Средствами черно-белой фотографии изменяют не только соотношение яркостей объектов. Среди них попадаются слабовидимые окрашенные следы рук, обуви, выцветшие или смытые записи или оттиски печатей, тексты, залитые или зачеркнутые чернилами или другими красителями, а также различные дописки или дорисовки в документах, слабо отличающиеся по цвету от штрихов основного текста. От черно-белых они отличаются различиями в цвете либо его оттенках, поэтому особенности их съемки состоят в выявлении и усилении незначительных цветовых различий. Этим и занимается специальный раздел контрастирующей фотографии — цветораз-личительная фотография.
Различаемость близких по окраске деталей характеризует цветовой контраст — зрительно воспринимаемое соотношение цветовых оттенков, обусловленных неодинаковым спектральным составом отраженного ими света. Максимальный цветовой контраст образуют основной и дополнительный к нему цветовые тона: К и Г, С и Ж, 3 и П. Иные соотношения цветовых тонов (например, К и 3, Г и С) дают меньший контраст, а при значениях меньше порогового не улавливаются зрением. Трудноразличимы цветовые оттенки красителей, близких по соотношению спектральных тонов к белому свету, а одноцветные чернила и пасты, состоящие из неодинаковых по химическому составу красителей, неразличимы для зрения.
|
|
Наглядным доказательством того, что документ выполнен неодинаковыми по цвету красителями, служит фотоснимок, на котором элементы записей имеют высокое различие в плотностях почернений либо в цвете.
Цветовой контраст изменяют для решения следующих задач:
— ослабления или исключения окрашенной детали на фоне
объекта или ослабления мешающей окраски фона. При этом отно
сительные яркости детали должны быть приближены к яркости фона:
Вд = Вф,од = Оф1
— усиления окрашенной детали, например, слабовидимой запи
си, следа. Здесь независимо от окраски деталь должна наблюдать
ся и передаваться на снимке в глубоко темных тонах:
ва<(Вф,од»оф;
— разделения деталей, максимально усиливая одни окрашен
ные детали и одновременно ослабляя другие, например, при уста
новлении дописок, исправлений в документе:
В^В?, D.dDz; или В2))В1, D^.
Цветоразличительная фотография — это метод исследования, позволяющий преобразовывать незначительные различия в цветовых оттенках объекта в хорошо видимые различия яркостей объекта или плотностей почернения на черно-белых снимках.
Понятие эффективной зоны освещения. Изменение цветового контраста сводится к получению таких условий (наблюдения, съемки), при которых соотношение яркостей двух окрашенных деталей резко отличалось бы от соотношения яркостей тех же деталей, наблюдаемых в естественных условиях. Такие условия создает эффективное освещение, т. е. освещение определенного спектрального состава.
|
|
Эффективная зона освещения — это узкий участок спектра излучения источника (ЛЛ), который при воздействии на объект дает максимальное преобразование (усиление или ослабление) яркостей окрашенных деталей. Например, при красном неактиничном освещении деталь красного цвета сливается с фоном, а при синем освещении выглядит темной.
Зону эффективного освещения определяют, исходя из спектральных свойств красителя, выражаемых зависимостью (графиком) изменения коэффициента отражения (поглощения) от длины волны излучения. Наибольший эффект наблюдают в тех областях
спектра, где соответствующие коэффициенты имеют максимальное или минимальное значения (рис. 155).
400 500 600 ТОоХвм
Рис. 155. Зоны эффективного освещения:
а — для ослабления цветового контраста;
б — для усиления цветового контраста;
в — для разделения близких по окраске деталей
Ослабление цветового контраста наблюдается, если зона эффективного освещения приходится на максимум значения коэффициента отражения (рис. 155 а). Усиление цветового контраста достигается, если зона эффективного освещения выбирается в участках спектра с минимальными значениями коэффициента отражения (рис. 155 б). Для разделения двух близких по окраске деталей зоной эффективного освещения является участок спектра, где коэффициенты отражения (поглощения) имеют максимальное различие (рис. 155 в).
Определение зоны эффективного освещения состоит в оценке спектральных свойств красителя объекта. Чем точнее оценка, тем эффективнее процесс цветоразличения. Для оценки спектральных свойств объекта в криминалистике используют объективный (инструментальный), субъективный (визуальный) методы или устанавливая зону эффективного освещения экспериментально.
Инструментальный метод основан на использовании спектро-фотометрических приборов, разлагающих отраженный или пропущенный деталями свет по спектру излучения и позволяющий получать зависимость этих величин от длины волны видимого света. В криминалистических подразделениях для изучения спектральных свойств объектов используются спектрофотометры марок СФ-10, СФ-18. Однако из-за малого объема материала (ширины штриха) они не нашли широкого распространения на практике (рис. 156).
Рис. 156. Схемы двухлучевого спектрофотометра:
И— источник; О — объект; К —оптический клин; М — модулятор;
Ф — монохроматор; П — фотоэлектрический приемник излучения;
У —усилитель; Р —аналоговый цифровой анализатор
Экспериментальным путем зону эффективного освещения подбирают, последовательно освещая объект излучениями различной длины волны или рассматривая его через светофильтры различных марок. Условия освещения, при которых наблюдается максимальное изменение цветового контраста, используют для цветоразличения.
При субъективной оценке спектральным прибором является глаз человека. Он хоть и различает множество цветовых оттенков, но с меньшей точностью. Для анализа цвета используют атласы цветов.
По ним определяется образец, который близок по цветовому тону, насыщенности и светлоте оцениваемому объекту. Для этой же цели в криминалистике используют цветовой круг или цветовой треугольник — цветовые системы, у которых цветовые тона непрерывно переходят один в другой, как и в видимом солнечном спектре. У цветового треугольника на рис. 157 цветовые тона размещены по признаку цветового контраста: напротив основных цветовых тонов (красного, зеленого, синего) расположены дополнительные к ним (голубой, пурпурный, желтый).
|
|
Рис. 157. Схема цветового треугольника с парами взаимно дополнительных цветов
При субъективной оценке цветового контраста по атласам используют следующие правила цветоразличения. для усиления цветового контраста подбирают зону эффективного освещения дополнительного цвета по отношению к окраске усиливаемой детали; ослабление цветового контраста осуществляют подбором зоны эффективного освещения того же цвета, что и цвет ослабляемой детали; для разделения двух близких по окраске деталей зона эффективного освещения должна быть дополнительного цвета к окраске одной из них и одновременно близка по цвету к другой.
Более точно спектральные свойства объекта оценивают по цветовому графику, принятому в Международной колориметрической системе (МКС). Он позволяет выражать цветовые оттенки объекта через доминирующую длину волны монохроматического излучения, соответствующего их цветовому тону (рис. 158).
0.1
400 0.3 0,4 0 5 0.6 07 X
Рис. 158. Цветовой график в Международной колориметрической системе (МКС)
Криволинейную часть графика образуют цветовые тона излучений видимого спектра от 400 до 700 нм, а прямолинейную — неспектральные пурпурные тона, получаемые смешением излучений 400 и 700 нм в различных пропорциях. Насыщенность цветовых тонов снижается к центру графика — области белых цветов. Зону эффективного освещения подбирают, сравнивая цветовые оттенки объекта с эталонными внутри графика. Необходимую для цвето-различения область спектра устанавливают, проводя прямую линию через участок, равноценный по цветовому тону и насыщенности детали объекта (К), и центр графика (область белых цветов — точка Е) до пересечения с кривой (прямой) графика. Точки пересечения (М и N) дают области эффективного освещения для ослабления цветового контраста с одной стороны и его усиления — с другой.
Средства выделения зоны эффективного освещения. Изменение цветового контраста осуществляется тем успешнее, чем более узкая зона эффективного освещения используется для цвето-различительной съемки. Из спектра излучения источников ее выделяют посредством спектральных приборов, светофильтров, фотоматериалов, чувствительных к определенной части спектра, а также с помощью источников света, дающих линейчатый спектр, например, линии"ртути: 404, 436, 491, 546, 578, 691 нм.
|
|
Наиболее узкие участки спектра «вырезаются» спектральными приборами — монохроматорами, однако они создают невысокую освещенность, а размеры освещаемых участков объекта очень малы (рис. 159).