§ 2. Методы контрастирующей фотографии

Для повышения различаемости слабовидимого в криминалистичес­кой фотографии разработаны различные методы. Наиболее распро­странены основанные на использовании высокочувствительных, с высокой разрешающей способностью фотоматериалов. Находят применение и методы, позволяющие исследовать малоконтрастные объекты с помощью различных приборов, у которых приемниками излучения служат фотокатоды, электронно-оптические преобразова­тели.

Изменение контраста при усилении слабовидимого представляет собой сложный многоэтапный процесс, который может быть реали­зован на каждой стадии фотографического процесса: в процессе

311

310

313

съемки, проявления и изменения свойств полученного фотографи­ческого изображения. В число тех, что используются на первых двух стадиях, входят методы первичного изменения контраста, позволяю­щие передавать незначительные различия в яркостях более высоки­ми различиями плотностей почернения на фотоизображении. При недостаточном контрасте используют вторичные методы изменения характеристик полученного изображения.

Методы контрастирующей фотографии изменяют оптические (яркостные и спектральные) свойства объектов. Яркостные свойства варьируют изменением падающего на объект света путем фотогра­фирования на контрастные светочувствительные материалы, а также применяя особые условия освещения и экспонирования или изменяя компонентный состав проявляющих растворов и режимы обработки светочувствительных материалов. Спектральные свойства улучша­ют качественным изменением падающего на объект видимого излу­чения.

Изменение контраста фотографических изображений основыва­ется на улучшении оптических, частотно-контрастных и структур­ных характеристик полученного негатива (диапозитива). Изменение оптических плотностей почернения осуществляется методами хими­ческого усиления, ослабления, выравнивания, суммирования и вычи­тания изображений. Изменение пространственно-частотных свойств включает в себя разные методы химико-фотографической фильтра­ции пространственных частот. С их помощью повышается резкость изображения, выделяются полезные детали, увеличивается их разли-чаемость на пределе разрешения фотографической системы. Измене­ние структурных характеристик достигается сложением нескольких негативов или их оптических изображений.

Приведенная классификация показывает современный уровень развития контрастирующей фотографии. Она отражает совокуп­ность входящих в нее методов, многообразие используемых физико-химических процессов и явлений, а также место, очередность приме­нения и значение каждого метода (группы методов) при усилении слабовидимого, способствует их целенаправленному использованию в криминалистике и судебной экспертизе.

§ 3. Изменение яркостного контраста

В обычных условиях яркостные свойства отдельных участков мало­контрастных объектов отличаются друг от друга незначительно. Вместе с тем они неодинаково отражают, поглощают или пропускают

312

падающий свет. Интенсивность и направление светового потока можно перераспределить, выделяя или сглаживая отдельные детали. Этой операции способствуют незначительный рельеф поверхности, характер светорассеяния отдельных ее участков, различия в яркостях или оптических плотностях. Освещение, подчеркивающее различия в яркостях между деталями, называется контрастирующим, а сни­жающее контраст между деталями и фоном, считается выравниваю­щим. Яркий направленный свет, например, усиливает контраст, а мягкий рассеянный снижает.

Усиление «теневого» контраста. Яркость мелких деталей повы­шается посредством одностороннего, идущего под небольшими уг­лами к поверхности косонаправленного освещения. Оно создает вы­сокий свето-теневой контраст (рис. 77). Этот вид освещения приме­няют при фотографировании текстов, восстановленных по вдавлен­ным следам на бумаге, рельефа следов разруба, перекуса, следов скольжения и т.д. Косонаправленное освещение создают с помощью осветителей рефлекторного типа. Направление светового потока, угол его наклона к исследуемой поверхности, расстояние между ис­точником и объектом выбираются в зависимости от размеров фото­графируемого участка, глубины и формы рельефа.

Рис. 77. Схема образования «теневого» контраста при одностороннем освещении: О — объект; Н — негатив; П — позитив

Применяют одностороннее освещение, создающее наиболее вы­сокий контраст. Это освещение имеет и недостатки, поскольку созда­ет неравномерную освещенность поверхности объектов, особенно больших. Это приводит к существенным потерям информации на различных (близких и дальних) участках фотоизображения.

314

Для деталей с определенной ориентацией в пространстве, напри­мер трасс в следах скольжения, максимальный контраст дает освеще­ние, перпендикулярное к направлению рельефа.

Элементы рельефа деталей сложных форм удается запечатлеть фотографически, направляя свет под углом к взаимно перпендику­лярным их частях, а иногда и с четырех сторон. При этом тени от выпуклых участков существенно ослабляются, а освещенность всей поверхности выравнивается. Съемку производят в два или четыре этапа на один и тот же фотослой. Положение объекта остается неиз­менным, а освещение с каждой из сторон включается последователь­но. Выдержка при раздельном экспонировании обычно составляет 1/2 или 1/4 часть от оптимальной. К аналогичным результатам при­водит последовательная съемка на два или четыре негатива, изобра­жения которых при печати суммируются.

Идеальным для выявления такого рода деталей является круговое освещение, создаваемое вращающимся источником. Объект при съемке остается неподвижным, а источник, перемещаясь по кругу, последовательно занимает положение, перпендикулярное каждой де­тали либо отдельному ее элементу.

Ослабление «теневого» контраста. Запечатлению мелких дета­лей очень мешают помехи, создаваемые элементами рельефа по­верхности. Для ослабления тене­вых помех используют так назы­ваемое бестеневое освещение, по­лучаемое с помощью специальных кольцевых осветителей (рис. 78). Объект располагают внутри свето-рассейвающего цилиндра из мо­лочного стекла, вследствие чего он оказывается равномерно освещен­ным со всех сторон. Степень ос­лабления теней регулируется по­ложением ламп осветителя над по­верхностью объекта.

Рис. 78. Схема получения бестеневого освещения

Усиление контраста изменени­ем характера рассеяния света. Све­товой поток, падающий на объект, рассеивается в пространстве в зави­симости от размеров микронеров­ностей поверхности или частиц ве­щества среды, что сказывается на

315

яркостных свойствах объекта. Отражение и пропускание бывает на­правленным, когда не происходит рассеяния света. Объекты с мато­выми поверхностями, а также оптически неоднородные рассеивают свет диффузно, т.е. равномерно во все стороны. Третьи объекты имеют смешанное, или направленно-рассеянное, отражение (рис. 79).

Рис. 79. Графики распределения отраженного и пропущенного света

в пространстве: а — направленное; б — рассеянное; в — смешанное;

г — направленно-рассеянное

Коррекция распределения отраженного или пропущенного света широко используется для усиления слабовидимого. При съемке не­прозрачных объектов максимальное различие в яркостях достигает­ся, когда зеркально отраженные лучи попадают в объектив фотока­меры. Такое освещение именуется светлопольным и выявляет, на­пример, трудноразличимые вдавленные штрихи текста на докумен­тах (открытках, фотоснимках) с пестрыми глянцевыми поверхностя­ми. Высокий контраст обусловливает направленное отражение света от фона и рассеянное отражение от элементов рельефа.

Такое освещение применяют при фотографировании следов рук на объектах с пестрыми поверхностями, имеющими зеркальное от­ражение; ретуши на снимках; штрихов черных чернил и черной туши и в других случаях. Эффект светлого поля при съемке подобных объектов дает вертикальное или близкое к нему освещение. Первое получают с помощью опак-иллюминаторов, второе — согласно схеме, представленной на рис. 80.

При фотосъемке малоконтрастных и полупрозрачных объектов максимальное различие в оптических плотностях деталей наблюда­ется, если в объектив попадают только те лучи, которые проходят через диффузно рассеивающие участки. Такое освещение называется

316

_темнопольным и используется, напри­мер, Для съемки слабовидимых следов рук на стекле, целлофане и т.п. Такие объ­екты фотографируют в проходящих лучах, освещая направленным пучком света. Контраст изображения задает вели­чина угла между направлением светового потока и оптической осью объектива — наименьшему углу соответствует наи­больший контраст. Для повышения пос­леднего объект размещают на темном фоне. Темнопольное освещение получа­ют с помощью микроосветителей ОЙ-19 и специальных конденсоров.

Рис. 80. Схема получения светлопольного освещения

Фотоматериалы и их обработка. При фотографировании слабовидимых сле­дов записей в документах приходится иметь дело с мало отличающимися друг

от друга яркостями, корректируемыми подбором необходимого ос­вещения. При этом обычно применяют светочувствительные мате­риалы с большой фотографической широтой. В основном это мягкие и нормальные плоские и рулонные фотопленки ФТ-10, ФТ-11, ФТ-20, ФН-64, МЗ-3 и др., обрабатываемые в специальных выравнивающих проявителях. Такая обработка увеличивает фотографическую широ­ту фотослоя, уменьшает его контрастность, повышает светочувстви­тельность, что способствует хорошей проработке деталей.

Практикуются различные способы выравнивающего проявления. Чаще других используется медленное, «голодное» проявление в силь­но разбавленных проявляющих растворах. Рецепты некоторых вы­равнивающих проявителей приведены в табл. 28.

Усиление контраста в процессе съемки на контрастные фото­материалы. Съемка на контрастные материалы необходима в слу­чаях, когда применение контрастирующего освещения не приводит к ощутимому усилению минимальных различий в яркостях, обес­печивающему визуальную различаемость слабовидимых деталей. Эффективность усиления определяется коэффициентом контраст­ности применяемого светочувствительного материала: чем меньше различия в яркостях и чем больший контраст деталей необходимо получить, тем более контрастным должен быть фотоматериал. На практике применяют фотоматериалы с коэффициентом контраст­ности не ниже 3 ед.

317

Таблица 29

Таблица 28

Выравнивающие проявители с обычными проявляющими веществами

Сенситометрические характеристики отечественных фотопленок типа ЛИТ

Вещество, г/л	Слабощелочные						С высоким рн
	Д-76	Д-23	Агфа-12	Финал	Атомал	н-м	ПВ-4	М-ф
Сульфит натрия безводный	100	100	125	70	100	100	25	100
Метол	2	7,5	8	3,5	—	1,5	0,25	4
Гидрохинон	5	—	—	3,5	—	1	0,25	—
Р -Оксиэтил-
ортоамино-фенол-сульфат	—	—	—	—	6	—	—	—
Натрий углекислый	—	—	5,75	—	10	—	—	—
Натрий фос­форнокислый трехосновной								80
Едкий натр	—	—	—	—	—	—	0,66	—
Натрий тетра-борнокислый	2	—	—	10	—	1,5	—	— ,
Борная кислота	—	—	—	—	—	2	—	—
Натрий лимонно­кислый	—	—	—	10	—	—	—	—
Калий бромистый	—	—	2,5	0,4	0,5	0,15	6	0,2
Натрий хлористый	—	—	—	—	—	—	—	16
Натрия гексамета-фосфат	—	—	—	0,125	1	—	—	—

Высокая различаемость деталей достижима на высококонтраст­ных фототехнических пленках (табл. 29), обрабатываемых в кон­трастно работающих проявителях: гидрохиноновом с циклогекса-ном, хингидроновом, гидрохинонооых Д-72, Д-163 и др. Отечествен­ные фотопленки этого типа обладают коэффициентом контрастнос­ти более 6 ед.

Высокий контраст изображения при их обработке обеспечивают гидразиновый и особенно формальдегидбисульфитный проявители.

318

Фотографическая характеристика	ФТ-101		ФТ-111	ФТ-112
	ИП-3	Ф-1	ИП-3	ИП-3
Светочувствительность	0,2—0,4	0,5	1,5	4,0
Плотность вуали	0,06	0,06	0,06	0,06
Коэффициент контрастности	10,0	8,0	10,0	10,0
Разрешающая способность	250	200	230	200
Максимальная плотность	3,6	—	3,6	3,6
Предел сенсибилизации, нм	580	—	580	680
Время проявления, мин	2—4	2—4	2—4	2—4

Максимальное усиление контраста в немалой степени зависит от точного соблюдения экспозиционных условий, временного и темпе­ратурного режимов обработки фотоматериалов (табл. 30). Фотогра­фическая оптика должна обеспечивать максимальную резкость, а светочувствительные материалы быть свежими.

Экспонометрическая дискриминация помех. В ходе съемки на контрастные фотоматериалы и контрастного проявления быстро темнеют участки, получившие большую экспозицию, и замедлен­но — участки с малой экспозицией. Это приводит к резкому усиле­нию мешающих контрастов, делающих полезные детали труднораз­личимыми.

Существенным фактором, влияющим на изменение соотноше­ния яркостей при съемке, является экспозиция. Поэтому выдержку при съемке подбирают таким образом, чтобы плотности помех на негативе оказались достаточно большими и сливались с фоном. При позитивной печати выдержку уменьшают, в результате помехи не прорабатываются, и отпечаток содержит только полезные детали.

Для помех, яркости которых меньше, чем у полезных деталей, используется зона недодержек. В таких случаях полностью исклю­чить помехи не удается, однако различия в плотностях на снимке оказываются достаточно высокими, чтобы дифференцировать по­лезные детали от помех. Основная сложность данного способа заклю­чается в том, что практически трудно подобрать выдержку с такой точностью, чтобы полезные детали не попали в область недодержки или передержки.

319

Таблица 3d