Цифровая криминалистическая фотография в расследовании преступлений и экспертных исследованиях

     8.  Количество кадров. Цифровые камеры, как правило, позволяют делать большее количество кадров, чем плёночные, потому что (если не учитывать ёмкости аккумуляторов) ограничены только ёмкостью цифровых носителей, а последние отличаются более широким ассортиментом, нежели фотоплёнка. Правда, фактическое количество фотографий, которое можно записать на носитель, зависит от характеристик камеры (разрешения изображения) и формата записи. Кроме этого, при цифровой съёмке при желании/необходимости количество снимков можно увеличить за счёт снижения параметров изображения — разрешения, формата записи и/или качества изображения.

     Теперь  проанализируем недостатки (проблемы) цифровой фотографии.

     1. Разрешение изображения. При цифровой съёмке изображение представляется дискретным массивом точек (пикселей). Детали изображения размером меньше одного пикселя не сохраняются. Разрешение получаемого изображения (число или размеры матрицы пикселей) определяется базовым разрешением сенсора камеры, а также её текущими настройками. Более высокое разрешение позволяет сохранить больше деталей изображения, но приводит к увеличению размеров цифрового образа, требующего от камеры и компьютера более высокой производительности и носителей большего объема. Вместе с тем фотоплёнка также имеет свою дискретность. Изображение на плёнке образовано чёрными или пигментными доменами («зерном») разного размера, осаждёнными во время фотопроцесса.

     2. Оптическое разрешение объектива. Разрешение изображения не может быть выше разрешающей силы объектива. Оптическое разрешение, достаточное для получения четкого изображения с разрешением 12-16 мегапикселей, может обеспечить только полупрофессиональная съемная оптика (да и то — не всякая). Объективы же большинства компактных камер обеспечивают разрешение эквивалентное 2-4 (иногда 6) Мп.¹⁹

     В сравнение с плёночными, цифровые фотокамеры того же класса имеют одинаковые объективы или объективы меньшего размера (и, следовательно, потенциально, меньшего разрешения).

     3. Цифровой шум. Под цифровым шумом понимают  дефект изображения, вносимый цифровым фотоаппаратом. Цировой шум проявляется в виде случайным образом расположенных элементов растра (точек), имеющих размеры близкие к размеру пикселя. Цифровой шум (приложение 1) отличается от изображения более светлым или тёмным оттенком серого и цвета и придаёт фотографии неестественный вид — создаётся ощущение, что на изображение наложена маска из точек различной яркости и цвета. В особенности, цифровой шум портит восприятие однотонно-окрашенных частей изображения и объёмное восприятие объектов заднего плана, находящихся не в фокусе. На левой части изображения в приложении 2 (а) приведён фрагмент фотографии снятой при неблагоприятных условиях (длинная выдержка, высокая чувствительность ISO), цифровой шум хорошо заметен. На правой части изображения (б)— фрагмент фотографии снятой при благоприятных условиях. Шум практически незаметен. Все цифровые фотографии, в той или иной степени, содержат цифровой шум. Количество шума зависит от технологических особенностей сенсора (линейного размера пикселя, применяемой технологии CCD/CMOS, и др.). Цифровой шум в чём-то эквивалентен зернистости изображения на фотоплёнке. Зернистость повышается с увеличением чувствительности плёнки, точно также как и цифровой шум. Однако зернистость и цифровой шум имеют разную природу и различаются по внешнему виду. Свойства зернистости и цифрового шума сведены в таблицу (приложение 3).

     4. Загрязнение матрицы. Смена объективов на зеркальном цифровом фотоаппарате приводит к попаданию пылинок. На плёночном аппарате каждая такая пылинка может испортить максимум один кадр. Основательно прилипшая пылинка на матрице будет «прилипшей» ко всем снятым после этого кадрах. Поэтому возникает задача чистить матрицу от пыли или защищать её от налипания. Для компактных цифровых фотокамер эта проблема менее актуальна, поскольку в процессе эксплуатации объектив никогда не снимается.

     5.  Динамический диапазон / фотоширота. В отличие от пленочных камер, в которые можно зарядить пленки с разной фотографической широтой, динамический диапазон цифровой камеры определяется ее сенсором и поэтому постоянен. Светочувствительные сенсоры первых цифровых камер имели меньший динамический диапазон по сравнению с традиционной фотоплёнкой (в особенности, негативной). Поэтому при съемке сюжета с большим диапазоном яркостей на цифровых снимках наблюдалось «выгорание» светов и/или зачернение теней. Наглядно это демонстрирует приложение 3. При «выгорании» пиксель приобретает максимальное значение яркости, при зачернении значение яркости приближается к минимальному значению (а также приближается или оказывается ниже уровня цифрового шума).

     Динамический  диапазон современных зеркальных камер (2010 г.), больше 10 EV, а у лучших моделей — до 14 EV, что больше фотографической широты профессиональных фотопленок (9 EV), и близко к их полному динамическому диапазону (с учетом запаса на краях характеристической кривой пленки), а также намного больше фото широты слайда, однако компактные цифровые фотокамеры все еще заметно уступают негативной пленке.

     6. Внутренние отражения. Фотосенсор, представляющий собой  интегральную схему, выполненную на полированном монокристалле кремния, отражает свет сильнее, чем имеющая матовую поверхность фотоплёнка. Эти паразитные отражения могут вызвать появление бликов (особенно заметных на ночных снимках с источниками света в кадре). Кроме того, в оптической системе цифрового фотоаппарата присутствует инфракрасный фильтр (ИК-фильтр), также имеющий отражающие поверхности. С некоторыми объективами это порождает дополнительные блики и паразитные изображения («зайцы»), отсутствовавшие на плёнке.

     7.  Высокое энергопотребление. В плёночной фотографии изображение получается химическим способом, не требующим электричества. Электричество могут использовать только дополнительные электронные компоненты (дисплей, вспышка, моторы, автофокус, экспонометры и т. п.), если камера ими оборудована. Процесс же получения и записи цифрового изображения является полностью электронным. В связи с этим, подавляющее большинство цифровых камер потребляют больше электроэнергии, чем их электронные плёночные аналоги (механические плёночные камеры, разумеется, вообще ничего не потребляют).

     8. Сложное устройство и высокая цена цифровых камер. Даже самая простая цифровая камера является сложным электронным устройством, потому что при съемке, как минимум, нужно:

     - открыть затвор на заданное время;

     - считать информацию с сенсора;

     - записать файл изображения на носитель.

     В то время как простой плёночной  камере достаточно просто открыть затвор, а для этого (а также, манипуляций  с плёнкой) достаточно нескольких несложных механических узлов.²⁰

     Именно  сложность объясняет цены цифровых камер в 5-10 раз превышающие цены аналогичных плёночных моделей. При этом среди простых моделей  цифровые камеры часто проигрывают  плёночным по качеству картинки (в основном, по разрешению и цифровому шуму).

     На  основе вышесказанного, сделаем обобщающий вывод. Итак, возможности цифрового фотоаппарата, а также других цифровых фото- и видео средств в отображении тонких деталей зависят от разрешающей способности матрицы, объема цифровых носителей и другой техники, используемой для изготовления фотоснимков.

     Информация, полученная при помощи цифровых фотоаппаратов  и видеокамер, представляет собой  комбинацию цифровых знаков "0" и "1", записанную на различных магнитных  носителях, перестановка которых приводит к изменению отдельных характеристик какого-либо объекта или в целом к изменению отдельных фрагментов снимка.

     Цифровая  фотография имеет  следующие достоинства:

      -    сокращение времени изготовления фотоснимков. Изображение можно просмотреть на мониторе компьютера, улучшить его качество с помощью графического редактора, вывести на печать и на принтере получить копию. При этом не требуется изготовление пробных кадров для уточнения экспозиции;

     - высокое качество фотографий, которое  больше зависит от разрешающей  способности цифровой камеры  и объема флэш-карты и практически  не зависит от профессионализма  эксперта;

     - возможность просмотра полученного  фотоснимка на жидкокристаллическом экране цифровой камеры, что позволяет получить снимок желаемого качества;

            -     цифровые камеры просты в обращении, что позволяет использовать их сотрудникам различных служб в целях сбора информации, представляющей оперативный интерес. Техника цифровой фотографии отличается высокой надежностью и простотой эксплуатации, её можно использовать в полевых условиях при наличии переносного компьютера Notebook;

     - за счёт применения цифровой фототехники снижаются материальные и трудовые затраты. Работа проводится на свету, расход бумаги уменьшается, отпадает необходимость в токсичных химических реактивах.

     - цифровые технические средства фиксации дают возможность архивирования, длительного хранения информации без потери её качества, а также передачи её на большие расстояния (например, фотографии предполагаемого преступника, похищенных ценностей и предметов и т. д.).²¹

      Все это даёт возможность предположить, что современная цифровая фотография вскоре превзойдет традиционную по спектральной чувствительности и разрешающей способности, а также делает применение цифровой фотографии в практике правоохранительных органов объективно необходимым.

    Глава 2. Применение цифровой фотографии в следственной практике и при  производстве криминалистических экспертиз 

   2.1. Применение цифровой фотографии в следственной практике 

     Перед тем как перейти непосредственно к анализу основных аспектов применения цифровой фотографии в криминалистике, мы считаем целесообразным упомянуть основные нормативные документы, регулирующие криминалистическую деятельность на территории Российской Федерации. Ими являются: Уголовно-процессуальный кодекс Российской Федерации (далее УПК РФ), Федеральный закон "О государственной судебно-экспертной деятельности", Федеральный закон "Об оперативно-розыскной деятельности." Эти же нормативные документы являются правовыми основами использования цифровых фото видео- и аудио средств при производстве следственных действий и экспертных исследований.

     Весь  процесс использования цифровой фотографии в следственной практике состоит из трех этапов (Д.Н. Балашов):

     -   подготовка к съемке;

     -   экспозиция;

     - обработка и получение фотоизображения на прозрачной или непрозрачной (бумажной) основе.²²

     На  первой стадии, помимо установки освещения и визуального определения интервалов яркостей, следует оценить объект съемки и выбрать необходимое оборудование. Правильный выбор оборудования позволит с наименьшими затратами получить требуемое изображение. Например, для получения репродукций документов, целесообразнее использовать не цифровую камеру, а планшетный сканер. Однако как нам кажется, если в документе требуется выявить детали (удаленные записи, вдавленные штрихи), планшетный сканер вряд ли будет пригоден, поскольку подбор режимов освещения в нём ограничен. На наш взгляд, на подготовительном этапе необходимо учесть согласованность по спектральным характеристикам источника света и ПЗС-матрицы устройства ввода.

     На  второй стадии осуществляется собственно фотосъемка объектов: предметов, документов, материалов, веществ, объемных или поверхностных следов.

     После проведения экспонирования на светочувствительной  поверхности приемника образуется скрытое электронное изображение, которое может быть сохранено  во встроенной памяти цифровой камеры или введено непосредственно  в графическую станцию с помощью дополнительного интерфейса. Г.Э. Бахтадзе рекомендует использовать последний способ при съемке студийными камерами, сканировании планшетными и проекционными сканерами. В случае, когда изображения сохранены в формате устройств ввода (во внутренней памяти цифровых репортерских и любительских камер), ввод их в графическую станцию может быть отложен до получения серии кадров. ²³

     Третья  стадия заключается в обработке (редактировании) изображения. Редактирование изображения проводится в специальных прикладных программах - графических редакторах и является ответственным этапом работы эксперта. Редактирование заключается в коррекции тоновых и цветовых характеристик изображения, улучшении качества изображения с помощью фильтров и других процедур, подготовке изображения к печати.

     На  заключительной стадии изображение выводится на бумажный или пленочный носитель при помощи принтера. Предназначенные для архивного хранения изображения (архивные копии) могут быть сохранены на электронном носителе большой емкости (CD-диске, магнитооптическом диске), освобождая тем самым жесткий диск графической станции.