Отримання і опрацювання візуальної інформації з об’єктів судово-медичної експертизи на базі цифрових технологій

Встановлено, що шляхом планшетного сканування можна отримувати оглядові знімки таких об'ємних об'єктів, як ножі, сокири, гільзи, кулі, клапті шкіри, дрібні кістки, пошкодження на предметах одягу тощо. З метою визначення обмежень, щодо отримання цифрових зображень об'ємних об'єктів у такий спосіб, було досліджено глибину різкості планшетних сканерів за допомогою виготовленого метричного клина, який має лінійки з міліметровими шкалами, що розташовані на різних відстанях від поверхні сканера. Встановлено, що в межах до 2 см над вікном-столиком приладу різкість є відмінною. Деяка незначна втрата чіткості стає ледь помітною на віддалі від 2 до 2,5 см від фокальної площини сканера. На віддалі 2,5-3,5 см зображення є ще задовільним, хоча виглядає вже дещо "розпливчастим". За межами 3,5-4,0 см зображення позбавлене достатньої різкості; на цьому рівні контури предмета і його деталі промальовуються незадовільно. При використанні планшетного сканування тримірних об'єктів необхідно дотримуватись спеціальних технологічних прийомів зйомки: 1) вибір оптимального фону, на якому отримують зображення предмету зйомки. При скануванні темного об'єкту на білому тлі слід використовувати додаткові чорні штори, що прикривають більшу частину білого фону столика для отримання зображень, у другому варіанті (білий об'єкт на темному тлі) такі ж штори, але ж білого кольору, поміщають в полі зору сканера. 2) При зйомці значних за величиною тримірних об'єктів, коли приходиться знімати кришку скануючого вікна, його зверху необхідно закривати темною (або білою) непрозорою текстильною тканиною. 3) Зйомку слід проводити з дотриманням правил метричного фотографування, тобто з масштабною лінійкою, що обумовлюється необхідністю, нерідко, наступної зміни величини зображення.

Обов'язковим правилом оглядової та прицільної фото- чи теле-відеозйомки є використання масштабів. Така масштабна зйомка дозволяє провести оцінку загальної величини предмету фіксації, розмірів окремих деталей, нарешті, провести їх виміри (що вже є метричною фотографією). Доцільно використовувати запропоновані види масштабних лінійок. 1) Для макрозйомки місця події, трупа - лінійку завдовжки 50 см, з чорно-білими сантиметровими позначками. Завдяки наявності масштабної лінійки можна приблизно оцінити загальну довжину тіла, окремих його частин тощо з величиною похибки ±1 см. Незмінним правилом масштабної зйомки є по-перше, орієнтування масштабу в полі зору картинки, однак за межами головного об'єкта чи найважливішої його деталі. По-друге, об'єкт і масштаб повинні бути розташованими у площині зйомки, перпендикулярній до оптичної осі апарату, що позбавляє зображення від перспективних спотворень. 2) Масштабна лінійка для макрозйомки середніх і невеликих за розмірами речових доказів, пошкоджень і слідів на тілі та предметах одягу тощо з контрастним міліметровими позначками на білому тлі, або ж чорному тлі, завдовжки 10 см. Слід використовувати масштабну лінійку однотонну з фоном зйомки для психологічного ефекту зверхності зображення самого об'єкту і, як допоміжного засобу, - масштабу. 3) Масштабна лінійка для макроскопічної прицільної (детальної) зйомки також виконана у двох варіантах чорно-білої градації, однак довжина шкали складає 2 чи 3 см. Такий масштаб забезпечував отримання фотографій дрібних предметів, чи збільшеного зображення деталі на якомусь предметі у масштабі від 1:1 до 5:1. Для зручності розміщення масштабу сконструйовано пристрій, за допомогою якого масштаб можна помістити в будь-яку точку кадру з умовою паралельності його площини фокальній площині апарата для зйомки. Для виконання прицільного макрофотографування із збільшенням від 1,5х до 10х шляхом зміни фокусної віддалі об'єктива та електронним шляхом було сконструйовано спеціальний апарат. Його апробація засвідчила зручність використання для зйомки невеликих предметів.

Вивчена можливість проведення вимірних досліджень на цифровому зображенні в графічному редакторі. Основою такого дослідження є визначення ціни поділки на масштабі. Для цього користувалися двома видами кадрування: а) масштабна лінійка розміщується під об'єктом, паралельно його більшому розміру; б) масштабна лінійка розміщується під об'єктом, паралельно горизонту. В останньому випадку масштаб показує низ предмету, на якому розташований об'єкт і його положення відносно горизонту. Ціна поділки масштабу встановлюється, використовуючи опцію "Міра". Координати курсору оцінюються в пікселях, що забезпечує максимальну точність вимірів, наприклад, в 10 мм лінії на фото вміщується 90, 51 пік., а звідси міра масштабування складе 0,115 Х. В подальшому будь-який вимір на знімку для визначення його справжнього розміру в міліметрах слід помножити на встановлену міру. При цьому немає значення в яких одиницях працює редактор: в міліметрах і сантиметрах (Сorel Draw, Photopaint), сантиметрах і пікселях (Adobe Photoshop) чи пікселях і міліметрах (програма РІР); справжній розмір на зображенні буде визначатися встановленою мірою. Необхідним інструментом у редакторі Adobe Photoshop є також визначення кутових величин різноманітних елементів зображення.

У залежності від наявного обладнання, для оглядової чи прицільної зйомки можна використовувати як цифрові фотоапарати, так і відеокамери. Хорошим засобом фотографування є медичний прилад УАР-2 ("Установка для анализа рентгенограмм"), роздільна здатність телекамер якого забезпечує 550-600 ліній/см. Результати тестування УАР-2 при виконанні 30 практичних експертиз засвідчили, що така установка являє собою дуже зручну чорно-білу фотолабораторію, а додаткове закріплення на кожусі однієї з телекамер, цифрового фотоапарату чи кольорової відеокамери перетворює конструкцію в універсальну цифрову фотолабораторію для чорно-білого і кольорового оглядового чи прицільного (із збільшенням до 10 раз) фотографування.

Четвертий розділ містить результати теоретичного обґрунтування та практичної апробації використання спеціальних методів фото-теле-відеодосліджень у судовій медицині.

З філософської точки зору метод є формою руху пізнання, тому являє собою категорію суб'єктивну. Однак, у рамках рішення практичної задачі, метод повинний відповідати її об'єктивному змісту з метою пізнання об'єктивних закономірностей, на основі яких виникають прийоми дослідження для використання їх у практиці. Отже, передумовою будь-якого методу є наукова теорія. Всебічне, глибоке вивчення властивостей, особливостей і закономірностей предмета дослідження з застосуванням наукових методів пізнання дозволяє теорії розробити метод - як упорядкований, логічно обґрунтований шлях пізнання. Цей шлях пізнання має вигляд суворо дотримуваних етапів, порушення послідовності яких чи ігнорування одного з них руйнує сутність методу. Іншими словами, метод - це упорядкований, строго визначений спосіб пізнання, шлях дослідження, сукупність прийомів і операцій, спрямованих на реалізацію теорії з метою впровадження її в практику для рішення якої-небудь задачі. За допомогою методу дослідження пізнаються необхідні для вирішення задачі характеристики шуканого об'єкта, закономірності, що дозволяють виділити неповторну сукупність властивостей, що відрізняють конкретний предмет від будь-якого іншого. Спеціальні види зйомки - це важливий інструмент експертного дослідження і вони повинні мати свої науково обґрунтовані правила, побудовані на причинно-наслідкових відношеннях при виникненні, формуванні і виявленні пошкоджень, слідів і морфологічних змін на об'єктах експертного дослідження. Причина залежності виражається у парному генетичному зв'язку, при якому одне явище (причина) породжує друге (наслідок). Зв'язки між явищами можуть бути одно-однозначними, багато-однозначними (кілька різних причин породжують однакові наслідки) і одно-багатозначними. Оскільки причина придає якісне "забарвлення" наслідку, то і наслідок допомагає виявити шляхом дослідження причинно-наслідкових зв'язків те явище з декількох, яке і явилось причиною по відношенню до нього. При виявленні якогось морфологічного признаку перед його оцінкою і об'єктивною фіксацією проводили логічний аналіз зв'язку цього феномену з можливою причиною його появи. Тільки в такому випадку об'єктивна фіксація виявленої візуальної інформації мала сенс і експертне значення при проведенні досліджень, спрямованих на відпрацювання спеціальних видів фото-теле-відеозйомки.

Випробування раціональних способів фіксації зображень блискучих предметів при використанні цифрових фотоапаратів, теле- чи відеокамер дозволили вибрати два найбільш ефективних: використання поляризаційних світлофільтрів і окурювання парами хлористого амонію. В судово-медичній практиці найчастіше приходилося мати справу з фотографуванням у морзі блискучих частин трупа (печінка, нирки, серце) і з репродукцією глянсових фотознімків. Для цього відпрацьовано методику фотографування недзеркальними фотокамерами (з видошукачем). При виборі кадру для зйомки через видошукач, перед останнім встановлюють поляризаційний фільтр і, повертаючи його у фокальній площині, добиваються такого положення, коли виблиски не помітні. При зйомці в такому ж положенні встановлюють світлофільтр перед об'єктивом фотокамери, що гарантує ліквідацію виблисків. При фотофіксації рельєфних об'єктів з блискучою поверхнею найбільш ефективним виявився спосіб окурювання об'єкту парами хлористого амонію. Це, в першу чергу, стосується слідів сковзання леза гострих предметів (рублячих і колото-різаних) на кістковій і хрящовій тканинах.

В судово-медичній експертизі необхідність люмінесцентного дослідження найчастіше виникає при вогнепальних пошкодженнях і при транспортній травмі (автомобільній, мотоциклетній, залізничній). Проведеним дослідженням встановлено, що особливості відбитої люмінесценції різних мастил на предметах одягу залежать, в першу чергу, від їх хімічного складу. Інтенсивність відбитої люмінесценції значною мірою залежить також від концентрації речовини, в той же час деякі з них мають властивості її гасити. Цей факт можна використати, зокрема, в кольороподільному дослідженні, наприклад, слідів крові на предметах одягу, які відзначаються певною мірою свічення при опроміненні ультрафіолетовими променями (в основному - це синтетика). Сам трикотаж із синтетики в ультрафіолеті світиться голубим кольором, на цьому тлі слід крові виглядає темно-фіолетовим, що й слід використовувати для його контрастування.

Дослідження в інфрачервоній (ІЧ) зоні спектру обумовлене властивостями цих променів: а) значною проникною здатністю; б) відбиття і поглинання ІЧ променів різними об'єктами не знаходиться в якій-небудь залежності з відбиттям чи поглинанням денного світла. При дослідженні 10 татуювань, які недостатньо чітко видно через атрофію дермального шару шкіри внаслідок значного терміну татуювання (десятки років), встановлено, що зйомка в інфрачервоних променях дозволяє виявити частину зображення, яка не досить добре видна при звичайному огляді. В другій групі досліджень, коли два барвники одного кольору суттєво відрізнялися за ступенем поглинання ними ІЧ-променів, досліджували можливості виявлення слідів кіптяви і слідів крові на темних текстильних тканинах. Встановлено, що при зйомці з використанням як червоного, так і інфрачервоного світлофільтрів кіптява чітко видна у вигляді чорної плями на світлому тлі мішені. Зйомка в червоній та інфрачервоній ділянках спектру може бути корисною і при дослідженні слідів крові. На практичному матеріалі (10 спостережень з експертної практики) вдалося встановити, що плями крові є лише частково прозорими для ІЧ-променів і, якщо барвник темної тканини не пропускає інфрачервону ділянку спектру, то кров виглядає темною на світлому фоні тла. Найбільш доцільно такий спосіб застосовувати для виявлення слідів крові на синіх, коричневих, темно-червоних текстильних тканинах.

Цифрова фотозйомка дозволяє значно прискорити і спростити процес кольороподілу шляхом застосування методу комп'ютерної колірної обробки отриманих зображень за допомогою графічних редакторів. Всі вони мають необхідні опції, завдяки яким кольороподіл проводиться однаково ефективно; тому вибір графічного редактора в таких випадках не має принципового значення. Отримані кольорові картинки обробляли в одному з графічних редакторів, використовуючи в меню "Зображення" опції "Настройка" функцію "Колірний баланс". Для кольороподілу, наприклад, червоного та зеленого квадратів, в опції "Колірний баланс" робили зсув спектру в бік червоного до 95%; при цьому для зеленого кольору такий електронно-цифровий фільтр є "запираючим", для червоного - пропускна здатність повна. Внаслідок цього на отриманій картинці, червоний квадрат мав яскравий червоний колір, зелений квадрат був майже чорним. При чорно-білому фотографуванні за рахунок різної яскравості червоний квадрат ставав сірим, зелений - чорним. У більш складному випадку розташування буро-червоної плями (подібної на кров) на чорному тлі, використання цифрового червоного світлофільтра забезпечує майже повне пропускання червоного кольору і, в деякій мірі, затримає пропускання чорного. Після переводу в чорно-біле зображення і контрастування - отримували чіткий, контрастний розділ чорного фону і буро-червоної плями. При використанні фіолетового цифрового світлофільтра, який буде "запираючим" для червоного кольору плями і нейтральним - для чорного, отримано кольороподільні фотографії де на чорному тлі пляма виглядає майже білою. Проведені дослідження засвідчили, що у випадках, коли об'єкт контрастування розташований на тлі одного з чотирьох основних кольорів (блакитний, фіолетовий, жовтий і чорний), найбільш раціональним є використання функції "Вибірковий колір" в меню "Зображення" опції "Настройка", коли до - 95% зменшується інтенсивність кольору тла, а кольорова насиченість об'єкту залишається незмінною. Можливий й зворотній варіант вказаної методики, коли зменшується інтенсивність кольору об'єкта. Остаточний позитивний результат кольороподілу отримували після корекції контрасту на +30%. З метою кольороподілу з успіхом використовували і опцію "Змішування каналів", функцію "Змінити колір". В останньому випадку після вибору кольору плями (чи тла) інструментом "піпетка" підбирають інтенсивність відтінку, насиченості та яскравості і, після переходу у монохромний режим, змінюють контраст до бажаного результату.

Мікрозйомку цифровим фотоапаратом проводили при максимальному освітленні об'єкту, оскільки забезпечення глибини різкості можливе лише за рахунок значного діафрагмування об'єктиву, що зменшує світловий потік. Результати випробувань засвідчили, що для отримання якісної картинки слід використовувати можливості оптичного збільшення цифрового пристрою до 70-80% від його максимуму, оскільки при подальшому збільшенні неможливо добитися достатньої чіткості. Задовільні зображення вдавалося отримувати при збільшеннях до 25х, оскільки препарати при стереомікроскопії мають певний об'єм. Для мікрозйомки у прохідному світлі найбільш зручним виявився поляризаційний мікроскоп МХП з використанням об'єктивів 3х, 7х, 10х, 20х. Для зйомки найкращі умови дає використання фотоокуляра із збільшенням 15х, який забезпечує найбільше поле зйомки. Складним об'єктом зйомки є цитологічні препарати, оскільки їх вивчення проводять звичайно з використанням люмінесцентного способу, великих збільшень (до 1000х, з імерсією), слабким освітленням, необхідністю правильної передачі кольорів і колірних відтінків. Оскільки яскравість препаратів звичайно недостатня, отримані картинки необхідно піддавати обробці у графічних редакторах. Було встановлено, що поляризаційна картина мікроостеологічних об'єктів незрівнянно чіткіша і більш переконлива, ніж при звичайному прохідному світлі. Такі мікроструктури кісткової тканини як різні види і форми остеонів, кісткові лакуни, види кісткової тканини (грубоволокниста, паралельноволокниста, пластинчаста) значно краще диференціюються при поляризації світла. В таких випадках звичайно відпадає необхідність кольоропередачі, всі необхідні структурні елементи добре видні на чорно-білих зображеннях.

П'ятий розділ дисертаційної роботи присвячений дослідженню прикладних видів цифрових фото-, теле-, відео технологій у судовій медицині.

Методика трасологічних досліджень потребує свого теоретичного обґрунтування. У криміналістичній і судово-медичній літературі слово “слід” вживається в контексті використання цього терміна стосовно до експертних завдань. Для формування будь-якого сліду необхідна контактна взаємодія двох об'єктів матеріального світу, в результаті чого відбуваються матеріальні зміни на одному з них чи на обох об'єктах водночас. Об'єкти взаємодії необхідно розділити на дві групи: а) предмети матеріального світу (навколишні предмети, людина і тварини); б) фізичні, хімічні і біологічні фактори (тепло і холод, електрика, випромінювання, що іонізує, хімічні речовини тощо). Взаємодія двох предметів матеріального світу між собою створює умови для виникнення ідентифікаційних слідів, при контакті предмета з фізичними, хімічними чи біологічними факторами звичайно можливе утворення діагностичних слідів. Поділ нами слідів на два види обумовлено можливостями їхньої ідентифікації або встановленням лише джерела і природи взаємодії. Ідентифікаційні сліди - це матеріальні зміни на предметах навколишнього світу, тілі людини, що виникають при їхній контактній взаємодії, по яких можна судити про їхню форму, розміри, будову тощо. Основною ознакою таких слідів є можливість встановлення по їхніх властивостях конкретного предмета або визначення його роду, виду чи групи. Основною ознакою діагностичних слідів у криміналістичному плані є неможливість ідентифікації конкретного джерела слідоутворення внаслідок відсутності можливості прояву його індивідуальних властивостей на об'єкті впливу. Не менш важливим у диференціації ідентифікаційних і діагностичних слідів треба вважати наявність між слідоутворюючими і слідосприймаючими об'єктами прямих, зворотних і зустрічних ідентифікаційних зв'язків. У разі коли в процесі контактної взаємодії є можливість утворення прямих і зворотних ідентифікаційних зв'язків, сліди, які виникають, завжди будуть мати характер ідентифікаційних. Якщо ж в результаті контакту зворотний ідентифікаційний зв'язок не може мати місця, то сліди, які виникають, є діагностичними. Умови, при яких виникають рубані чи колото-різані ушкодження, дозволяють використовувати найбільш ефективний спосіб ідентифікації - встановлення тотожності шуканого об'єкта на основі зустрічних ідентифікаційних зв'язків, тобто шляхом сукупної оцінки ознак взаємодії об'єктів, що контактували, у їхній єдності. Найбільш доцільним в даному випадку буде шлях оцінки результатів трасологічного дослідження ушкоджень на тілі й одязі (прямі ідентифікаційні зв'язки), даних імунологічного дослідження слідів крові, цитологічного вивчення накладень клітинних елементів і криміналістичного дослідження накладень текстильних волокон на знарядді травми (зворотні зв'язки) в рамках комплексної медико-криміналістичної експертизи (використання зустрічних ідентифікаційних ознак). Вироблення методологічних аспектів трасологічної ідентифікації створили науково обґрунтовані передумови вирішення практичної задачі ототожнення знаряддя з використанням цифрових технологій.

У контексті поставленого завдання було зосереджено увагу на фото-теле-відеоспособах ідентифікаційного процесу при травмі гострими колюче-ріжучими і рубаючими предметами. Вияв збігу трас на двох отриманих фотографіях слідів за класичним способом трасологічного дослідження є технічно занадто складним і потребує значних часових і матеріальних затрат. Розроблений нами спосіб дозволив перенести процес ототожнення на самі експериментальні і розташовані на об'єкті дослідження сліди сковзання. Після знежирення, поверхні кістки (або хряща) та пластини зуботехнічного воску з експериментальними слідами окурюються парами хлористого амонію. Порівняльне стереомікроскопічне дослідження в одному полі зору роблять до моменту, коли сліди співпадуть або буде отримано повну впевненість про відсутність збігу. Якщо будуть знайдені збіжні валики і борозенки, цей факт фіксувався як позитивний результат ототожнення. Цифрова зйомка є найбільш швидким засобом фіксації результатів трасологічної ідентифікації, однак вона потребує суворого дотримання визначених правил: 1) абсолютна одномасштабність об'єктів порівняння, що можливо зробити двома способами: а) отримання одним кадром зображення одразу справжніх і експериментальних шліфів. Більш доцільним є використання при фотографуванні не самих об'єктів, а їх полімерних копій на пастах типу "Сиэласт". б) При роздільному фотографуванні спочатку роблять зйомку одного з об'єктів, потім, не міняючи фокусування об'єктиву, другий об'єкт фотографують при наводці на різкість шляхом приближення чи віддалення його від фотоапарата. 2) Фотографування проводять за правилами масштабної зйомки у такий спосіб: на одному з об'єктів зйомки масштаб розміщують на кінці слідів сковзання, на іншому - на їх початку. Це необхідно для випадку монтування обох знімків у стик, тобто, коли валики і борозенки як би з одного знімку переходять на інший, демонструючи їх ідентичність за розташуванням. 3) Ідентичність умов освітлення. Забезпечення цього правила є абсолютно необхідним, оскільки при навкіс падаючому освітленні (10-15°) відносно горизонту, від кута освітлення залежить ширина тіней від валиків і ширина освітлених частин борозенок.

Методологічні основи ідентифікації особи за черепом і зажиттєвим фотозображенням були викладені О.В. Филипчуком (1996). Однак, автор випустив з поля зору такі важливі аспекти як використання логічних прийомів при цьому виді експертиз. Побудова доказу - безвідносно до того, що доводиться - завжди включає в себе тезис, аргументи і спосіб доказу. Тезис - судження, істинність чи неправдивість якого необхідно довести. Аргументи - достовірні судження (положення), на які опирається доказ і з яких витікає справедливість тезису. Тезис і кожний з аргументів являють собою окреме судження. Спосіб доказу - встановлення логічного зв'язку між судженнями, побудова більш чи менш довгої ланки логічних висновків, коренями яких є аргументи даного доказу, а останньою ланкою - доведений тезис. Іншими словами, спосіб доказу - це пошук аргументів. У конкретному випадку висновок про наявність чи відсутність причинно-наслідкового зв'язку є тезисом. Аргументами для доказу чи відторгнення цього тезису в судово-медичній експертизі є конкретні відомості, отримані при дослідженні потерпілого, вивченні його медичних документів, матеріалів справи тощо. Особливе місце в доказах посідають факти спростування. Перелік підтверджуючих фактів часто буває недостатнім для доказу тезису, оскільки достатньо знайти хоч би один факт, що суперечить тезису, щоб повністю чи частково спростувати його. Для отримання достатньої впевненості ідентифікаційного дослідження слід робити пошук максимально доступних ознак гаданої людини - остеологічних, остеометричних, антропологічних критеріїв. Звідси слідує, що визначення основних понять судово-медичної антропології слід використати як аргументи, оскільки в них виражені об'єктивно існуючі явища, розкривається зміст понять. Визначення залишаються незмінними до того часу, коли не поглибляться наші знання про предмети і явища, що нас оточують, а це веде до зміни визначень. Раніше доведені положення науки відображають існуючі суттєві, сталі зв'язки, що виділені з численних відношень оточуючої нас дійсності. У свою чергу, види доказів залежать від способу доказу, його мети. За своїми видами докази поділяють на прямі і посередні (або непрямі). Прямим називається доказ, у якому правдивість висунутого тезису безпосередньо обґрунтовується аргументом. Посередні докази бувають роздільними і апагогічними (непрямими). У роздільних доказів правдивість тезису встановлюється послідовним виключенням всіх членів роздільного судження, за винятком одного, який є тезисом. Останній розглядається як одне з припущень, що у своїй сумі виключає будь-які інші тезиси. В апагогічному (непрямому) доказі істинність висунутого тезису зводиться до доказу неправдивості антитезису. Знання прийомів логіки само по собі не забезпечує безпомилковість висновків фахівця; знання логічних засобів як певної частини методології судової медицини лише запобігає грубих помилок і повинне супроводжувати глибокі професійні знання експерта. Методологічні прийоми в процесі остеологічної ідентифікації особи за черепом та зажиттєвим фотопортретом не тільки забезпечують достовірність ідентифікаційного процесу в цілому, але й сприяють відпрацюванню нових технічних засобів і прийомів.

В усіх остеологічних експертизах, які покладено в основу відпрацювання нових способів портретно-остеологічного ототожнення особи, дотримувались чіткого алгоритму ідентифікаційного дослідження. Обов'язково встановлювались загальні (групові) ознаки скелету (перший етап ідентифікації). У випадках збігу цих ознак, дослідження продовжували, інакше воно закінчувалось підсумком про належність наданих остеологічних об'єктів іншій людині. Далі співставляли особливості будови обличчя на зажиттєвих фотопортретах і ознаки обличчя, які визначали за проявами анатомо-морфологічних критеріїв на черепі (другий етап). Третій етап портретної ідентифікації - суміщення зображень черепа та обличчя на фотопортреті з використанням одного із трьох запропонованих нами способів суперпроекції.

Встановлено, що при проведенні портретної ідентифікації за методикою теле- відеосуперпроекції з прозорим діапозитивом отримання і обробка зображень в кольоровому режимі позбавлено переваг перед напівтоновими картинками. Копії фотопортретів робили на сканері чи телекамерою у режимі 256 градацій сірого чи отримували кольорові зображення за допомогою цифрового фотоапарата або відеокамери і переводили їх у чорно-білий варіант. З скопійованого портрету за допомогою лазерного принтера на прозорій плівці отримували фотокопію (діапозитив). Проведеним дослідженням визначено, що суміщення зображень обличчя на діапозитиві і черепа на екрані монітору стає більш продуктивним при використанні не копії фотографії самого портрету, а його бінарного контурного малюнку, який отримують у графічному редакторі. Після корекції розмірів і просторових змін положення черепа, його зображення “вписують” в контури обличчя, добиваються суміщення відповідних константних точок (кути очей і рота, підносової, підборідочної, вушних). Слід мати на увазі, що автоматика камери, підбираючи оптимальний світлопотік при зйомці черепа, орієнтується на основний чорний тон всього поля кадрування, при цьому деталі поверхні черепа позбавляються проробки. Тому при кадруванні навколо черепа необхідно в поле зору заводити білі шторки. Монтаж зображень фотопортрету і черепа найкраще виконувати у графічному редакторі Corel Draw. Отримане композиційне зображення, в якому одне (звичайно, малюнок з фотопортрету) є прозорим (на 40-60%) на кінцевому етапі потребує поліпшення шляхом оптимального підбору контрасту і яскравості, що роблять в тому ж редакторі або будь-якому іншому.

Методика цифрової фотосуперпроекції з діапозитивом відрізняється від теле- відеосуперпроекції з діапозитивом лише використанням цифрового фотоапарату як засобу отримання візуальної рухомої анімації. Корекція величини зображення здійснюється за рахунок зміни фокусної віддалі фотоапарата. Після вибору ракурсу, що відповідає поворотам голови на портреті, роблять знімок черепа і записують отриману картинку графічним файлом. Суміщення зображень черепа і фотопортрету також виконують у графічному редакторі. Робота цифрового фотоапарату у режимі відеозаведення відрізняється в режимі візуалізації картинки гіршою роздільною здатністю, ніж у відеокамери, тому спостереження зображення черепа, його корекцію необхідно проводити старанно, щоб не допуститись помилки. В той же час якість картинки сфотографованого черепа буде високою, тобто такою, що відповідає ідентифікаційному завданню.

Теле-відео-фото-суперпроекція у програмі Adobe Premiere відрізняється від інших тим, що немає потреби у використанні спеціального програмного забезпечення. Для її реалізації необхідно мати телекамеру, відеокамеру чи цифровий фотоапарат з будь-якою системою захвату кадру. Використовується звичайне скановане чи сфотографоване і записане у комп'ютер графічним файлом зображення обличчя особи, яку ідентифікують. Для можливості отримання растрового зображення картинки і одночасного спостереження двох об'єктів - портрету і черепа на екрані монітора слід зробити попередні установки опцій програми Adobe Premiere. Апробація методики засвідчила, що для фіксації результату проведеного суміщення дуже зручно можна скористатись командою "Print Screen" комп'ютера, коли одним кадром записується композиційне зображення вже готового суміщення. Для більш зручного вибору розмірів картинки черепа і надання йому ракурсу, ідентичного з положенням голови на фотопортреті використовували і ще один прийом. На копії портрету засобами комп'ютерної графіки робили розмітку основних константних точок (кути очей, носова, козелкові) і контурів (голови в цілому, лінії губ, брів). Завдяки цьому можна уникнути стадії перетворення фотопортрету в його контурний графічний малюнок; водночас робота з таким портретом спрощує пошук збіжностей на портреті і черепі.

У шостому розділі викладено аналіз і узагальнення результатів досліджень.

Дисертаційна робота безпосередньо пов'язана з досягненнями науково-технічного прогресу - виникненням нових сучасних засобів вивчення матеріального світу і можливостями їх використання у дослідному процесі взагалі і експертних дослідженнях зокрема. Науково-технічний прогрес - це поступальний, взаємопов'язаний розвиток науки і техніки, при цьому потреби у розвитку техніки зумовлюють розвиток науки, а остання, розкриваючи нові закони природи, уречевлюється у новітніх технічних засобах. Такий взаємний вплив і зумовив виникнення цифрових технологій як могутнього засобу збору, фіксації, обробки інформації і їх практичного використання в багатьох галузях науки і сучасного виробництва. Предмет науки і обумовлені ним задачі визначають специфіку використання загальнонаукових і спеціальних методів, запозичених з інших наук. Ця специфіка використання так званих субординованих (запозичених) методів і складає сутність вузьконаукового методу конкретного вчення, певної теорії, науки. Загальнонаукові і спеціальні методи інших наук включаються в систему пізнавальних засобів конкретної науки, що їх використовує, і таким чином інтегруються в неї, розширюють її пізнавальні можливості. Виконання судових експертиз може бути пов'язане з широким використанням самих різноманітних досягнень науки і техніки, засобів і методів, але при умові, що відповідні дії експерта базуються на вже добре технічно відпрацьованих і науково обґрунтованих технологіях.

Використання нових технологій звичайно потребує і свого методологічного відпрацювання. Тому досить вагома частина роботи присвячена якраз проблемам бачення філософських і методологічних підходів до вибраної тематики. Філософські підходи в науці це - її стратегія, тобто універсальний спосіб дії для досягнення загальних, генеральних цілей, світоглядного встановлення закономірностей і визначення їх взаємних зв'язків. Методологія в наукових дослідженнях - це тактика науки, яка користується положеннями стратегії, відпрацьовує теорію, практику і способи підготовки та проведення дослідницької роботи. Вона представляє собою вчення про методи пізнання та перетворення дійсності, сукупність прийомів дослідження для практичного досягнення мети в умовах ускладнення зв'язку між досвідною основою пізнання і теоретичними узагальненнями.

Збір візуальної інформації в роботі виступає як загальний метод, що визначається логіко-гносеологічними, тактичними принципами діяльності судового експерта і пізнавальним процесом взагалі. В якості спеціального методу, тобто конкретного порядку пізнавальних дій, суворої послідовності використання змістовних способів і предметних засобів (приладів, обладнання) використані й апробовані цифрові інформаційні технології. Досвідна основа людини взагалі, в тому числі і судового експерта, пов'язана в основному з отриманням і аналізом зорової (візуальної) інформації, на базі якої і формуються відомості про той чи інший факт і робляться відповідні висновки. В судово-медичній експертизі використовуються різноманітні способи її отримання. Окрім фотографічних, теле-відеозасобів, досить широке розповсюдження здобули такі методи як рентгенівський, електронно-мікроскопічний, електрографічний, спектральний тощо. Всі вони на сучасному етапі розвитку науки і техніки можуть бути перетворені з аналогового способу отримання інформації в цифровий. Зі всієї гами цифрових технологій в роботи досліджувалась можливість використання цифрової техніки у способах, які найчастіше, вже традиційно і давно використовуються в експертній практиці - фото-теле-відеоінформативних засобах забезпечення дослідницького процесу.

В судовій експертизі виділяють два види фотографії: фіксуючу (або відображаючу) та дослідну або наукову фотографію. В ширшому плані, з позицій сучасних технічних можливостей, такий розподіл можна перенести і на інші види отримання візуальної інформації. Як фіксуюча, так і дослідна фотографія, телезйомка чи відеозйомка по своїй суті є самодостатніми для вирішення конкретних завдань експертної практики. Використання фіксуючої зйомки пов'язане із специфікою експертної діяльності, точніше, з її доказовою базою. Накопичені і об'єктивно закарбовані наукові факти, що є основою експертних висновків, стають необхідним елементом доказів, які використовуються попереднім слідством, потім судовим слідством, нарешті їх незаперечність буде покладена у фундамент санкції суду.

Широка багаторічна апробація можливостей цифрових способів фіксації зорової інформації в судовій медицині з використанням цифрових фотоапаратів, чорно-білих телекамер, кольорових відеокамер засвідчила технологічність таких способів і їх переваги над традиційними аналоговими методами фотографування. Наприклад, для отримання кольорового фотознімку з використанням негативного і позитивного процесу у найкращому випадку необхідно затратити не менше 1 години часу. В той же час отримання кольорового зображення за допомогою цифрової техніки займає не більше 5 хвилин. Таким чином, процес зйомки скорочується в десятки разів; цей час з успіхом експерт може використати для інших цілей - наприклад, для аналітичної роботи, складення висновків тощо. Не тільки зручність і часовий фактор відіграють важливе значення в цифрових технологіях. Не менш важливим є і можливість впливати на хід отримання зображення на всіх етапах фотографування. По-перше контроль якості зображення, що буде отримане, проводиться на фазі кадрування - наприклад, на рідкокристалічному екрані цифрового фотоапарата, хоч і у зменшеному вигляді, чітко видно границі кадру, параметри освітлення, якість кольоропередачі, чіткість тощо. При незадовільних параметрах вже на цьому етапі, ще до фіксації зображення, можна провести відповідну корекцію (змінювати освітлення, формат кадру, підбирати умови для нівелювання виблисків та ін.). При фіксації картинки є можливість вибору формату запису. Використання цифрового способу запису візуальної інформації створює можливість передачі зображень іншим користувачам за допомогою як Internet, так і мережі сітьових користувачів. Так, при наявності сітьової мережі у бюро судово-медичної експертизи, при необхідності, менш ніж за 1 хвилину зображення речового доказу, мікрофотографія чи ін. можуть бути передані з одного відділення в інше, що значно економить час обміну інформацією.

Однією з найбільших переваг цифрових технологій при роботі з візуальними зображеннями є можливість їх оптимізації після фіксації картинки і запису в комп'ютер. При необхідності на цьому етапі роботи є доцільним використання графічних редакторів. Ми провели апробацію різноманітних версій редакторів PIP, Сorel Draw, Photopaint, Adobe Photoshop, Kodak Imaging. Було встановлено, що ці сучасні засоби редагування графічної інформації мають велику низку опцій, корисних для корекції кольорів, колірних тонів, різкості, контрасту, яскравості, що робить їх зручним інструментом оптимізації як напівтонових, так і кольорових фото-теле-відеозображень. Наприклад, нерідко для ідентифікаційного краніо-фаціального дослідження представляються аматорські фотопортрети, групові фотознімки, на яких для якісної роботи бракує різкості. До застосування цифрових технологій експертам приходилось від такого дослідження відмовлятись. Графічні редактори дозволяють поліпшувати чіткість (інструментом "Різкість"), за допомогою спеціальної технології звужують ширину розпливчастих ліній і цим підвищують різкість зображення. Занадто або слабко-контрастні фотографії відповідними інструментами графічних редакторів вдається оптимізувати до такого ступеню, коли проробка деталей задовольнить дослідника як з метою репрезентації копії, так і для використання у наступному дослідному процесі. Особливо важлива роль графічного редагування при кольороподільному дослідженні. Таким чином, робота з цифровим матеріалом, у форматі якого записується візуальна інформація, забезпечує втручання дослідника у процес формування графічної інформації практично на будь-якій стадії процесу, що сприяє отриманню якісної картини зорового образу, запису його з метою архівації і наступного використання.

Незалежно від способу отримання, всі види візуальної інформації, що фіксуються і використовуються в судовій медицині можна розділити на три види: загальні види, спеціальні і прикладні. В певній мірі такий розподіл є умовним, оскільки вони часто використовуються паралельно, у комбінації або одночасно. Схематично це представлено на рис 1.

Рис. 1. Схема поділу фото-теле-відеозйомки на види.

В роботі визначено найбільш типові випадки використання всіх трьох видів отримання візуальної інформації відповідно до типових завдань судово-медичної практики. В той же час основні методологічні принципи при застосуванні інших видів зйомки (у схемі вони так і названі "інші види") залишаються незмінними, такими самими, що дозволяє використання викладених у роботі підходів перенести і на інші види зйомки, яким не приділено уваги.

Серед загальних видів зйомки відпрацьовані сучасні можливості отримання різних за розмірами репродукцій з пласких фотознімків, як кольорових, так і напівтонових, що найчастіше буває потрібним на початковому етапі ототожнення особи за черепом і прижиттєвим фотозображенням за методом суперпроекції. Найкращим сучасним засобом отримання копій з кольорових і чорно-білих пласких картинок є технологія цифрового планшетного сканування. Якість репродукції зумовлена роздільною здатністю сканера і глибиною кольору; в сучасних апаратах вона є достатньо високою - 1200 dpi і більше, що зовсім достатньо для отримання якісних копій, які забезпечать виконання судово-медичного завдання будь-якої складності. Можливості планшетного сканера, як встановлено, не обмежуються репродукційними завданнями. Проведено дослідження способу планшетного сканування для отримання фотозображень об'ємних предметів - різноманітних речових доказів, які за своїми розмірами поміщаються у вікні апарата. Апробація такого способу потребувала визначення глибини різкості сканерів, яка визначається спеціально виготовленим оригінальним пристроєм - метричним клином. Таким чином, при відсутності в бюро судово-медичної експертизи інших цифрових засобів отримання зображення (цифрового фотоапарату, теле- чи відеокамери), у багатьох випадках з практики можна скористатися способом планшетного сканування, навіть для кольорового фотографування об'ємних предметів, якщо їх товщина не перевищує 3,5-4,0 см. Важливим моментом сканування слід вважати отримання зображень в натуральну величину, що буває потрібним для наступних вимірів деталей одержаної картинки. Перевага такого методу отримання зображення перед традиційним (аналоговим) фотографуванням в першу чергу стосується значного скорочення часу зйомки. По-друге, планшетний сканер, як один з видів цифрової техніки, дає можливість у проведенні комп'ютерної обробки отриманих зображень з метою їх поліпшення чи перетворення в інший вид зображень - зміни різкості, яскравості, контрасту, отримання контурних малюнків, проведення кольороподілу та ін.

У процесі роботи досить детально відпрацьовано правила і найбільш раціональні прийоми оглядової і прицільної зйомки об'єктів судово-медичної експертизи. В усіх випадках фотозйомка повинна бути масштабною. Масштабна фотографія (як і теле- чи відеозйомка) дозволяє провести об'єктивну оцінку величини об'єкта, розмірів його деталей, що вже стає властивістю так званої метричної зйомки. З використанням цифрового забезпечення зйомки, відкрились нові можливості метричних досліджень. Апробація сучасних способів метричних досліджень засвідчила, що можливості стандартних графічних редакторів типу РІР, Adobe Photoshop (версії 5.5 і вище), Corеl Draw, Photopaint 6.0 - 10.0 та ін. в цьому плані повністю задовольняють запити судових медиків. З метою оптимізації макроскопічної прицільної (детальної) зйомки було виготовлено пристрій для масштабного фотографування типу фототоштатива з рухливим у двох площинах столиком, що забезпечує швидке і зручне візування об'єкту. За рахунок наявності телескопічної штанги можливе масштабування кадру.

Наше уявлення про сучасну судово-медичну фотолабораторію навело на думку, що в її основу може бути покладено стандартний медичний прилад УАР-2, у якому за рахунок наявності двох чорно-білих телекамер з двома парами об'єктивів можна проводити як оглядову, так і прицільну (із збільшенням до 10 разів) зйомку об'єктів. Додаткове закріплення на кожусі однієї з телекамер цифрового фотоапарата чи кольорової відеокамери перетворює конструкцію в універсальну цифрову фотолабораторію, в тому числі і для мікрофотографування чи забезпечення зйомки в граничних ділянках спектру (ультрафіолетових чи інфрачервоних променях).

Спеціальні види технологій з використанням цифрових засобів одержання візуальної інформації зумовлені спеціальною спрямованістю процесу на виявлення тих чи інших особливостей, які не виявляються шляхом звичайного, традиційного фотографування. При апробації найбільш раціональних способів цифрової фіксації зображень блискучих предметів (т. з. "безвиблискова" зйомка) визначено, що для досягнення ефекту достатньо використання лише двох прийомів. Для нівелювання небажаних виблисків на поверхні різноманітних як металевих, так і неметалевих предметів (наприклад, вологих внутрішніх органів, глянсованих фотокарток тощо) слід користуватись поляризаційним світлофільтром типу ПФ-42. Сухі об'єкти з блискучою поверхнею, в першу чергу сліди сковзання леза гострих предметів (рубаючих і колото-різаних) на кістковій і хрящовій тканинах, раціонально фотографувати після окурювання парами хлористого амонію за методикою, запропонованою Ю.П. Шупиком. Встановлено, що не тільки поверхня кістки, але й сліди на полімерних копіях з поверхонь розрубів і, особливо, зі стінок розсічених хрящів, експериментальні шліфи на пластинах зубо-технічного воску (що є найкращим слідосприймаючим матеріалом для трасологічного ототожнення рубаючих знарядь травми) потребують обов'язкової ліквідації виблисків при трасологічній ідентифікації гострих травмуючих предметів.

Фотографування видимої люмінесценції і зйомка в інфрачервоній ділянці спектру також найкраще забезпечуються при використанні цифрових технологій. Для цього можна скористатись як цифровим фотоапаратом, так і теле- чи відеокамерою. Встановлено, що особливості відбитої люмінесценції різних мастил (автомобільне, машинне, зброярське, харчове) залежить, в першу чергу, від його природи (хімічного складу). Для проведення досліджень в інфрачервоній зоні спектру вперше в судово-медичній експертній практиці апробовано інфрачервону телекамеру "Оscar", що широко використовується як елемент охоронних систем для спостережень в нічний час. Було проведене дослідження старих татуювань, які недостатньо чітко видно через атрофію дермального шару шкіри. Встановлено, що в таких випадках зйомка в інфрачервоних променях дозволяє виявити частину зображення, яка не досить добре видна при звичайному огляді. В результаті інфрачервоного фотографування пошкоджень на тілі людини чи трупа, які прикриті нашаруванням підсохлої крові, нівелюються накладення крові і необхідні морфологічні елементи пошкодження на отриманих знімках стають добре видними. Телекамера "Оscar", є добрим інструментом при дослідженні вогнепальних пошкоджень, особливо одягу темних відтінків, для діагностики наявності і особливостей відкладення кіптяви пострілу, особливо коли вона прикрита нашаруванням крові. Власне кажучи, такі дослідження є одним з різновидів кольороподільної фотографії, яка вкрай потрібна для виявлення різного роду слідів і накладень, що за своїм кольором чи колірним відтінком близькі до кольору предмета-носія.

Відомо, що при звичайній чорно-білій (напівтоновій) зйомці сліди, одноколірні (чи збіжні за відтінком), будуть відтворені на фотознімку в однакових з тлом ахроматичних тонах і тому не будуть розрізнятися між собою або ця різниця помітна недостатньо чітко. Цей факт потребує використання спеціальних прийомів, так званої кольороподільної зйомки. До останнього часу такі дослідження проводили, використовуючи або підбір фотоматеріалів з певними спектральними характеристиками, або шляхом використання світлофільтрів, які затримують промені одного кольору, пропускаючи інший (чи в їх комбінації), що потребує значних затрат часу і спеціальних фотоматеріалів та обладнання. Використання цифрових видів фото-теле-відеозйомки дозволяє значно прискорити і спростити цей процес шляхом застосування методу комп'ютерної колірної обробки отриманих кольорових фото- чи відеозображень за допомогою графічних редакторів. Вперше в судово-медичній практиці відпрацьовано нові, комп'ютерні засоби кольороподілу шляхом використання графічних редакторів PIP, Photopaint, Adobe Photoshop, Kodak Imaging. Використовуючи різноманітні інструменти графічних редакторів вдається у більшості випадків добитись необхідного кольороподілу різних за кольором об'єктів і зафіксувати фото-, теле-, чи відеошляхом особливості слідів (в першу чергу - крові) на предметах-носіях. У різних випадках є можливість вибору інструменту контрастування. Таким чином, використання можливостей стандартних графічних редакторів значно спрощує методику кольороподільної фотографії і значно (в десятки разів) економить час дослідника.

Одним з видів роботи відділення судово-медичної криміналістики є мікрофотозйомка, що необхідна як для фіксації результатів медико-криміналістичного дослідження, так і для протокольних завдань інших відділень бюро судово-медичної експертизи. Найчастішим видом такого дослідження є бінокулярна стереомікроскопія. Тому, в першу чергу, була апробована можливість отримання теле-відео-фотозображень через бінокулярний стереомікроскоп типу МБС. Добрим інструментом доказової бази судово-медичної експертизи є і демонстрація мікроскопічної картини у прохідному світлі (наприклад, вилучених порошинок, фіксація проб на наявність пороху, гістологічні, мікроостеологічні дослідження). Для зйомки (незалежно від використаного технічного пристрою) відпрацьовано раціональний підбір обладнання (мікроскоп-камера) і спосіб його монтажу, що забезпечує отримання мікрофотографій, навіть у настільки складних умовах, як це буває при використанні люмінесцентної мікроскопії. Оптимальним варіантом вивчення препаратів кісткової тканини є фотозйомка у поляризованому світлі.

Таким чином, спеціальні види фото- теле- відеотехнологій потребують певних правил, додержання чіткого алгоритму виконання, використання спеціального технічного обладнання. Встановлено, що найкращі результати і максимальна зручність досліджень можуть бути забезпечені шляхом використання цифрових засобів отримання і обробки візуальної інформації.

Оскільки дисертаційна роботи має певне медико-криміналістичне спрямування, зосереджено увагу на найбільш складних видах експертної роботи - ідентифікаційних дослідженнях. Відпрацьовані основні прийоми трасологічної ідентифікації гострих предметів з використанням цифрової фото-теле-відеотехніки і апробовані можливості нових, запропонованих нами, способів ідентифікації особи за черепом та зажиттєвим фотопортретом.

Було визначено, що цифрова фотографія чи відеозйомка є найбільш швидким засобом фіксації результатів трасологічної ідентифікації за слідами-відображеннями на пошкоджених об'єктах. Відпрацьовано основні правила зйомки, їх алгоритм. Встановлено, що при таких дослідженнях обов'язково необхідно забезпечити одномасштабність об'єктів порівняння (тобто слідів на шліфі кістки і експериментальних - на восковій композиції). По-друге, фотографування (чи відео- телезйомку) проводять за правилами масштабної зйомки, для чого в поле зору кожного з об'єктів вміщують масштабну лінійку. По-третє в умовах порівняльного дослідження абсолютно необхідно забезпечити ідентичність умов освітлення слідів на предметі-носії і експериментальних, оскільки при навкіс падаючому освітленні (10-15°) відносно горизонту, від кута освітлення залежить ширина тіней від валиків і ширина освітлених частин борозенок. Додержання розроблених правил і прийомів фотографування забезпечує ефективність аналізу збіжності (чи незбіжності) об'єктів порівняння, а звідси і висновку про дію конкретного знаряддя травми, що є надто відповідальним моментом ідентифікаційних експертиз.

Ототожнення особи за черепом і зажиттєвим фотозображенням гаданої людини є одним з основних, водночас і достатньо надійних способів встановлення загиблої особи у випадках виражених гнильних змін трупа, його знівечення (в результаті різноманітних факторів) чи повного скелетування. Правильні методологічні та технічні прийоми в процесі остеологічної ідентифікації особи за черепом та зажиттєвим фотопортретом забезпечують достовірність ідентифікаційного процесу і сприяють відпрацюванню нових технічних засобів і прийомів при визначенні належності черепа конкретній особі. Використання класичної методики фотосуміщення, розробленої ще до другої світової війни, потребує наявності дерев'яної павільйонної фотокамери, яка вже давно не виробляється промисловістю. Розроблені в останнє десятиліття комп'ютерні способи остеологічної ідентифікації потребують комп'ютерного математичного моделювання, наявності спеціальних унікальних програм і спеціальної, зараз недоступної для придбання, плати відеозаведення. Таким чином, умови, що склалися, потребують негайної розробки сучасних засобів ідентифікації особи методом відеосуперпроекції на базі цифрових технологій. Основним напрямком такої роботи було створення універсального способу суміщення, тобто можливість використання методики у будь-якому бюро судово-медичної експертизи. Враховуючи різні технічні можливості судово-медичних установ, відпрацьовано і апробувано на практичному матеріалі три способи ідентифікації особи за черепом і прижиттєвим фотопортретом.