法庭科學數碼攝影實驗教學研究

摘要 通過應用單反數碼相機、數字化比較顯微鏡和掃描儀等設備，對法庭科學課程中的數碼攝影實驗環節進行教學性研究，找出低成本、高效率的檢驗方法，為基層公安干警或條件有限的法庭科學實驗室提供可行的科學檢驗依據，為高校法庭科學相關課程教學提供簡便的操作演示手段，為提高數碼照片證據的證明力提供科技支撐。

關鍵詞 法庭科學 數碼攝影 實驗教學研究

隨著人類社會的不斷發展，社會生活的方方面面都離不開科學技術的應用，司法方面也是如此。如今，在法學教育領域，法學與自然科學融合成一門嶄新的學科——法庭科學，要求學法之人不僅要掌握當今的法律制度，還要對一般的自然科學知識有所了解。而法庭科學這門課程的開設需要許多方面的條件，既需要具有專門知識的人才，又需要購置一定數量的設備，所以不能被多數文科類院校所接受。但是也應該看到，法庭科學的理論與實踐對培養法學學生的動手實踐能力有其他法學課程所不能替代的作用。法庭科學內容龐雜也是眾所周知的，于是筆者在教學中采用一條主線，即物證數碼攝影這一塊，并以其為基礎，講授法庭科學中一大類與形象鑒定有關的知識和內容。把相關的實驗環節也融入其中，在教學中也起到了不錯的效果。以下就是筆者的實驗教學研究體會，還請各位同行不吝賜教!

一、法庭科學數碼攝影實驗教學的原理和器材準備

將物證以圖像的方式保存下來，是復制保存物證特征的有效手段。在法庭科學中，許多科學鑒定，如筆跡鑒定、指紋鑒定等，只要通過對物證的外表結構特征的記錄固定，對其圖像進行分析，就能得到確定的結論。

法庭科學中對物證的檢驗方法最簡便的就是光學檢驗法了。比如在文書檢驗領域，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、各種暗記或防偽標識，發現文書被偽造或變造的特點…。而利用數碼攝影，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。

如今可以進行物證數碼攝影的儀器設備有很多，如果把這些儀器設備看做一個整體系統的話，那么這個系統無非涉及以下三個方面：

(一)配光系統。通過對物證照明環境的調節，實現不同的觀察效果。這樣的光源系統應該可以調節光源的形狀、種類、位置、強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特征就會顯現出來。

(二)拍攝系統。主要由相機構成。通過快門的按鈕實現對圖像獲取時間的控制。通過光圈的調節，實現圖像明暗的控制；通過鏡頭或升降支架的調焦作用，控制圖像放大倍率及清晰度。

(三)圖像處理和顯示系統。由與相機相連的電子計算機設備構成，它能將物證圖像實時顯示出來，更有利于對物證特征的觀察與分析。

其實目前有種儀器已經把以上幾個系統合而為一，那就是文書檢驗領域常用的文檢工作站，簡稱文檢儀。這種儀器讓物證圖像的獲取變得更加簡便，只要你熟悉基本的計算機軟件操作，就可以進行物證圖像的獲取、調整、檢驗和分析。不過其價格通常在幾十萬元人民幣左右，成本過高，一般的教學型實驗室不易購置。

筆者所在實驗室由于條件所限，沒有購置文檢儀這樣的大型精密儀器。在進行相關實驗教學時，只有利用單反數字相機、可聯機的數字比較顯微鏡以及平板掃描儀，通過運用以上的原理，用相對簡單且低成本的方式實現一些文檢儀的功能。

二、法庭科學數碼攝影基本教學實驗項目

(一)通過軟件控制操作數碼相機

器材：佳能40D專業單反數碼相機、電子計算機

軟件：EOS Utility

步驟：

1 將佳能40D單反數碼相機平穩放置在三腳架上。用USB數據線與微型計算機相連；

2 打開已經安裝好的軟件EOS Utility，選擇相機設定／遠景拍攝；

3 在控制面板的下方按鈕中，選擇遙控拍攝實時取景；

4 在遙控實時顯示窗口中，對圖像進行選擇白平衡、調焦及旋轉圖像等操作；

5 用鼠標點擊拍攝按鈕。

目的：讓學生體會物證攝影的發展趨勢，了解如何通過軟件進行物證數碼攝影的操作。

評價：這種方法在目前的法庭科學中應用較廣，它有以下幾個優點：操作方便、性能穩定、不受距離限制。通過軟件實現對物證圖像數字化采集和處理，也是包括文檢儀在內的許多設備采用的方法。

(二)利用數字比較顯微鏡設計物證數碼攝影實驗

儀器：XZB-5D比較顯微鏡、電子計算機

操作：

1 將XZB-SD型比較顯微鏡插上電源，并用USB數據線與電子計算機聯機；

2 打開顯微鏡的光源，在載物臺上放置觀測材料，旋調焦手輪，直到通過目鏡觀察成像清晰為準；

3 拉出物鏡附近的拉桿，將觀察光路轉為攝影光路；

4 雙擊電子計算機上比較顯微鏡配套軟件圖標，運行圖像處理系統，并打開視頻采集窗口。這時可以從屏幕上得到觀測材料的數字圖像。

利用比較顯微鏡自身的光源系統及配件系統我們便可以對其進行各種角度地配光。進行不同的數字攝影實驗。進行實驗時，可以只使用一邊載物臺或目鏡。

進行原物大攝影時，將變倍旋輪旋至1x處，即可。

進行脫影攝影時，將顯微鏡兩側的LED燈調節到距觀測載物臺等高等角度的位置，將亮度開到最大。

進行透射攝影時。將材料放置在透射照明器上，用光導纖維照射反光鏡，即得到透射圖像。

進行分色攝影時，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。相當于配出不同顏色的光。

(三)利用平板掃描儀設計物證數碼攝影實驗

平板掃描儀也是司法鑒定中常用的物證數字圖像采集設備，通常用于文書材料原貌或局部特征放大的圖像采集操作。讓學生掌握平板掃描儀的一般操作方法，也是使其熟悉實務操作的一個有效手段。利用平板掃描儀，按照一定的操作規范，可以進行以下的教學實驗項目：

1 記錄檢材和樣本的全貌的實驗。

2 局部特征圖像的采集實驗。

3 膠卷翻拍及透射掃描實驗。

在對檢材和樣本材料進行掃描的時候，務必注意其分辨率要保持一致，否則將破壞兩者的可比性。

三、法庭科學數碼攝影拓展實驗項目

為了讓學生更深刻地體會物證數碼攝影在法庭科學，特別是物證鑒定方面的高效應用。還有必要涉及一些拓展實驗項目(或者說是綜合性實驗項目)，進一步培養學生的動手、思考能力。

(一)數字圖像處理實驗

軟件：Photoshop CS3、刑偵圖像處理系統

利用前述設備進行物證圖像數字化采集之后，便可對其進行方便鑒定的處理操作，這也是數字圖像的一個優勢。通過一般的或專用的圖像處理軟件，可以實現許多過去要用特別攝影方法達到的效果。本實驗室采用普通的Photo-shop軟件和比較顯微鏡附帶的圖像處理軟件。可設計的實驗操作項目有：

1 變形圖像的校正實驗。對圖像進行全部或局部的幾何變換，如圖像放大、縮小、旋轉、翻轉、扭曲。

2 圖像亮度、對比度、色彩飽和度和色階的調節，對可鑒特征增大反差。

3 顏色通道的分離，達到分色攝影的效果。

4 用專業軟件演示模糊復原，讓圖像特征清晰可辨。

5 全景圖像融合實驗。

對于前四種實驗，已經有許多技術性文章探討過了，本文不做詳細闡述。不過對于第五種實驗可以稍微多說幾句，目前勘察現場時要求在案卷中附上現場方位照相，就是以整個犯罪現場和現場周圍環境為拍照對象，記錄犯罪現場所處的位置、方向，反映現場與周圍環境的關系和現場外部的環境特征。這通常是用一組連續拍照的鏡頭組合而成。筆者利用普通的數碼相機和Photoshop軟件，實現簡單的數碼全景攝影教學。步驟如下：

1 將佳能40D數碼相機平穩放置在三腳架上，設置好曝光度。

2 以30°的間隔旋轉拍照，直到旋轉完一周，確保圖像之間有交叉景物。

3 將拍攝所得圖片導人電子計算機中，打開Photoshop軟件。

4 在“文件”下拉菜單中選擇“自動”，再選擇Pho-tomerge命令。

5 在對話框中選擇所拍圖片，按下“確定”按鈕，計算機開始自動合成照片。

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。

當然還可以選用另外的一些軟件實現360°旋轉的虛擬現實功能，篇幅所限，在此也不贅述了。

(二)數字化輔助司法鑒定實驗

軟件：Photoshop CS3、刑偵圖像處理系統

有了前述實驗環節的鋪墊。就可以讓學生綜合應用這些知識，去進行更復雜的操作了，即了解司法鑒定中物證數字圖像的地位和作用。一份規范、合法、科學的鑒定結論，除了要用文字表述記錄鑒定活動的依據、方法和結論。還要附有圖片說明和圖片對比才算完整。鑒定書的制作也是法庭科學工作人員的一項基本技能。本環節涉及的操作主要有：

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

2 特征標注。把物證圖像數字化，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，運用Photoshop中的“畫筆”工具，在檢材和樣本圖像上直接在特征點上做好記號，比較兩者之間的異同。

3 制作比對表和圖片說明。為了讓當事人、代理律師等非鑒定專業人士更清楚地理解鑒定過程，制作一份清晰的特征比對表是絕對必要的。在指導學生制作比對表的時候，要特別強調一些技術性規范。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，整個表的布局要美觀整潔。有的時候不一定要用到用前述儀器采集得到的完整圖像，可以根據需要進行選擇截取。此外，許多物證數字圖像在鑒定中會經過處理以有利于準確鑒定。這些圖片也要附在鑒定書后面的圖片說明部分。有了比對表和圖片說明，再練習一下鑒定書的寫作，就可以讓學生體會下鑒定書的制作過程。

四、結語

以上的實驗設計都是筆者根據本實驗室的實際條件，在教學過程中積累所得。主旨之一就是將專業的自然科學知識通俗化，并將專業性較強的實驗環節改造成一般法學類學生容易接受的方式，讓他們在短時間內了解法庭科學的理論和實踐。筆者始終認為，對于非法庭科學專業的學生，不必講授艱深的專業技術知識，而應該著眼于應用和實踐。在設計實驗環節的時候，更是要注意集中知識點，善于將不同的法庭科學知識用一條主線串聯起來，使得一般文科學生也能夠理解。