривать снимки через специальное устройство (стереоскоп), то они будут восприниматься как одно объемное изображение. На таких фотоснимках легко определяется пространственное расположение объектов, их форма, расстояния между ними, а с помощью приборов еще и размеры. Следовательно, стереоскопический метод представляет совокупность приемов съемки для получения фотографий, рассматривая которые можно воспринять предметы в трехмерном виде.

В криминалистической практике стереофотографию применяют при фиксации мест происшествий с нагромождением большого числа элементов обстановки; при съемке многоплановых участков местности, которые на снимке сливаются в одной плоскости или при съемке трудновоспринимаемых на одном снимке предметов и т.д.

Стереофотосъемка производиться с использованием:

- обычного фотоаппарата со стереонасадкой на объективе;

- специального стереофотоаппарата;

- двух фотоаппаратов закрепленных на одной планке;

- одного фотоаппарата перемещаемого по специальной планке на 65-70 мм.

Усовершенствованной разновидностью стереоскопической съемки является стереофотограмметрическая съемка. Она объединяет возможности стерео- и измерительного методов, позволяя получить стереопару снимков, по которым с помощью стереокомпаратора или стереографа (специальные приборы) можно построить масштабный план места происшествия и определить точные размеры имеющихся на нем объектов.

Из-за технических сложностей производства стереофотосъемки, а также получения и просмотра стереоснимков, стереоскопическая и стереофотограмметрическая фотосъемка на сегодняшний день в правоохранительных органах фактически не используется.

 

Репродукционная фотосъемка

Репродукционная фотография – это метод воспроизведения фотографическим путем документов, рисунков, схем, фотоснимков, рукописных и машинописных текстов и иных плоских объектов для запечатления их внешнего вида и содержания, размножения в натуральную величину, с уменьшением или увеличением.

Репродукционная фотография дает возможность точно зафиксировать форму и размеры копируемого изображения, а также правильно передать соотношение его оттенков.

Репродукционную съемку, как правило, производят в сравнительно крупных масштабах – от 1:20 до 1:1 или немного крупнее.

Метод репродукционной фотографии при проведении следственных действий (осмотров, выемок, обысков и т.д.) применяется для получения копий документов, надписей и иных изображений, когда эти документы по какой-либо причине не могут быть изъяты с места их обнаружения.

В лабораторных условиях репродукционная фотография используется для запечатления общего вида документов и других плоских объектов, а также в процессе их исследования. Метод репродукции может сочетаться с методами исследовательской фотографии.

Репродукционная фотосъемка может осуществляться проекционным или контактным способом[26].

Проекционное репродуцирование возможно как в лабораторных условиях с использованием специальной аппаратуры (С-64 «Ель», УЛАРУС, РВД-40 и др.), так и в «полевых» условиях обычным фотоаппаратом.

Важное значение для качества репродукции имеет освещение оригинала. Освещение должно быть равномерным и бестеневым. С этой целью используются два осветителя одинаковой мощности, расположенные справа и слева от снимаемого объекта на равных расстояниях. Свет от осветителей направляется на оригинал под углом около 40°. Чтобы освещение сделать мягким и равномерным, перед осветителями нужно установить рассеиватели из матового стекла, тонкой (папиросной) бумаги или марли.

При наличии одного источника освещения его размещают с одной стороны от снимаемого объекта, а с противоположной стороны устанавливается белый отражательный экран.

При осуществлении репродукционной фотосъемки задняя крышка фотоаппарата должна быть параллельна снимаемой плоскости объекта.

 

2.6. Макрофотосъемка (крупномасштабная съемка)

Под макрофотографией понимают фотографирование объектов с непосредственным увеличением, но без применения микроскопа. Областью макрофотографии принято считать масштабы изображений от 1:10 до 20:1. При меньших масштабах имеет место обычная фотосъемка, а большие увеличения получают с помощью оптической системы микроскопа.

Макрофотография (макрофотосъемка или просто макросъемка) широко применяется при фиксации и исследовании различных криминалистических объектов. Для дактилоскопического учета при фотосъемке следов пальцев рук применяется масштаб съемки 1:1, при проведении дактилоскопической экспертизы применяется макросъемка с увеличением в 3-4 раза (т. е. масштаб 3:1 или 4:1), при проведении поро- и эджеоскопических исследований фрагменты следов пальцев фотографируют с увеличением в 10-20 раз (10:1 или 20:1).

В зависимости от объекта и целей съемки, требуемого масштаба и способности организовать освещение макрофотосъемка проводится либо непосредственно по месту проведения следственного действия, либо в экспертно - криминалистическом подразделении.

Как отмечалось выше, все современные цифровые фотоаппараты имеют функцию макросъемки. При этом минимальное расстояние от объекта съемки до объектива может составлять 1 см, что способствует увеличению масштаба.

Однако следует помнить, что чем крупнее масштаб изображения (а, следовательно, меньше расстояние от снимаемого объекта до объектива), тем сложнее производить фокусировку. Поэтому при съемке объектов с крупным масштабом рекомендуется использовать штатив. При этом следует строго выдерживать правило параллельности снимаемого объекта и задней крышки фотоаппарата во избежание перспективных искажений.

Съемка в крупных масштабах связана со значительным уменьшением освещенности изображения фотографируемого предмета. Поэтому для получения качественных крупномасштабных фотоснимков необходимо правильно выстроить освещение. Выбор освещения определяется характером и особенностями снимаемых следов.

По своему характеру следы могут быть либо поверхностными (как на непрозрачной, так и на прозрачной поверхности), либо объемными[27]. Для съемки поверхностных следов на непрозрачной поверхности и объемных следов выбирается освещение в отраженных лучах, а для поверхностных следов на прозрачной поверхности может использоваться как отраженное, так и проходящее освещение.

Освещение объекта макросъемки при осмотре места происшествия может быть как естественным, так и искусственным. Естественное освещение в большинстве случаев наиболее благоприятно для производства макрофотосъемки. В ряде случаев, верхнее одностороннее освещение естественного источника света оказывается достаточным для выявления на снимке формы и некоторых особенностей объекта. Для более детального отображения структуры поверхности объемных следов выстраивается такое освещение, при котором угол падения света к оптической оси объектива составляет 30-60° (боковое освещение) или 3-15° (косопадающее освещение). Возникающие при этом от выступающих частей длинные тени со стороны, противоположной источнику света, могут перекрывать или маскировать отдельные мелкие детали объекта. Для устранения их следует применить подсветку. Она может быть достигнута путем использования отражательного экрана (зеркала) или источника искусственного света. Создаваемая им освещенность должна быть в 1,5—2,5 раза ниже освещенности от основного потока света.

Для макрофотосъемки поверхностных следов на непрозрачной поверхности и съемки большинства следов-предметов (пули, гильзы и иные мелкие предметы) используется рассеивающее освещение. Для этого используются два источника искусственного света, которые позволяют получить верхнее (лобовое), боковое или косопадающее освещение. Выделение деталей достигается удалением осветителей на различные расстояния от освещаемого объекта или применением источников различной мощности. Освещение предмета одним источником света в большинстве случаев требует обязательной подсветки с помощью отражательного экрана или зеркала для выравнивания освещенности в тенях.

Поверхностные следы на прозрачных объектах фотографируют в проходящем свете (на просвет). При освещении проходящим светом на снимаемый объект накладывают маску из черной бумаги, в которой предварительно делается отверстие, немного превышающее размер следа. Источник света устанавливают за объектом съемки таким образом, чтобы лучи не попадали в объектив. Угол освещения подбирается экспериментальным путем. Также возможна фотосъемка следов в лучах отраженных от экрана. В проходящем свете можно сфотографировать следы, находящиеся на ровных прозрачных поверхностях (стеклах шкафов, окон, витрин и т.д.).

При проведении макрофотосъемки важное значение имеет правильное построение композиции кадра. Всю полезную площадь кадра должен занимать снимаемый объект. При этом объект (например, след пальца руки) должен помещаться в кадре полностью. Кроме того, необходимо чтобы в кадре отобразился фрагмент масштабной линейки, позволяющий в последующем произвести необходимые расчеты.

Типичными ошибками, допускаемыми при проведении макрофотосъемки, являются: слишком мелкий масштаб изображения (детали следа не просматриваются); слишком крупный масштаб изображения (детали следа остаются за кадром); несоблюдение параллельности снимаемого объекта и фотокамеры из-за чего в резкости получается только половина снимаемого объекта.

 

Контрольные вопросы:

1. Перечислите методы запечатлевающей фотосъемки и способы их реализации.

2. Раскройте сущность каждого метода.

Глава 3

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ФОТОСЪЕМКИ [28]

 

Для фотосъемки объектов и их признаков, которые невидны невооруженным глазом, используют методы криминалистической исследовательской фотографии. Традиционно к ним относят: микрофотосъемку, контрастирующую фотосъемку и фотосъемку в невидимой зоне спектра (в ультрафиолетовых, инфракрасных и рентгеновских лучах).

 

Микрофотосъемка

Микрофотография - это метод исследовательской фотографии, позволяющий получать изображения объектов, невидимых обычным зрением[29], при помощи оптической системы микроскопа.

Используя микрофотосъемку, фиксируют различные процессы, детали, ускользающие от исследователя при визуальном наблюдении. Это позволяет полнее изучить исследуемые процессы. Микрофотография находит применение в самых различных отраслях науки и техники: медицине, геологии, металлургии, минералогии, кристаллографии, металловедении, криминалистике и др. Для съемки применяют различные типы микроскопов – от простейших световых до полуавтоматических и автоматических систем: биологические, стереоскопические, сравнительные, металлографические, электронные, дающие увеличение от 20 – 30^х до 200 000^х.

В криминалистике микрофотография позволяет сравнивать, анализировать и сопоставлять документально фиксированные на фотоматериале мельчайшие детали объектов, находить связь между ними. Сравнительное исследование при помощи микрофотографии широко используется при проведении трасологических, баллистических экспертиз, в техническом исследовании документов. С помощью микрофотографии фиксируют и сравнивают невидимые глазом детали в следах орудий взлома и инструментов, следы частей оружия на пулях и гильзах; сопоставляют структуру волокон тканей, бумаги, объектов биологического происхождения, микрочастиц веществ и лакокрасочных покрытий; изучают участки документов, подвергшихся изменениям, микроструктуру металлов и сплавов, фотоматериалов, фотографических изображений и т.п.

Микроскоп – это оптическая система с двумя ступенями увеличения. Первой ступенью является объектив, который формирует действительное изображение; второй – окуляр, увеличивающий сформированное объективом изображение. Окуляр представляет собой оптический прибор – «лупу», дающий мнимое изображение объекта. При преобразовании оптической системы микроскопа таким образом, чтобы она формировала действительное изображение, создается микрофотографическая система.

Любая микрофотографическая система состоит из микроскопа, фотоаппарата и осветительной системы. Современные микрофотографические системы имеют возможность вывода изображения на экран монитора компьютера для обработки и исследования полученного изображения.

Для микросъемки пригодны различные типы микроскопов, выбор которых определяется видом проводимой экспертизы. Например, для предварительного исследования вещественных доказательств в ходе трасологических и баллистических экспертиз, при судебно-техническом исследовании документов наиболее удобны бинокулярные или биологические микроскопы, позволяющие проводить микросъемку в отраженном и проходящем свете. Для идентификационных исследований применяют сравнительные микроскопы, в которых одновременно наблюдаются совмещенные изображения двух объектов, есть возможность сравнивать следы на пулях и гильзах, иных трасологических объектах. Для фиксации микроструктуры металлов и сплавов выбирают металлографические микроскопы; для съемки кристаллической структуры веществ - поляризационные и т.п.

 

Контрастирующая фотосъемка

Контрастирующая фотография – это метод получения фотографического изображения с измененным применительно к объекту соотношением яркостей на черно-белом снимке или цветовых тонов – на цветном.

Контрастирующей съемке подвергают, прежде всего, малоконтрастные объекты, признаки которых выражены светоцветовыми отношениями в виде незначительных различий в яркости или цвете. Среди таких объектов могут быть документы с невидимыми или слабовидимыми текстами (обесцвеченные под действием света, угасшие при длительном хранении удаленные путем травления, смывания), документы с внесенными дописками и исправлениями, а также малозаметные поверхностные следы, например пальцев рук на гладких поверхностях. Кроме того, объектами контрастирующей фотографии оказываются предметы с признаками, выраженными незначительными пространственными отношениями, например объемные следы орудий взлома и инструментов малой глубины на дереве, пластмассе, металле и т.д. В подобных случаях слабый рельеф при соответствующем освещении запечатлевается на снимке в виде четко видимых признаков, выраженных яркостными отношениями.

Криминалистические объекты и их изображения могут характеризоваться двумя видами контраста: яркостным и цветовым.

Яркостный контраст представляет собой отношение различных черно-белых тонов и всех оттенков серого. Примерами объектов с яркостным контрастом являются документы, выполненные черными красящими веществами на белой бумаге, бесцветные следы рук на стекле, зона копоти выстрела на нецветных преградах. Яркостным является и светотеневой контраст, образованный элементами света и тени при одностороннем косонаправленном освещении объемных следов.

Цветовой контраст характеризует отношение цветовых тонов и возникает вследствие избирательного поглощения направленного на объект излучения. Он может быть образован отношением двух цветовых тонов, например синего и зеленого, или двух оттенков одного и того же цвета, например фиолетового и светло-фиолетового.

Глаз человека воспринимает разницу яркостей объекта лишь тогда, когда она достигает определенной величины. Наименьшая разница яркостей, которую глаз способен обнаружить, называется порогом различения[30].

Одной из основных причин слабой различимости является незначительное отличие в яркостях деталей и фона, на котором они расположены. Если яркости смежных участков объекта равны, то их раздельное восприятие невозможно без предварительного преобразования физическими или химическими методами. Если яркости смежных участков незначительно отличаются друг от друга, то такие детали являются слаборазличимыми и могут быть воспроизведены на снимке лишь при определенных условиях фотосъемки.

Контрастирующая фотография предназначена для решения двух основных задач.

Первая задача – усиление контраста – сводится к получению изображений, отличающихся большим интервалом оптических плотностей при съемке объекта с малым интервалом яркостей. При этом должен быть усилен контраст между деталью и фоном документа (при выявлении фотографическим путем слабовидимых штрихов) либо между отдельными деталями документа (при сравнительном исследовании штрихов исправленного документа).

Вторая задача – ослабление контраста – заключается в получении изображения отдельных частей объекта с резким уменьшением интервала оптических плотностей и, следовательно, с уменьшением контраста изображения. Такая необходимость возникает, например, когда приходится исключать фотографическим путем изображение помех, затрудняющих восприятие полезных деталей объекта съемки.

В контрастирующей фотосъемке выделяют первичные и вторичные методы изменения яркостного или цветового контраста. Первичные методы, как правило, реализуются за счет фотосъемки в особых условиях освещения, фотосъемки в особых условиях экспонирования, проведении цветоразличительной фотосъемки[31].

Фотосъемка в особых условиях освещения наиболее часто реализуется в тех случаях, когда объектом съемки является предмет с незначительным рельефом поверхности (следы скольжения, резания; записи, восстанавливаемые по вдавленным следам на подложке бумаги и т.п.). В подобных случаях для выявления рельефа применяют одностороннее косонаправленное освещение, направляя свет под небольшими углами (0-15°) к поверхности объекта. Выпуклые участки при этом имеют максимальные яркости, а углубленные (вдавленные) – минимальные. Угол направления света к поверхности зависит от глубины рельефа: чем мельче рельеф, тем меньше угол.

Особые условия экспонирования предполагают внесение существенных поправок в значения выдержки для увеличения или снижения плотности изображения.

Особого внимания заслуживает разновидность контрастирующей фотографии – цветоразличительная фотография[32].

В практике криминалистических исследований нередко приходится исследовать слабовидимые окрашенные следы рук, обуви, выцветшие или смытые записи и оттиски печатей, документы, залитые или зачеркнутые красителями различного цвета, а также дописки и дорисовки в документах, слабо отличающиеся по цвету от штрихов основного текста. В таких случаях используют методы цветоразличительной фотографии, позволяющей преобразовывать цветовые оттенки деталей исследуемого объекта в различия яркостей или оптических плотностей фотографического изображения. Цветоразличение обычно сочетается с другими методами судебной фотографии, например репродукционной или макрофотографией.

Цветоразличением принято называть метод получения фотоснимков, с помощью которого различия в цветовой окраске частей объекта съемки увеличиваются или уменьшаются. Благодаря этому методу иногда возможно выявить слабовидимые следы или дифференцировать сходные по цвету объекты. Цветоразличительная фотография часто используется для прочтения плохо различимых записей и установления дописок в документах. В черно-белом фотографическом изображении все разнообразие встречающихся в природе цветов передается шкалой серых тонов. Любой цветной предмет при соответствующих условиях может быть воспроизведен в таком виде, чтобы соотношение серых тонов изображения соответствовало зрительному впечатлению от яркостей цветов объекта.

Выделяют следующие задачи цветоразличительной фотографии:

- достижение минимального контраста – ослабление цвета объекта по отношению к цвету фона (например, при удалении пятен или штрихов, мешающих прочтению текста на документе);

- достижение максимального контраста – усиление цвета объекта по сравнению с цветом фона (например, при восстановлении следов текстов, оттисков печатей);

- достижение максимальной яркости – усиление или ослабление одного объекта относительно другого при их расположении на общем фоне (при дифференциации штрихов первоначального и дописанного текста).

В практике криминалистических исследований цветоразличительная фотография осуществляется преимущественно с помощью светофильтров. При этом качество снимка во многом зависит от правильного выбора светофильтра, который подбирается по его спектральной характеристике.

Основная трудность при выборе условий цветоразличения (источника света, светофильтра и т.д.) заключается в правильной оценке оттенков цвета предмета. Обычно окрашенные поверхности, штрихи чернил имеют не «чистый», а смешанный цвет, и зрительно оценить его бывает очень трудно. Это особенно характерно для слабовыраженных цветов, например выцветших штрихов, или для близких оттенков одного цвета.

Наилучший эффект усиления цветового контраста получается при использовании светофильтров дополнительного цвета. Цвета двух лучей, которые при одновременном воздействии на глаз человека вызывают ощущение белого цвета, называются дополнительными. В цветовом круге они располагаются в противоположных секторах. Так, для получения темного изображения детали голубого цвета используют фильтр красного цвета.

В простейших случаях фильтры для усиления цветового контраста можно выбрать визуально, наблюдая через них объект. Для съемки применяют тот фильтр, при наблюдении через который цветовой тон усиливаемых деталей кажется самым темным.

Рассмотрим наиболее типичные случаи исследования с применением цветоразличительной съемки.

Первый случай. Цветная деталь расположена на светлом фоне (например, синие штрихи текста на белой бумаге) – необходимо усилить контраст между деталью и фоном, т.е. выявить плохо различимый текст. Для этого применяется фильтр дополнительного цвета к цвету детали. В данном примере следует взять фильтр дополнительного цвета к синему, так как выявляются синие штрихи текста, т.е. оранжевый или фильтр одного из тех цветов, которые в цветовом круге расположены рядом с ним: красный или желтый. Можно также применить комбинации смежных цветов, например желто-оранжевый. В этом случае на снимке возрастет контраст между штрихами и белым фоном.

Второй случай. Цветная деталь находится на темном фоне (черном или сером) – необходимо усилить контраст между деталью и фоном. В данном случае применяется фильтр того же цвета, что и исследуемая деталь, или цвета, расположенного рядом в цветовом круге. Например, для выявления красной надписи на черном фоне применяется красный светофильтр.

Третий случай. Цветная мешающая деталь расположена на светлом фоне – необходимо уменьшить контраст (например, ослабить чернильное пятно, закрывающее текст документа). Для этого применяется светофильтр того же цвета, что и чернильное пятно, либо цвета, находящегося рядом в цветовом круге. Если пятно фиолетовое, то применяется фильтр фиолетового, синего или пурпурного цвета. Контраст чернильного пятна на светлом фоне снижается, что позволяет прочитать залитый текст.

Четвертый случай. Цветная деталь расположена на цветном фоне – требуется усилить контраст между деталью и фоном. В данном случае применяется фильтр дополнительного цвета к цвету детали или фона. Например, если при съемке брызг крови на поверхности с голубым фоном применить красный светофильтр, то на снимке они будут светлыми на темном фоне. При использовании в этом же случае для съемки светофильтра голубого цвета брызги крови на снимке будут темными на светлом фоне.

Пятый случай. Необходимо различить две детали одного цвета. Например, возникло предположение, что часть текста в документе дописана позднее чернилами того же цвета, но другого химического состава. Для выявления дописки в этом случае используется светофильтр того же цвета, что и цвет различаемых деталей, или цвета, расположенного рядом в цветовом круге. Если чернила имели различный химический состав, в отфильтрованном свете первоначальные записи и дописка будут отличаться по светлоте. Визуальный подбор светофильтров в этих условиях достаточно труден. Определив приблизительно, какого цвета должен быть применен фильтр, целесообразно испытать серию фильтров этого и смежных цветов различной плотности.

Если первичные методы не позволяют получить изображение с требуемым контрастом, то контраст изменяют с помощью вторичных методов. Для пленочной фотографии это в основном сводится к химической обработке негативов и позитивов, для цифровой – к компьютерной обработке в графических редакторах[33].