Криминалистическая голография

Один из важных аспектов криминалистической деятельности

— фиксация хода и результатов следственных действий, обста-

новки мест происшествия, отдельных криминалистических объек-

тов. Традиционно используемые технические методы фиксации

позволяют получать высококачественные черно-белые и цветные

изображения. Выше рассмотрены и специальные приемы, по-

средством которых выявляются и отображаются особенности,

невидимые в обычных условиях. Однако регистрируемые любым

из рассмотренных способов изображения отличаются существен-

ным недостатком — запечатленное на них является плоской ко-

пией исходной трехмерной картины. Этот недостаток значительно

снижает информативность изображений и возможность анализа

зафиксированных данных.

Попытки получить объемное изображение чисто фотографи-

ческими методами предпринимались с начала XX века. Наиболее

удачное решение этой проблемы стало возможным со становле-

нием голографии (от греч. holos — весь, полный и grapho — пишу,

черчу, рисую) — метода регистрации и воспроизведения волно-

вого поля, создаваемого с помощью лазера. Уникальные свойст-

ва лазерного излучения, которое способно сохранять постоянную

частоту, фазу и поляризацию, высокая надежность квантовых

генераторов, их доступность, целевое разнообразие выпускае-

мых типов стали важными факторами их широкого применения в

криминалистике, в том числе для целей голографирования.

Голографические методы используются в настоящее время

как для фиксации, так и для исследования криминалистических

объектов. Голография совершеннее фотосъемки; она позволяет

получить более полную информацию об объекте, ибо представ-

ляет собой процесс регистрации на светочувствительном слое не

только амплитудных (как в фотографии), но и фазовых характе-

ристик светового потока.

Известно, что все освещенные объекты поглощают, отражают

и рассеивают свет. Формирующееся при этом световое поле со-

держит полную информацию об объектах, их форме, взаимном

расположении и даже материале, из которого они состоят. При

осмотре объекта именно на это реагирует глаз наблюдателя.

Полученную информацию анализирует мозг, в результате чело-

век видит. В каждом из направлений перемещения зрачков на-

блюдателя структура светового поля, формируемого объектом,

несколько отличается от соседнего. Поэтому смена ракурса ос-

Глава 6. Криминалистическая фотография, видеозапись и голография 100

мотра изменяет взаимное положение объектов. Следовательно,

для наиболее полной регистрации нужно фиксировать не изо-

бражение объекта, а формируемое им световое поле. Научив-

шись регистрировать это поле, а затем восстанавливать его,

можно «увидеть» образ объекта таким же, каким он был в момент

фиксации.

При съемке одновременно с волной, отраженной объектом, на

фотослой направляют вспомогательную волну от того же источ-

ника света — лазера. Взаимодействуя, они дают интерференци-

онную картину. Если на проявленную голограмму направить луч

лазера, то в пространстве возникает объемное изображение за-

фиксированного объекта, содержащее о нем полную информа-

цию. У наблюдателя создается впечатление, что он видит реаль-

ный предмет. Трехмерность изображения обусловливается ди-

фракцией, то есть заходом лучей в область тени в результате

огибания предмета.

Активной средой газовых лазеров, оптимальных для целей

голографии, служат чистые газы, их смеси, а также смеси газа и

паров металла. В криминалистической практике наиболее упот-

ребимы гелий-неоновые, аргоновые, азотные квантовые генера-

торы. Работают они как в импульсном, так и в непрерывном ре-

жиме, излучая свет в диапазоне от инфракрасной до ультрафио-

летовой зоны спектра.

В последние годы голография стала широко известна потому,

что позволяет получать эффектные объемные цветные изобра-

жения различных объектов, в том числе криминалистически зна-

чимых. Действительно, если записать и воспроизвести со всеми

подробностями поле излучения, рассеянное объектом, то глазу

очень трудно отличить восстановленное поле от реального объ-

екта. Возникает иллюзия присутствия запечатленного объекта

перед наблюдателем. Более того, голограмма способна воспро-

изводить свыше миллиона оттенков яркости, в то время как для

обычной фотографии этот показатель не превышает сотни.

Суть голографирования состоит в регистрации интерференци-

онной картины двух лучей, освещающих объект: опорного и объ-

ектного. Для получения голограммы луч лазера делят на два, при-

чем опорный направляют непосредственно на фотослой, а другим

освещают объект. Отраженный от объекта свет тоже попадает на

пластинку. Образующаяся у ее поверхности картина интерферен-

ции световых волн (опорной и объектной) регистрируется свето-

чувствительным слоем. Таким образом, при голографировании

происходит взаимодействие двух волн, а возникающая при этом

§ 5. Криминалистическая голография 101

интерференционная картина — периодическая структура темных и

светлых полос и пятен — содержит полную информацию о запе-

чатленном объекте. Именно эта картина и регистрируется на све-

точувствительном материале.

Голограмма точно воспроизводит поле объектной волны, но

при строго определенных условиях. Это позволяет на одну реги-

страционную среду последовательно записать, а затем воспро-

извести несколько различных интерференционных картин. Число

голограмм определяется свойствами регистрирующей среды и

схемой голографирования. Голограмма отражает свет так же, как

реальный объект, а возникающее световое поле в точности соот-

ветствует объектному. Голограмма — это не изображение объек-

та, а зарегистрированное распределение интерференционной

картины объектного и опорного волновых полей; отсюда для го-

лографического метода не существует понятий «негатив и пози-

тив».

При записи голограммы каждая точка объекта рассеивает из-

лучение практически на всю поверхность регистрирующей среды.

Поэтому в любой точке голограммы содержится информация обо

всем объекте. Из этого следует несколько особенностей голо-

графического процесса. Во-первых, любой участок голограммы

способен воспроизводить образ всего объекта. Уменьшение раз-

мера голограммы приводит лишь к некоторому ухудшению каче-

ства изображения. Во-вторых, отдельные дефекты голограммы

(трещины и царапины на эмульсии), в отличие от фотонегативов,

практически не отражаются на качестве восстанавливаемого об-

раза объекта.

Помимо стеклянных пластинок размером от 4х4 мм до

280х406 см для голографирования применяются также гибкие

пленки, которые могут иметь размер до 6 кв. м, что позволяет

получать очень крупные изображения. Голограмма дает трехмер-

ное изображение даже при освещении ярким белым светом, по-

скольку она сама «выбирает» из спектра падающего на нее излу-

чения и отражает именно ту монохроматическую составляющую,

которая экспонировала ее при съемке.

Особую актуальность голографические методы приобретают

тогда, когда криминалисту приходится иметь дело с недолговеч-

ными, скоропортящимися объектами, размеры и детали которых

необходимо неоднократно сопоставлять с образцами и прове-

ряемыми предметами. Возможности голографии способствуют

созданию информационного фонда различных орудий преступ-

Глава 6. Криминалистическая фотография, видеозапись и голография 102

ления, а на этой основе — своеобразных «музеев», используе-

мых в оперативных и учебных целях.

Получение изображений — далеко не главное и не единст-

венное применение голографии. Голограмму можно использовать

для измерений геометрических размеров объектов. Это необхо-

димо, когда обмер реальных объектов затруднен или невозможен

(например, при экспертизе микрорельефа следов скольжения).

Здесь полезны способы определения пространственного положе-

ния восстановленной точки, анализа профиля поверхности объ-

екта и др.

Их применение в криминалистической практике наиболее пер-

спективно при анализе следов удара и давления (отжима), сопос-

тавляемых с рабочими поверхностями проверяемых орудий

взлома. Они целесообразны в первую очередь там, где требуется

создание стерео- и псевдостереоэффекта, например при иссле-

довании отпечатка бойка на капсюле гильзы. В качестве надеж-

ных идентификационных признаков тут могут фигурировать мак-

роскопические и микроскопические особенности, в частности не-

значительные отклонения продольной оси бойка, асферичность

его поверхности, координатные характеристики рельефа и др.

Голографические методы широко используются сейчас в кри-

миналистическом исследовании документов для различения

штрихов графитных карандашей, синих копирок, черных и синих

чернил посредством цветоделительной съемки, а также для про-

чтения залитых, зачеркнутых, замазанных записей и оттисков,

восстановления вытравленных, угасших, смытых текстов, выяв-

ления дописок и других изменений в документах посредством

лазерной люминесценции.

Важная задача фототехнической экспертизы — точно опреде-

лить пространственное положение восстановленных по голо-

граммам точек и расстояний между ними, в частности при уста-

новлении по представленным следователем фотоснимкам меха-

низма и пространственно-временных характеристик дорожно-

транспортного происшествия.

В отличие от оптической, позволяющей исследовать только

полированные объекты, голографическая интерферометрия

дает возможность анализировать шероховатые криминалистиче-

ские объекты, которых, разумеется, большинство. Так, с помо-

щью голографии удается выявить невидимые следы, оставлен-

ные ногами преступника на ворсистых напольных покрытиях. По-

сле того как по ковролину или другой толстой ткани, устилающей

пол, прошел человек, на поверхности остаются совершенно не-

§ 5. Криминалистическая голография 103

различимые вмятины — следы ног. Они очень медленно «заплы-

вают» по мере того, как волокна ткани или ворсинки ковра рас-

прямляются. Если в это время на одну и ту же светочувствитель-

ную пластинку с небольшим интервалом зарегистрировать две

голограммы обследуемого участка пола, то окажутся запечатлен-

ными те ничтожные различия, которые образовались в результа-

те распрямления волокон или ворсинок. Для этих целей разрабо-

тана переносная голографическая камера на рубиновом кванто-

вом генераторе.

При голографировании быстропротекающих (например,

взрывных) процессов нужны очень короткие выдержки. Здесь

используются специальные установки с импульсным рубиновым

лазером. Поэтому становится возможным, например, анализ из-

менения плотности газа в ударной волне за пролетающей пулей

при производстве судебно-баллистической экспертизы.

Важное направление голографической интерферометрии —

установление групповой принадлежности стекла, керамики и раз-

личных пластических масс (см. рис. 3). Исходной предпосылкой

здесь служит то, что две части одного предмета, обнаруженные в

разных местах (например, на месте происшествия и при личном

обыске подозреваемого), если они изготовлены из одного и того

же материала, не должны иметь существенных отличий в рас-

пределении интерференционных полос на восстановленном изо-

бражении. Метод дает хорошие результаты при исследовании

поверхности бумаги в ходе технической экспертизы документов.

Поскольку при подделке нередко прибегают к травящим вещест-

вам, изменяющим физические свойства бумаги, метод двух экс-

позиций с импульсным лазером в качестве источника излучения

позволяет выявить конкретный участок фальсификации докумен-

та.

Глава 6. Криминалистическая фотография, видеозапись и голография 104

Аналогичные задачи решаются и при установлении факта

подделки номеров на различных изделиях и деталях: огнестрель-

ном и холодном оружии, основных агрегатах и узлах автомобилей

и др. Набивка номерных знаков с помощью штампов вызывает

локальные изменения свойств материалов. В ходе исследования

методом голографической интерферометрии возникшие измене-

ния будут проявляться в виде скачков полос интерференционной

картины на изображении объекта. Грамотный выбор условий го-

лографирования позволяет восстанавливать удаленные преступ-

никами номерные знаки.

Интерференционная картина осколка оконного стекла,

полученная с помощью лазерного луча

Совмещение особенностей интерференционных картин

отдельных осколков стекла, не имеющих общей линии разлома

Рис. 3

§ 5. Криминалистическая голография 105

Голографическая интерферометрия обеспечивает идентифи-

кацию плоского стекла по интерференционной картине на его

оптических неоднородностях в отраженном лазерном свете. Под-

даются анализу стеклянные осколки при отсутствии общей линии

разлома и неизвестной взаимной ориентации в пространстве (см.

рис. 3).

Заметное место в криминалистике, особенно в фототехниче-

ской экспертизе, занимает оптическая обработка изображений.

Она обеспечивает усиление мелких деталей и четкости изобра-

жения, исправление дефокусированного (нерезкого) негатива.

Отождествление по динамическим следам нередко вызывает

большие трудности из-за нечеткости этих следов — трасс, обра-

зовавшихся при совершении расследуемого преступления. В та-

ких условиях их сравнительное сопоставление с эксперименталь-

ными следами, образованными проверяемыми объектами в иде-

альных условиях, не обеспечивает убедительных результатов. Не

могут здесь помочь и традиционные фотографические методы

обработки изображений.

Голографические методы весьма полезны в практике трасоло-

гических и судебно-баллистических экспертиз, когда фоновые

помехи мешают выделить, проанализировать и сравнить призна-

ки, отобразившиеся в следах. Их суть состоит в том, что инфор-

мация в изображении перераспределяется путем пространствен-

ной фильтрации его спектра. Поскольку информативная часть

изображения и искажающие ее помехи имеют различные про-

странственные частоты, можно уменьшить последние, воздейст-

вуя на спектр фильтром, ослабляющим или полностью экрани-

рующим те или иные его зоны. После фильтрации сравнительное

сопоставление фотоснимков следа скольжения, обнаруженного

на месте происшествия, и экспериментального утверждает в вы-

воде, что они оставлены орудием, изъятым у подозреваемого,

либо наоборот.

Традиционные методы экспертизы оттисков печатных форм

(типографские и машинописные тексты, клише, штампы, клейма и

т.п.), хотя и дают неплохие результаты, полностью удовлетворить

практические потребности пока не могли. Так, они не позволяют

решать идентификационные задачи при малом объеме иссле-

дуемых знаков, не способны идентифицировать новые, особенно

электрические, пишущие машинки, цифропечатающие устройства

и принтеры компьютеров. Они не дают точных критериев для

определения очередности листа одной закладки и решения неко-

торых диагностических задач. Здесь тоже оптимальны гологра-

Глава 6. Криминалистическая фотография, видеозапись и голография 106

фические методы, основанные на сравнении дифракционных

спектров отдельных литер печатных форм, освещенных лучом

лазера. Гарантируемые результаты вполне удовлетворительны.

Так, надежность идентификации новых пишущих машин при ма-

лом объеме исследуемого материала доходит до 95%.

В практической деятельности судебных экспертов повседнев-

но возникает необходимость распознавать и отождествлять раз-

личные объекты: орудия взлома, инструменты, портреты, следы,

запечатленные на фотоснимках; машинописные тексты, оттиски

печатей и штампов, подписи и др. Визуальный анализ этих объ-

ектов даже с использованием специальных технических средств

— довольно трудоемкое занятие. Более того, выявляются, как

правило, макроскопические признаки, а особенности более тонко-

го порядка учитываются экспертом при формулировании заклю-

чения далеко не всегда.

В связи с этим совершенно необходима опора на методы оп-

тической обработки информации, в частности на распознавание

образов. Наиболее распространенный подход к решению этой

проблемы заключается в обнаружении интересующего образа и

определении его места в исследуемом изображении.

Голографическое моделирование способствует криминали-

стической идентификации трасологических объектов (по следам

разруба, разреза, скольжения, отжима, откуса, удара на дереве,

металлах, пластмассах и т.д.). Оно главным образом сориенти-

ровано на создание пригодных для сравнительного исследования

отпечатков идентификационного поля. Фотоснимки, слепки, от-

тиски тоже пригодны, но лучшие результаты моделирования

обеспечивает голографический метод фиксации вещественных

доказательств. Голографическое моделирование позволяет досто-

верно, объективно и экономно решать экспертную задачу иденти-

фикации орудий по линейным следам, признаки которых зафикси-

рованы в профилограммах. Отождествление проводится с помо-

щью голографических согласованных фильтров.

В трасологии и судебной баллистике часто фигурируют следы

скольжения или давления с очень мелким рельефом. Количест-

венные характеристики и расположение деталей рельефа пред-

ставляют собой, как правило, совокупность признаков, необходи-

мую для вывода о наличии или отсутствии тождества. В этой свя-

зи весьма перспективно голографическое профилирование сле-

дов, позволяющее получить четкое представление обо всех при-

знаках рельефа и микрорельефа. Важно, что такое профилиро-

§ 5. Криминалистическая голография 107

вание обеспечивает изучение объемных особенностей рельефа

следов.

Все большее применение находит голография в ходе меро-

приятий, направленных на предотвращение преступных посяга-

тельств. Так, специализированная американская фирма внед-

рила метод идентификации драгоценных камней по их лазерным

отпечаткам, вполне однозначно характеризующим конкретные

камни. Отпечатки представляют собой снятую на цветную пленку

дифракционную картину, возникающую при облучении гелий-

неоновым лазером ограненной поверхности драгоценного камня:

алмаза, изумруда, сапфира, шпинели и др. Поскольку практиче-

ски не существует двух камней с полностью идентичной огранкой,

полировкой и набором дефектов, такие голограммы законода-

тельно закреплены для идентификации драгоценных камней.

В картотеке фирмы хранятся сотни тысяч голограмм разных

драгоценных камней. Каждая из них похожа на фотографию

звездного неба — множество светлых точек на темном фоне. Так

регистрируется каждый вновь ограненный камень, после чего спе-

циальный компьютер измеряет углы и расстояния между светлыми

точками и сравнивает их с изображениями, хранящимися в его

памяти. Иногда для отождествления камня достаточно десяти

точек. Эта система позволяет не только идентифицировать по-

хищенные драгоценные камни. Она дает возможность убедиться,

что ювелир возвратил именно тот камень, который был ему пере-

дан для чистки или изготовления оправы, а также распознать

поддельные камни, имеющие совсем не такие отпечатки, как на-

туральные, поскольку условия их образования и химическая

структура различны. Голографическая система идентификации

драгоценных камней доказала свою надежность и эффектив-

ность.

Разработка и внедрение подобной системы в Российской Фе-

дерации имели бы, безусловно, самое положительное значение.

В такую централизованную голографическую картотеку необхо-

димо внести лазерные отпечатки камней, хранящихся в Алмаз-

ном фонде, Золотой комнате Эрмитажа и других государственных

и частных собраниях, а также в культовых учреждениях; отпечат-

ки натуральных драгоценных камней, изготавливаемых на отече-

ственных гранильных и ювелирных фабриках. Профилактическая

ценность данной системы, думается, быстро окупит материаль-

ные затраты, которые потребуются для ее внедрения. Регистра-

цию драгоценных камней следовало бы организовать в рамках

Глава 6. Криминалистическая фотография, видеозапись и голография 108

учетной системы «Антиквариат», обеспечивающей сохранность

отечественных исторических и культурных ценностей.

Литература:

Анфилов Н.Н., Ищенко П.П. Применение цветной фотографии

в криминалистике. М., 1979.

Дмитриев Е.Н., Иванов Ю.П. Применение метода цифровой

фотографии при фиксации объектов криминалистических экспер-

тиз: Учебное пособие. М., 1997.

Газизов В.А., Филиппов А.Г. Видеозапись и ее использование

при раскрытии и расследовании преступлений. М., 1998.

Ищенко Е.П. Звуковое кино и видеозапись в борьбе с пре-

ступностью. Фрунзе, 1974.

Ищенко Е.П., Ищенко П.П., Зотчев В.А. Криминалистическая

фотография и видеозапись: Учебно-практическое пособие. / Под.

Ред. проф. Е.П. Ищенко. М., 1999.

Лазеры в криминалистике и судебных экспертизах. / Под. общ.

ред. Н.Г. Находкина, В.И. Гончаренко. Киев, 1986.