from 01.01.2020 until now
In the process of a specialist carrying out investigative actions during the inspection of incident sites to identify, locate, record and remove trace traces, situations often arise in which the traces of shoe soles (vehicles) discovered and recorded using a camera in photographic images contain geometric distortions. The listed distortions obtained during photography negatively affect the establishment of the true forms and determination of the dimensional characteristics of the recorded traces, which in turn, according to the results of expert research, does not allow the traces to be recognized as suitable for identification. In the current methodology for studying traceological traces recorded on photographic images, the expert evaluates the quality of the image, including the presence/absence of perspective, distortion and chromatic aberration distortions. The parameters established by the expert that characterize the photographic image of the track must be used when reproducing the conditions for photographing experimental tracks. At the stage of comparative research, the displayed general and specific features in the studied traces are compared with the features in the traces obtained from the results of the experiment, and it is necessary to observe the rule of comparability of the compared objects. In this connection, when comparing a trace recorded at an acute angle formed by the optical axis of the lens and the plane of the trace at the time of photography, it is necessary to obtain a photographic image of the experimental trace under similar conditions. An acute question arises about the possibility of determining the angle formed by the optical axis of the camera lens and the plane of the trace recorded in the photographic image. This article discusses the parameters of photographing traceological traces, at which it is possible to determine the angle formed by the optical axis of the camera lens and the plane of the trace. Methods for its establishment are proposed.
geometric distortion, optical axis deviation, angle determination, lens
Введение
В настоящее время эффективным инструментом в качестве доказательства вины преступника в совершении преступления выступает деятельность экспертно-криминалистических подразделений органов внутренних дел при производстве судебных трасологических экспертиз. Объектами исследования выступают статические объемные и поверхностные следы подошв обуви, следы автотранспортных средств, зафиксированные на фотоизображениях с использованием цифровых зеркальных фотоаппаратов.
Развитие судебной фотографии и совершенствование исследования обнаруженных трасологических следов зафиксированных на местах преступлений с использованием цифровых фотоаппаратов, позволяют решать новые задачи в экспертной практике, так как при осуществлении данного вида следственного действия возникает наибольшее количество вопросов.
Среди проблем, широко обсуждаемых в кругах экспертов-практиков, особый интерес вызывает отсутствие в методиках исследования перечисленных трасологических следов [1, с. 75-91], упоминания о возможности исследования и признания пригодными для идентификации следообразующих объектов, содержащих на фотоизображениях геометрические искажения.
В связи с изложенным возникает вопрос: возможно ли определить угол, образованный оптической осью объектива фотоаппарата и плоскостью следа, зафиксированного на фотоизображении, влияющий на перспективное искажение, необходимый для получения сопоставимого сравнительного образца? С целью получения ответа на данный вопрос обратимся к научной литературе.
В практической методике под редакцией В.Н. Шведко, С.В. Загоровского, А.П. Кудалина, В.В. Масленниковой допускается проведение исследований трасологических следов по фотоизображениям, однако в ней отсутствуют конкретные рекомендации об исследовании и описании данного вида объектов [2, с. 17].
В некоторых учебно-методических пособиях содержаться только указания, что объектами судебной трасологичекой экспертизы являются в том числе фотографические снимки следов, выполненные с соблюдением правил судебной фотографии, не раскрывая особенностей их исследования [3, с. 90].
Освещение данной проблемы частично нашло отражение в методике исследования трасологических следов, зафиксированных на фотоизображениях под редакцией Т.В. Демидовой, Е.В. Токарева, С.В. Томчик, и др. Методика исследования содержит пять подробно описанных стадий, с наличием отличающихся от классической методики ряда особенностей, а также перечня подзадач, решаемых экспертом [4, с. 20].
В основе методики трасологического исследования объектов лежит требование к фотофиксации следов в соответствии с детальной масштабной фотосъемки.
На этапе детального исследования эксперт оценивает качество изображения в том числе наличию/отсутствию перспективных, дисторсионных и хроматических абберационных искажений [5, с. 80]. Данные характеристики определяются самостоятельно на основе специальных знаний и профессионального опыта, а также зависят от вида исследуемого объекта.
Как показывает практика, специалисты производящие фотофиксацию трасологических следов на местах происшествий, по независящим от них причинам, допускают методические ошибки, выраженные в наличии на фотоизображении следов геометрических искажений, образующихся в результате следующих факторов:
- максимальное искажение проявляется при минимальном фокусном расстоянии и широком угле обзора;
- отклонения оптической оси объектива фотоаппарата от угла равным 90 градусов к плоскости снимаемого объекта;
- фотофиксация поверхностного следа возможна только в блике и под острым углом, образованным оптической осью объектива фотоаппарата и плоскостью слабовидимого следа наслоения вещества, не обладающего свойствами адгезии на чистой следовоспринимающей поверхности, либо, наоборот, при образовании слабовидимого следа путем отслоения вещества с липкой поверхности.
При выполнении трасологических экспертиз, где объектами исследования являются фотоизображения следов подошвы обуви, одним из критериев, необходимых для признания следа подошвы обуви пригодным для идентификации, является расчетный коэффициент перспективных искажений. При наличии перспективных и дисторсионных искажений, превышающих указанные значения, изображение следов признаются не пригодными для проведения исследования [6, с. 1-9].
Ранее в научном труде автора статьи по результатам проведенных экспериментов было установлено, что при изменении расстояния между объективом фотокамеры и фотографируемым следом существует зависимость между образованием перспективных искажений и дистанцией съемки. Полученные результаты дают основания для вывода о том, что при производстве трасологических экспертных исследований для следов подошв обуви, зафиксированных на фотоизображениях, и имеющих перспективные искажения (при известном угле отклонения оптической оси объектива) как исключение из правил существует возможность дальнейшего их исследования в целях идентификации подошвы обуви, их оставившей [7, с. 100-111].
Проанализировав различные точки зрения, мы приходим к выводу, что для решения вопросов о тождестве трасологических следов (обуви и автотранспортных средств) зафиксированных на изображениях и имеющих геометрические искажения со следообразующими их объектами, необходимо установить угол отклонения оптической оси объектива от плоскости снимаемого объекта, для получения сопоставимого с ним экспериментального следа.
Основная часть
Человек способен зрительно наблюдать перспективные искажения вокруг себя не вооруженным глазом. Без фотоаппарата мы тоже видим перспективные искажения, но наш мозг не даёт нам осознать их в полной мере, корректируя их. Наш глаз способен воспринимать угловой размер объекта. Объекты одинакового линейного размера, расположенные на разном расстоянии от глаз, зрительно кажутся разными: предмет, расположенный ближе, кажется больше, чем предмет, расположенный на некотором удалении. Закономерности линейного искажения объектов можно наблюдать и на фотографии. На фото 1 иллюстрация объекта (лист формата А-4) с масштабной угловой линейкой сфотографированные по правилам масштабной
фотографии (угол оптической оси объектива перпендикулярен к плоскости снимаемого объекта и составляет 90 градусов), не имеющие геометрических искажений. Противоположные стороны листа бумаги равны, образуют прямоугольник. Стороны масштабной линейки равны, в точке схождения образуют угол, равный 90 градусам. При некотором отклонении оптической оси объектива фотоаппарата от перпендикуляра к плоскости снимаемого объекта, выше описанная прямоугольная фигура представляет собой трапецию, а угол в точке схождения сторон масштабной линейки отличим от 90 градусов (фото 2). В результате исследования установлена закономерность: при отклонении оптической оси объектива от перпендикуляра к плоскости снимаемого объекта по оси «Y», значение линейного размера шкалы линейки по отношению к истинному линейному размеру шкалы линейки расположенной по оси «Х», уменьшается. В случае отклонения оптической оси объектива от перпендикуляра к плоскости снимаемого объекта по оси «Х», значение линейного размера шкалы линейки уменьшается по отношению к истинному линейному размеру шкалы линейки расположенной по оси «Y».
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Фото 1. Изображение объектов без геометрических искажений |
Фото 2. Изображение объектов с геометрическими искажениями |
|
Для проведения линейных измерений и определения углов, автор статьи рекомендует использование инструментов графического редактора «GIMP 2.10» [8, с. 98].
Коэффициент искажения изображения объекта исследования необходимый для определения угла образованного оптической осью объектива к плоскости снимаемого объекта определяется из соотношения линейных размеров сторон масштабной угловой линейки, расположенной в кадре при измерении в графическом редакторе (Фото 3) по формуле. При этом полученное меньшее значение, делиться на большее значение. В нашем случае расчет производиться следующим образом:
Кии=АВ/АС, где
АВ<АС.
Фото 3. Способ измерения
При фотографировании объектов исследования под острым углом, оптическая ось объектива, длина кадра и длина пространства, образуют треугольник. Перпендикулярное расположение матрицы фотоаппарата к оси объектива, обуславливают перпендикулярное положение оптической оси объектива к плоскости кадра. Таким образом, указанный выше треугольник является прямоугольным. Как известно из области тригонометрии - синус угла прямоугольного треугольника определяется отношением противолежащего катета к гипотенузе. Соответственно, синус угла, образованного осью объектива фотоаппарата и плоскостью следа, равен отношению длины кадра к длине пространства, зафиксированного в кадре.
Для практического подтверждения возможности определения угла, образованного осью объектива фотоаппарата и плоскостью следа, был проведен эксперимент. На двух листах бумаги была распечатана угловая масштабная линейка, сфотографированная под углами 90 (лист 1) и 42 (лист 2) градуса к плоскости снимаемого объекта соответственно. Изображения листов были помещены в графический редактор, шкалы линеек по горизонтали приведены к одному масштабу и распечатаны. Далее, лист 2 по отношению к листу 1 был расположен под произвольным углом 42 градуса (Фото 4).
|
|
|
Фото 4. Листы, расположенные под углом 42 градуса. |
Где,
ВС – выбранный отрезок длины кадра (перпендикулярный к горизонтальной стороне линейки) равный 100 мм;
АС=СD – истинная длина отрезка длины кадра равная 100 мм;
АВ – линия оптической оси объектива;
Ð ВАС – угол, образованный оптической осью объектива фотоаппарата к плоскости следа;
Ð АВС = 90 градусов; D АВС – прямоугольный, где АС – гипотенуза, ВС – катет.
Sin Ð ВАС = ВС/АС=ВС/СD.
Для проверки результатов эксперимента был произведен расчет угла образованного осью объектива при фотографировании масштабной угловой линейки на листе 2 (Фото 5).
|
|
|
Фото 5. Лист 2 с масштабной линейкой сфотографированный под углом 42 градуса. |
Лист 2 был помещен в графический редактор «GIMP 2.10» и с использованием измеритель
ного инструмента была определена длина отрезка ВС по отношению к истинной длине отрезка CD равного 100мм.
ВС по отношению CD = 66,7 мм.
СD=100 мм
Sin Ð ВАС = ВС/СD =
Полученное значение сопоставляем с систематизированными значениями синусов в таблице Брадиса (Фото 6), и определяем угол, равный 42 градусам [9, с. 51], что и требовалось доказать.
Выводы и заключение
По результатам проведенного исследования установлено, что при наличии в изображении исследуемого объекта геометрических искажений, возникающих в результате отклонения оптической оси объектива фотоаппарата при фотографировании от перпендикуляра к плоскости снимаемого объекта возможно определение образовавшегося угла, позволяющего на стадии экспертного эксперимента получить сравнительный образец, сопоставимый по своим геометрическим свойствам с исследуемым следом. Как следствие – возможно решение идентификационных вопросов в рамках производства трасологических экспертиз.
Для достижения оптимального результата при определении угла образованного оптической осью объектива фотоаппарата к плоскости снимаемого объекта необходимо выполнить ключевые условия:
- эквивалент фокусного расстояния для 35 мм пленки не менее 55 мм (значение характеризуется кроп-фактором матрицы камеры, указанном в ее технических характеристиках);
- оптическая ось объектива в точке плоскости снимаемого объекта приближена к его центру;
- наличие в кадре угловой масштабной линийки, одна из сторон которой при фотографировании параллельна стороне кадра;
- измерения линейных размеров объектов исследования и углов производить в графических редакторах.
1. Latyshov, I. V., Doncov, D. YU., Kitaev, E. V. et al. Trasologiya i trasologicheskaya ekspertiza [Traceology and traceability examination]. Volgograd, 2023, 524 p. (in Russian).
2. Shvedko, V.N., Zagorovsky, S.V., Kudalin, A.P., Maslennikova, V.V. Osobennosti trasologicheskogo issledovaniya sledov, zafiksirovannyh na fotoizobrazheniyah [Features of traceological research of traces recorded on photographic images]. Moscow. ECC of the Ministry of Internal Affairs of Russia. 2017, 24 p. (in Russian).
3. Mailis, N.P. Osobennosti trasologicheskogo issledovaniya sledov, zafiksirovannyh na fotoizobrazheniyah [Forensic traceology]. Moscow, 2003,272 p. (in Russian).
4. Demidova, T. V., Tokareva, E. V., Tomchik, S. V. et al. Issledovanie trasologicheskih sledov, zafiksirovannyh na fotoizobrazheniyah [Study of traceological traces recorded on photographic images]. Moscow University of the Ministry of Internal Affairs of Russia named after. V.Ya. Kikotya, 2023, 33 p. (in Russian).
5. Iofis, E. A., Shebalin I. Yu. Fotokinotekhnika [Photocinema technology]. Sovetskaya enciklopediya – Soviet encyclopedia. Moscow, 1981, 94 p. (in Russian).
6. Otdel'nye aspekty proizvodstva trasologicheskih ekspertiz po fotoizobrazheniyam : informacionnoe pis'mo [Certain aspects of the production of traceological examinations based on photographic images: information letter]. Moscow. EKTs MIA of Russia, 2021, 9 p. (in Russian).
7. Korytov, D. A. Vliyanie perspektivnyh iskazhenij na razmery sleda podoshvy obuvi [The influence of perspective distortions on the size of the footprint of a shoe sole]. Kriminalistika: vchera, segodnya, zavtra – Forensic science: yesterday, today, tomorrow. 2024, no. 1 (29), pp. 100-111. (in Russian).
8. Korytov, D. A., Svyatnenko, A. V. O praktike trasologicheskogo issledovaniya ob"emnyh sledov podoshv obuvi, zafiksirovannyh na fotoizobrazheniyah [On the practice of traceological research of volumetric traces of shoe soles recorded on photographic images]. Kriminalistika: vchera, segodnya, zavtra – Forensic science: yesterday, today, tomorrow. 2021, no. 1 (17), pp. 98. (in Russian).
9. Bradis, V. M. CHetyrekhznachnye matematicheskie tablicy [Four-digit mathematical tables]. Moscow, Bustard, 2010, 91 p. (in Russian).
