Измерительная фотография

При съемке мест происшествий, элементов обстановки, следов на снимках отображаются не только яркостные и цветовые, но и пространственные свойства объектов (их форма, объем, располо­жение относительно друг друга). При расследовании преступлений нередко такие снимки представляют единственный источник полу­чения сведений о размерах и взаимном расположении предметов. Эти данные могут быть получены с помощью измерительной фото­графии.

Измерительная фотография — это совокупность методов, приемов и средств получения фотографических изображений и оп­ределения по ним количественных данных о пространственных свойствах запечатленных предметов. Ее методы применяют при

проведении следственных действий и производстве криминалисти­ческих экспертиз. По фотоснимкам, изготовленным по правилам измерительной съемки, устанавливаются истинные размеры пред­метов, их взаимное расположение, составляют масштабный план места происшествия. Ее применяют при обзорной, узловой и де­тальной съемке мест происшествий, особенно при расследовании убийств, краж, совершенных с применением технических средств; уго­ловных дел, связанных с дорожно-транспортными происшествиями, взрывами, авиа- и железнодорожными катастрофами. С помощью приемов измерительной фотографии данные о пространственных свойствах предметов получают и по снимкам, изготовленным при неизвестных условиях (не по правилам измерительной съемки) и приобщенным к материалам уголовного дела.

На снимках фиксируемые предметы передаются с уменьшени­ем, в натуральную величину либо с увеличением. Масштаб их изо­бражения зависит от расстояния до предмета и фокусного расстоя­ния применяемого объектива. Знание этих параметров, законов оптики и перспективной геометрии дает возможность получать ко­личественные данные о пространственных свойствах предметов. Их определяют в процессе математических расчетов или геомет­рических построений, проводимых по фотоснимкам, изготовленным по правилам измерительной фотографии, либо полученных при неизвестных условиях.

Данные о пространственных свойствах объектрв на снимках по­лучают при введении в кадр предметов с заведомо известными размерами. Их называют перспектометрами и фиксируют совме­стно с объектом. По их размерам на снимке судят и о размерах сфотографированого объекта. В качестве преспектометров в кри­миналистике используют линейки, ленты с делениями, квадраты, именуемые масштабами. В криминалистической практике исполь­зуют следующие методы измерительной фотографии: плановую съемку с линейным масштабом (масштабную), перспективно-горизонтальную съемку и перспективно-наклонную съемку.

Плановую съемку с линейным масштабом применяют при фотографировании следов преступления, предметов — вещест­венных доказательств, трупов и отдельных его частей. Этот метод измерительной съемки наиболее прост и доступен. Его характери­зуют две особенности: оптическая ось объектива проходит через Центр объекта, а фокальная плоскость фотокамеры при съемке па­раллельна предметной. При их соблюдении отсутствуют перспек­тивные искажения, масштаб изображения во всех точках снимка

одинаков, что позволяет точно определять размеры предметов по фотоснимку.

Рядом с предметом размещают масштабную линейку. Ее распо­лагают в свободной части пространства: либо параллельно одной из сторон кадра, либо параллельно большей стороне предмета, симметрично краям. При съемке плоских предметов линейку кладут в одной плоскости с объектом; при съемке объемных —т ее уста­навливают либо в плоскости расположения характерных деталей, либо в плоскости с максимальными размерами объекта: для ци­линдрических (бутылок, гильз, пуль и др.) — на уровне оси; для хо­лодного оружия — в плоскости клинка. Между масштабной линей­кой и фотографируемым предметом оставляют зазор, равный 2-3 мм на изображении.

Устанавливая линейку на необходимой высоте, используют раз­личные мелкие предметы — коробки, бруски, пластилин и пр. Эти предметы, полностью маскируемые линейкой, либо не должны просматриваться на снимке, либо изображение незакрытой их час­ти удаляют при обрезке снимка. Устанавливая линейку при съемке вдавленных следов на грунте, рядом со следом выкапывают ямку до уровня дна. Тональность линейки должна соответствовать тону объекта. Деления ее шкалы всегда обращены к предмету и согла­сованы с его размерами.

Проведение измерений. Предмет и масштабная линейка в лю­бой точке снимка имеют одинаковое увеличение. Предварительно по изображению линейки на снимке определяют масштаб, соотнося линейные размеры изображения масштабной линейки или ее части на снимке с истинными размерами. Затем, замерив длину (ширину) изображения предмета, вычисляют его истинные размеры:

г обоб дин

^м h«_H

где Цб — линейные размеры объекта;

1о& — линейные размеры объекта на снимке;

М — масштаб изображения;

L-лин —длина линейки;

£лин — длина линейки на снимке.

Перспективно-горизонтальная съемка. При перспективно-горизонтальной съемке фокальная плоскость фотоаппарата со­ставляет с предметной плоскостью угол 90°. Она проводиться либо с глубинным, либо с квадратным масштабами.

Глубинный масштаб представляет собой ленту с делениями, кратными фокусному расстоянию объектива. Измерительные ленты изготавливают из бумаги, наклеенной на ткань, полиэтилена или другого гибкого материала длиной 6-10 м и шириной 10, 15, 20 см. Для четкости восприятия делений на снимках отрезки, кратные фо­кусному расстоянию объектива, окрашивают поочередно в черные и белые тона. Светлоокрашенные участки обозначают порядковы­ми номерами. Для малоформатных фотокамер типа «Зенит» с объ­ективом, фокусное расстояние которого равно 50 мм, ленту глубин­ного масштаба делят на большие отрезки, составляющие 3-5 фокусных расстояний. При меньших размерах их трудно различать на снимке.

При съемке с глубинным масштабом фотоаппарат устанавли­вают на штативе. С помощью отвеса от края объектива определя­ют точку, от которой устанавливается глубинный масштаб. Ленту размещают вдоль оптической оси объектива в глубину фотографи­руемого пространства. При недостаточной длине масштабную лен­ту располагают так, чтобы начальный ее участок совпадал с ниж­ней границей кадра. Расстояние от объектива до края ленты замеряют и используют при расчетах.

Проведение расчетов. Пространственные параметры предметов на снимках вычисляют по известной зависимости между линейны­ми размерами объекта и его изображения. С учетом коэффициента увеличения снимков при проекционной печати истинные размеры предметов, совпадающих с плоскостью, перпендикулярной оптиче­ской оси объектива, составят величину, равную:

где Цб — линейные размеры объекта; £об — линейные размеры изображения; М — масштаб изображения;

К — коэффициент увеличения изображения при печати, соответст­вующий отношению одной из сторон снимка и негатива (с этой це­лью на снимках при печати всегда отображаются границы кадра не­гативов).

При перспективно-горизонтальной съемке масштаб отображен­ных на снимке предметов не одинаков. В любой точке кадра его устанавливают по существующей зависимости между масштабом и расстоянием от точки съемки до объекта:

1 1 a a-f
_a = f .(1 + —), откуда — = --? =----------- ,

М М f f

где а — расстояние до объекта;

f — фокусное расстояние применяемого объектива; М — масштаб изображения.

Искомую величину запечатленных на снимке предметов вычис­ляют из следующего соотношения:

об- _K._f ■

Для упрощения расчетов выражение 1/М = m (m — знаменатель масштаба) принимают за коэффициент уменьшения изображения. При перспективно-горизонтальной съемке с глубинным масштабом расстояние до объекта, а, следовательно, и масштаб определяют по соответствующим образом изготовленной масштабной ленте (см. выше). Проводя на снимке горизонтальную линию через осно­вание предмета и масштабную ленту, устанавливают порядковый номер участка пересечения. Кратность уменьшения при съемке со­ответствует количеству фокусных расстояний, содержащихся в промежутке от объектива до предмета, минус один:

т = п-1,

где п — порядковый номер на масштабной ленте.

Измерив линейные размеры предмета, совпадающие с плоско­стью, перпендикулярной оптической оси объектива, находят истин­ные его размеры:

^Lo6~

Длину предметов, расположенных в пространстве вдоль оси объектива, а также расстояние между аналогично расположенными предметами устанавливают через разность предметных расстояний:

а₁ - а₂ -- f(n_f - п₂).

Длину предметов, расположенных под углом к оси объектива, вычисляют из прямоугольного треугольника, гипотенузой которого они являются.

Перспективно-горизонтальная съемка с квадратным масшта­бом является разновидностью съемки с глубинным масштабом. Вместо масштабной ленты в кадр помещают квадрат, сторона ко­торого кратна фокусному расстоянию применяемого объектива. Для объективов типа «Индустар-50-2» она составляет 50 или 100 см. Стороны квадрата могут быть разделены на меньшие отрезки, на­пример, по 25 или 50 см. Меньшие по размерам квадраты в шах­матном порядке окрашивают в черные и белые тона. При съемке фотокамеру устанавливают на высоте 1,2-1,5 м, располагая как и при съемке с глубинным масштабом. Масштаб укладывают в плос­кости пола (земли) на таком расстоянии от фотокамеры, чтобы одна из сторон квадрата совпадала с нижней границей кадра и разме­щалась строго по ее центру, а осевая линия была бы параллельна оптической оси объектива.

Размеры предметов находят по перспективной координатной
сетке, которую строят на снимке, используя изображение квадрата
(рис. 76). ________________________

Рис. 76. Графическая обработка измерительного фотоснимка с квадратным масштабом

Вертикальные линии, пересекающиеся в точке О, являются про­должением сторон квадрата АВ и DC. На основании снимка вправо и влево от квадрата откладывают отрезки, равные нижней стороне AD. Полученные точки вертикальными линиями соединяют в точке О. Первая горизонтальная линия сетки является продолжением квадрата ВС. Каждую последующую проводят через точки пересе­чения диагоналей предыдущего квадрата с рядом расположенными вертикалями (B_tCi, B₂C₂, В₃С₃ и т. д.). Отрезки между горизонталь­ными и вертикальными линиями координатной сетки соответствуют стороне исходного квадрата.

Проведение расчетов. Координатная сетка позволяет опреде­лить масштаб в любой точке снимка. Для этого измеряют сторону квадрата в плоскости расположения предмета и соотносят с истин­ными размерами. Искомые параметры предмета (ширину и высоту) находят делением измеренных по фотоснимку на значение мас­штаба:

L = об ⁰⁶ ~ М

Длину предметов вычисляют через разность расстояний от объ­ектива до передней и задней их точек, используя формулу для оп­ределения предметного расстояния:

М₁ М₂

Для фотоснимков, полученных проекционным способом, истин­ные размеры (длину) предмета получают делением значения вы­числяемой величины на коэффициент увеличения при печати. Аналогично определяют расстояние между предметами.

Перспективно-наклонный метод съемки. Перспективно-горизонтальный метод съемки не всегда удобен. Его невозможно использовать при съемке небольших по размерам мест происшест­вий, например, в жилых помещениях. При высоте положения ма­лоформатной камеры 1,2-1,5 м и горизонтальном расположении кадра нижняя его граница оказывается на расстоянии 5-6 м от точ­ки съемки; при вертикальном — на расстоянии 3-3,5 м. С увеличе­нием дистанции до точки съемки деления на ленте становятся пло­хо различимы. Следствием этого являются высокие погрешности в измерениях и, соответственно, низкая точность расчетов. При раз-

метке глубинного и квадратного масштабов и в последующих вы­числениях не всегда учитывается, что истинное значение фокусно­го расстояния объектива отличается от номинального. Например, номинальное значение фокусного расстояния объектива «Инду­стар-50-2» составляет 50 мм, а истинное — 52,48 мм.

Охватить пространство, прилегающее к фотокамере, возможно лишь при наклоне фотокамеры. В криминалистике имеются мето­дики, позволяющие устанавливать размеры предметов при любом положении фотокамеры. Однако при дешифрировании таких сним­ков возникают дополнительные трудности с установлением про­странственных параметров предметов, особенно вертикальных.

Области пространства на открытой местности или в закрытых помещениях в непосредственной близости от объектива фиксиру­ют, используя перспективно-наклонный метод съемки. Для его реа­лизации разработан специальный фотоаппарат ФСМ-1 (фотоаппа­рат судебно-метрический) на базе малоформатной камеры «Зенит-Е» с объективом «Индустар-50-2». Конструкция аппарата позволяет фиксировать объекты на фоне встроенной перспективной коорди­натной сетки, находящейся в плотном контакте со светочувстви­тельным материалом.

Координатная сетка рассчитана для съемки с определенной вы­соты при любом наклоне фотоаппарата к линии горизонта. Ее об­разуют горизонтальные и вертикальные линии, которые делят изо­бражение кадра через 10 см до 7 м в глубину пространства. После подготовки фотокамеры к съемке определяют расстояние до пред­мета. Соответствующий участок координатной сетки устанавлива­ют, перемещая ее в кадровом окне фотоаппарата. Расстояние до предмета должно совпадать с соответствующим делением шкалы сетки.

Для перспективно-наклонной съемки предложено использовать и фотокамеру ФК-13х18. Посредством этой камеры с высоты 2 м возможна съемка с тремя координатными сетками для глубины пространства от 1 до 2,9 м; от 2,8 до 30 м и от 30 м до бесконечно­сти. Для обзорной и узловой съемки дорожно-транспортных проис­шествий с высоты 3,5 м изготовлены две специальные координат­ные сетки. Координатную сетку № 1 используют для обзорной съемки при глубине пространства от 5,7 до 60 м. Сетка № 2 пред­назначена для узловой съемки при глубине пространства от 2 до 6,2 м. Необходимую высоту съемки обеспечивают, устанавливая фотокамеру на площадке кузова автомобиля УАЗ-452В.

Дешифрирование снимков, полученных с любым увеличением, по наложенной на них координатной сетке не представляет особой сложности.