法庭科學(xué)數(shù)碼攝影實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究

摘要 通過應(yīng)用單反數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字化比較顯微鏡和掃描儀等設(shè)備，對(duì)法庭科學(xué)課程中的數(shù)碼攝影實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行教學(xué)性研究，找出低成本、高效率的檢驗(yàn)方法，為基層公安干警或條件有限的法庭科學(xué)實(shí)驗(yàn)室提供可行的科學(xué)檢驗(yàn)依據(jù)，為高校法庭科學(xué)相關(guān)課程教學(xué)提供簡(jiǎn)便的操作演示手段，為提高數(shù)碼照片證據(jù)的證明力提供科技支撐。

關(guān)鍵詞 法庭科學(xué) 數(shù)碼攝影 實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究

隨著人類社會(huì)的不斷發(fā)展，社會(huì)生活的方方面面都離不開科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，司法方面也是如此。如今，在法學(xué)教育領(lǐng)域，法學(xué)與自然科學(xué)融合成一門嶄新的學(xué)科——法庭科學(xué)，要求學(xué)法之人不僅要掌握當(dāng)今的法律制度，還要對(duì)一般的自然科學(xué)知識(shí)有所了解。而法庭科學(xué)這門課程的開設(shè)需要許多方面的條件，既需要具有專門知識(shí)的人才，又需要購置一定數(shù)量的設(shè)備，所以不能被多數(shù)文科類院校所接受。但是也應(yīng)該看到，法庭科學(xué)的理論與實(shí)踐對(duì)培養(yǎng)法學(xué)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力有其他法學(xué)課程所不能替代的作用。法庭科學(xué)內(nèi)容龐雜也是眾所周知的，于是筆者在教學(xué)中采用一條主線，即物證數(shù)碼攝影這一塊，并以其為基礎(chǔ)，講授法庭科學(xué)中一大類與形象鑒定有關(guān)的知識(shí)和內(nèi)容。把相關(guān)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)也融入其中，在教學(xué)中也起到了不錯(cuò)的效果。以下就是筆者的實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究體會(huì)，還請(qǐng)各位同行不吝賜教!

一、法庭科學(xué)數(shù)碼攝影實(shí)驗(yàn)教學(xué)的原理和器材準(zhǔn)備

將物證以圖像的方式保存下來，是復(fù)制保存物證特征的有效手段。在法庭科學(xué)中，許多科學(xué)鑒定，如筆跡鑒定、指紋鑒定等，只要通過對(duì)物證的外表結(jié)構(gòu)特征的記錄固定，對(duì)其圖像進(jìn)行分析，就能得到確定的結(jié)論。

法庭科學(xué)中對(duì)物證的檢驗(yàn)方法最簡(jiǎn)便的就是光學(xué)檢驗(yàn)法了。比如在文書檢驗(yàn)領(lǐng)域，利用光線在不同照射情況下的明暗反差，鑒定人通常用目力觀察文書的表面性狀、透光變化、各種暗記或防偽標(biāo)識(shí)，發(fā)現(xiàn)文書被偽造或變?cè)斓奶攸c(diǎn)…。而利用數(shù)碼攝影，就可以把鑒定人在不同照明條件下的觀察所得以直觀的方式記錄下來，便于作為呈堂證供。

如今可以進(jìn)行物證數(shù)碼攝影的儀器設(shè)備有很多，如果把這些儀器設(shè)備看做一個(gè)整體系統(tǒng)的話，那么這個(gè)系統(tǒng)無非涉及以下三個(gè)方面：

(一)配光系統(tǒng)。通過對(duì)物證照明環(huán)境的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)不同的觀察效果。這樣的光源系統(tǒng)應(yīng)該可以調(diào)節(jié)光源的形狀、種類、位置、強(qiáng)度和光照角度等特性。在不同的照明條件下，物證的某些特定光學(xué)特征就會(huì)顯現(xiàn)出來。

(二)拍攝系統(tǒng)。主要由相機(jī)構(gòu)成。通過快門的按鈕實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像獲取時(shí)間的控制。通過光圈的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)圖像明暗的控制；通過鏡頭或升降支架的調(diào)焦作用，控制圖像放大倍率及清晰度。

(三)圖像處理和顯示系統(tǒng)。由與相機(jī)相連的電子計(jì)算機(jī)設(shè)備構(gòu)成，它能將物證圖像實(shí)時(shí)顯示出來，更有利于對(duì)物證特征的觀察與分析。

其實(shí)目前有種儀器已經(jīng)把以上幾個(gè)系統(tǒng)合而為一，那就是文書檢驗(yàn)領(lǐng)域常用的文檢工作站，簡(jiǎn)稱文檢儀。這種儀器讓物證圖像的獲取變得更加簡(jiǎn)便，只要你熟悉基本的計(jì)算機(jī)軟件操作，就可以進(jìn)行物證圖像的獲取、調(diào)整、檢驗(yàn)和分析。不過其價(jià)格通常在幾十萬元人民幣左右，成本過高，一般的教學(xué)型實(shí)驗(yàn)室不易購置。

筆者所在實(shí)驗(yàn)室由于條件所限，沒有購置文檢儀這樣的大型精密儀器。在進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，只有利用單反數(shù)字相機(jī)、可聯(lián)機(jī)的數(shù)字比較顯微鏡以及平板掃描儀，通過運(yùn)用以上的原理，用相對(duì)簡(jiǎn)單且低成本的方式實(shí)現(xiàn)一些文檢儀的功能。

二、法庭科學(xué)數(shù)碼攝影基本教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

(一)通過軟件控制操作數(shù)碼相機(jī)

器材：佳能40D專業(yè)單反數(shù)碼相機(jī)、電子計(jì)算機(jī)

軟件：EOS Utility

步驟：

1 將佳能40D單反數(shù)碼相機(jī)平穩(wěn)放置在三腳架上。用USB數(shù)據(jù)線與微型計(jì)算機(jī)相連；

2 打開已經(jīng)安裝好的軟件EOS Utility，選擇相機(jī)設(shè)定／遠(yuǎn)景拍攝；

3 在控制面板的下方按鈕中，選擇遙控拍攝實(shí)時(shí)取景；

4 在遙控實(shí)時(shí)顯示窗口中，對(duì)圖像進(jìn)行選擇白平衡、調(diào)焦及旋轉(zhuǎn)圖像等操作；

5 用鼠標(biāo)點(diǎn)擊拍攝按鈕。

目的：讓學(xué)生體會(huì)物證攝影的發(fā)展趨勢(shì)，了解如何通過軟件進(jìn)行物證數(shù)碼攝影的操作。

評(píng)價(jià)：這種方法在目前的法庭科學(xué)中應(yīng)用較廣，它有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：操作方便、性能穩(wěn)定、不受距離限制。通過軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)物證圖像數(shù)字化采集和處理，也是包括文檢儀在內(nèi)的許多設(shè)備采用的方法。

(二)利用數(shù)字比較顯微鏡設(shè)計(jì)物證數(shù)碼攝影實(shí)驗(yàn)

儀器：XZB-5D比較顯微鏡、電子計(jì)算機(jī)

操作：

1 將XZB-SD型比較顯微鏡插上電源，并用USB數(shù)據(jù)線與電子計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)；

2 打開顯微鏡的光源，在載物臺(tái)上放置觀測(cè)材料，旋調(diào)焦手輪，直到通過目鏡觀察成像清晰為準(zhǔn)；

3 拉出物鏡附近的拉桿，將觀察光路轉(zhuǎn)為攝影光路；

4 雙擊電子計(jì)算機(jī)上比較顯微鏡配套軟件圖標(biāo)，運(yùn)行圖像處理系統(tǒng)，并打開視頻采集窗口。這時(shí)可以從屏幕上得到觀測(cè)材料的數(shù)字圖像。

利用比較顯微鏡自身的光源系統(tǒng)及配件系統(tǒng)我們便可以對(duì)其進(jìn)行各種角度地配光。進(jìn)行不同的數(shù)字?jǐn)z影實(shí)驗(yàn)。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以只使用一邊載物臺(tái)或目鏡。

進(jìn)行原物大攝影時(shí)，將變倍旋輪旋至1x處，即可。

進(jìn)行脫影攝影時(shí)，將顯微鏡兩側(cè)的LED燈調(diào)節(jié)到距觀測(cè)載物臺(tái)等高等角度的位置，將亮度開到最大。

進(jìn)行透射攝影時(shí)。將材料放置在透射照明器上，用光導(dǎo)纖維照射反光鏡，即得到透射圖像。

進(jìn)行分色攝影時(shí)，可以用上顯微鏡附件中的紅綠黃三色濾鏡。只不過，濾鏡是加在LED光源上的。相當(dāng)于配出不同顏色的光。

(三)利用平板掃描儀設(shè)計(jì)物證數(shù)碼攝影實(shí)驗(yàn)

平板掃描儀也是司法鑒定中常用的物證數(shù)字圖像采集設(shè)備，通常用于文書材料原貌或局部特征放大的圖像采集操作。讓學(xué)生掌握平板掃描儀的一般操作方法，也是使其熟悉實(shí)務(wù)操作的一個(gè)有效手段。利用平板掃描儀，按照一定的操作規(guī)范，可以進(jìn)行以下的教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：

1 記錄檢材和樣本的全貌的實(shí)驗(yàn)。

2 局部特征圖像的采集實(shí)驗(yàn)。

3 膠卷翻拍及透射掃描實(shí)驗(yàn)。

在對(duì)檢材和樣本材料進(jìn)行掃描的時(shí)候，務(wù)必注意其分辨率要保持一致，否則將破壞兩者的可比性。

三、法庭科學(xué)數(shù)碼攝影拓展實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

為了讓學(xué)生更深刻地體會(huì)物證數(shù)碼攝影在法庭科學(xué)，特別是物證鑒定方面的高效應(yīng)用。還有必要涉及一些拓展實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目(或者說是綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手、思考能力。

(一)數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)

軟件：Photoshop CS3、刑偵圖像處理系統(tǒng)

利用前述設(shè)備進(jìn)行物證圖像數(shù)字化采集之后，便可對(duì)其進(jìn)行方便鑒定的處理操作，這也是數(shù)字圖像的一個(gè)優(yōu)勢(shì)。通過一般的或?qū)Ｓ玫膱D像處理軟件，可以實(shí)現(xiàn)許多過去要用特別攝影方法達(dá)到的效果。本實(shí)驗(yàn)室采用普通的Photo-shop軟件和比較顯微鏡附帶的圖像處理軟件。可設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)操作項(xiàng)目有：

1 變形圖像的校正實(shí)驗(yàn)。對(duì)圖像進(jìn)行全部或局部的幾何變換，如圖像放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)、扭曲。

2 圖像亮度、對(duì)比度、色彩飽和度和色階的調(diào)節(jié)，對(duì)可鑒特征增大反差。

3 顏色通道的分離，達(dá)到分色攝影的效果。

4 用專業(yè)軟件演示模糊復(fù)原，讓圖像特征清晰可辨。

5 全景圖像融合實(shí)驗(yàn)。

對(duì)于前四種實(shí)驗(yàn)，已經(jīng)有許多技術(shù)性文章探討過了，本文不做詳細(xì)闡述。不過對(duì)于第五種實(shí)驗(yàn)可以稍微多說幾句，目前勘察現(xiàn)場(chǎng)時(shí)要求在案卷中附上現(xiàn)場(chǎng)方位照相，就是以整個(gè)犯罪現(xiàn)場(chǎng)和現(xiàn)場(chǎng)周圍環(huán)境為拍照對(duì)象，記錄犯罪現(xiàn)場(chǎng)所處的位置、方向，反映現(xiàn)場(chǎng)與周圍環(huán)境的關(guān)系和現(xiàn)場(chǎng)外部的環(huán)境特征。這通常是用一組連續(xù)拍照的鏡頭組合而成。筆者利用普通的數(shù)碼相機(jī)和Photoshop軟件，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的數(shù)碼全景攝影教學(xué)。步驟如下：

1 將佳能40D數(shù)碼相機(jī)平穩(wěn)放置在三腳架上，設(shè)置好曝光度。

2 以30°的間隔旋轉(zhuǎn)拍照，直到旋轉(zhuǎn)完一周，確保圖像之間有交叉景物。

3 將拍攝所得圖片導(dǎo)人電子計(jì)算機(jī)中，打開Photoshop軟件。

4 在“文件”下拉菜單中選擇“自動(dòng)”，再選擇Pho-tomerge命令。

5 在對(duì)話框中選擇所拍圖片，按下“確定”按鈕，計(jì)算機(jī)開始自動(dòng)合成照片。

6 合成完畢后，用“截取”工具截取合適比例，保存后即得最終圖像。

當(dāng)然還可以選用另外的一些軟件實(shí)現(xiàn)360°旋轉(zhuǎn)的虛擬現(xiàn)實(shí)功能，篇幅所限，在此也不贅述了。

(二)數(shù)字化輔助司法鑒定實(shí)驗(yàn)

軟件：Photoshop CS3、刑偵圖像處理系統(tǒng)

有了前述實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的鋪墊。就可以讓學(xué)生綜合應(yīng)用這些知識(shí)，去進(jìn)行更復(fù)雜的操作了，即了解司法鑒定中物證數(shù)字圖像的地位和作用。一份規(guī)范、合法、科學(xué)的鑒定結(jié)論，除了要用文字表述記錄鑒定活動(dòng)的依據(jù)、方法和結(jié)論。還要附有圖片說明和圖片對(duì)比才算完整。鑒定書的制作也是法庭科學(xué)工作人員的一項(xiàng)基本技能。本環(huán)節(jié)涉及的操作主要有：

1 物證數(shù)字圖像的特征分析，就是結(jié)合采集的檢材和樣本的數(shù)字圖像，讓學(xué)生自行按照所學(xué)的理論知識(shí)，找出圖像里所反映的鑒定客體本質(zhì)特征。

2 特征標(biāo)注。把物證圖像數(shù)字化，除了圖像采集非常方便以外，還可以隨意批注添寫。比如相同比例下的指紋圖像，可以直接在電腦中操作，運(yùn)用Photoshop中的“畫筆”工具，在檢材和樣本圖像上直接在特征點(diǎn)上做好記號(hào)，比較兩者之間的異同。

3 制作比對(duì)表和圖片說明。為了讓當(dāng)事人、代理律師等非鑒定專業(yè)人士更清楚地理解鑒定過程，制作一份清晰的特征比對(duì)表是絕對(duì)必要的。在指導(dǎo)學(xué)生制作比對(duì)表的時(shí)候，要特別強(qiáng)調(diào)一些技術(shù)性規(guī)范。比如圖片上要有比例尺，檢材和樣本的圖像特征位置、比例都要盡量一致，整個(gè)表的布局要美觀整潔。有的時(shí)候不一定要用到用前述儀器采集得到的完整圖像，可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇截取。此外，許多物證數(shù)字圖像在鑒定中會(huì)經(jīng)過處理以有利于準(zhǔn)確鑒定。這些圖片也要附在鑒定書后面的圖片說明部分。有了比對(duì)表和圖片說明，再練習(xí)一下鑒定書的寫作，就可以讓學(xué)生體會(huì)下鑒定書的制作過程。

四、結(jié)語

以上的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)都是筆者根據(jù)本實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際條件，在教學(xué)過程中積累所得。主旨之一就是將專業(yè)的自然科學(xué)知識(shí)通俗化，并將專業(yè)性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)改造成一般法學(xué)類學(xué)生容易接受的方式，讓他們?cè)诙虝r(shí)間內(nèi)了解法庭科學(xué)的理論和實(shí)踐。筆者始終認(rèn)為，對(duì)于非法庭科學(xué)專業(yè)的學(xué)生，不必講授艱深的專業(yè)技術(shù)知識(shí)，而應(yīng)該著眼于應(yīng)用和實(shí)踐。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的時(shí)候，更是要注意集中知識(shí)點(diǎn)，善于將不同的法庭科學(xué)知識(shí)用一條主線串聯(lián)起來，使得一般文科學(xué)生也能夠理解。