В.П. Лютов, Д.А. Шлыков. Оптическая микроскопия как источник экспертных ошибок

В.П. Лютов

научный редактор журнала

«Энциклопедия Судебной Экспертизы»

кандидат технических наук

старший научный сотрудник

Д.А. Шлыков

главный редактор журнала

«Энциклопедия Судебной Экспертизы»

Рассмотрены ошибки, возникающие при применении метода оптической микроскопии для исследования документов.

Ключевые слова: заключение эксперта; оптическая микроскопия; микроскоп; окуляр; объектив; масштаб изображения; фокусное расстояние; механизм точной фокусировки микроскопа; нониус; пересекающиеся штрихи; пигментные чернила; струйный принтер.

Л-96

ББК 22.34:67.52

УДК 343.983:535

ГРНТИ 10.85.31; 29.31.29

Код ВАК 12.00.12; 01.04.05; 05.11.07

Optical microscopy as a source of expert errors

V. P. Ljutov

science editor

«Encyclopedia of Forensic examination»

PhD (Engineering)

Senior Researcher

D. A. Shlykov

chief editor

«Encyclopedia of Forensic examination»

Considered errors in the application of optical microscopy technique for the study of documents

Keywords: expert opinion; optical microscopy; microscope; eyepiece; lens; zoom; focal length; accurate focusing mechanism of the microscope; vernier; intersecting strokes; pigmented inks; jet printer.

_____________________________________

Не вызывает сомнения тот факт, что практически любое сведущее в той или иной отрасли знания лицо может выступать экспертом. Но не всякий эксперт бывает сведущ в полной мере в той или иной области знания. На это недвусмысленно намекалось в статье о научной несостоятельности некоторых «экспертов» [1]. Данное утверждение можно проиллюстрировать несколькими примерами из практики.

Одним из важнейших инструментов эксперта-криминалиста является оптический микроскоп. Большинство исследований немыслимо без его применения. А хорошо ли мы знаем этот оптический прибор? Как не допустить экспертную ошибку в результате применения методов оптической микроскопии?

Ситуация 1.

Эксперт одной негосударственной экспертной организации, имеющий «стаж экспертной работы по техническому исследованию документов более 20 лет» в Заключении эксперта от 18 ноября 2016 года № 7-Т (гражданское дело № 2-3041/2016 (№ 33-1945/2016), Московский городской суд) изложил факт использования микроскопа БИОЛАМ-М, увеличение до 500^Х, для определения глубины вдавленности бумаги под воздействием пишущего прибора. Приведём фрагмент Заключения (орфография и пунктуация Заключения сохранены): «При ответе на вторую часть вопроса: “Имеются ли на представленных для исследования документах признаки предварительной подготовки исполнения подписей и расшифровок на договоре поручения от 21.09.2015 года и расписке 22.09.2015 года от имени Р. путём копирования на просвет, либо сканирования подлинников подписей и расшифровок фамилии Р. с использованием современных технических средств?” оценивалось следующее.

В процессе выполнения записей рукописным способом происходят изменения ширины и распределения плотности материала письма в штрихах, в зависимости от степени нажима пишущего узла, а на характер их выраженности влияет вид подложки. В подписях от имени Р. и расшифровках подписей на исследуемых документах наблюдаются и изменение ширины штрихов и различная укрывистость штрихов материалом письма. Ранее уже был определён характер подложки.

Используемые и доступные в настоящее время технические средства, позволяющие наносить записи с применением распространённых бытовых пишущих устройств (ручки с разнообразными материалами письма), это различные модели графопостроителей (плоттеры). Особенностью которых является нанесение штрихов с постоянным нажимом. Распределение же материала письма в штрихах зависит от наклона пишущего прибора при его закреплении в конкретном приборе.

По этому, при ответе на вопрос, использовались ли технические средства для нанесения записей (в данном случае пастами шариковых ручек), необходимо установление величины деформации бумаги в местах расположения штрихов. Среди существующих методов, оценки этого параметра, одним из наиболее чувствительных является оптический, основанный на фиксации глубины резкости микроскопов с увеличением более 400 крат в центре штриха и на его краях.

В процессе данного исследования измерения глубины вдавленности в штрихах проводились путём вертикального перемещения предметного столика микроскопа БИОЛАМ-М до получения резкого изображения сначала середины штрихов, а затем их краёв при увеличении 450х (при указанном увеличении глубина резкости оптической системы очень мала, что позволяет с высокой чувствительностью устанавливать глубину штрихов).

В результате проведённых исследований установлено.

1. В подписе от имени Р., в Договоре от 21.09.2015 г., в процессе исследования установлены различия глубины трасс в разных штрихах, так в разных местах одного штриха от min 6-ти до max 12- ти делений нониуса микроскопа.

В тексте расшифровки подписи от имени Р., в Договоре от 21.09.2015 г., в процессе исследования установлены различия глубины трасс в штрихах от min 7-ти до max 13-ти делений нониуса микроскопа (глубина резкости микроскопа зависит от степени увеличения оптической системы, цена деления нониуса так же зависит от этого параметра, чем больше увеличение тем меньше цене деления и тем точнее измерение).

2. В подписе от имени Р., на Расписке от 22.09.2015 г., в процессе исследования установлены различия глубины трасс в штрихах от min 1-го до max 2-х делений нониуса микроскопа (даже при повторных измерениях в одном месте). Полученные значения показывают, что разница между глубиной впадины в штрихах и поверхностью бумаги крайне мала. Разброс показаний незначительный, и находится в пределах ошибки измерения, поскольку исходными являются наблюдаемыми резкими отдельные волокна бумаги. В штрихах они окрашены и хорошо наблюдаются. Рядом со штрихами получить контрастное изображение сложнее и в результате этого и появляться разброс результатов (см. фототаблицу № 7). Так же наблюдаются признаки резкого начала и окончания штрихов, естественные при использовании плоттеров (см. иллюстрацию №3).

В тексте расшифровки подписи от имени Р., в Расписке от 22.09.2015 г., в процессе исследования установлены различия глубины трасс в штрихах от min 6-ти до max 18-ти делений нониуса микроскопа.

На основании приведённого выше следует:

– технические средства для выполнения подписи от имени Р. и расшифровки его подписи на последнем листе Договора поручения №1/15 на оказание юридических услуг от 21 сентября 2015 г. – не применялись

– технические средства для выполнения расшифровки подписи от имени Р. в Расписке от 22сентября 2015 г. – не применялись.

– при выполнении подписи от имени Р. в Расписке от 22 сентября 2015 г. технические средства – применялись».

Насколько этот метод определения глубины вдавленности штриха корректен? Насколько верны полученные значения параметра глубины вдавленности?

Даже, если принять линейную зависимость между расстоянием от предмета до резкого изображения того же предмета в поле зрения окуляра микроскопа и показаниями на шкале лимба механизма точной фокусировки, то несложный расчёт показывает следующее. Из спецификации к микроскопу «БИОЛАМ-М» [2], который был использован экспертом при проведении исследований, следует, что цена деления нониусов шкал координатного предметного столика составляет 0,1 мм. Таким образом, для подписи и рукописной записи в договоре, а также рукописной записи в расписке различия глубины штрихов лежат в пределах от 0,6 до 1,8 мм, а для подписи в расписке от 0,1 до 0,2 мм. Принимая во внимание, что толщина листа бумаги формата А4 плотностью 80 г/м² (наиболее распространённой в современном документообороте) варьирует в пределах от 0,09 до 0,1 мм, результаты измерений глубины штрихов спорных записей и подписей выглядят нереальными. В первом случае максимальная глубина штрихов превышает толщину листа минимум в 18 раз (соответствует толщине восемнадцати листов), во втором случае – в 2 раза (толщина двух листов).

Рассмотрим подробнее образование изображения в микроскопе (рис. 1).

Рис. 1. Схема хода лучей в микроскопе при образовании изображения

Масштаб изображения m связан с длиной предмета l_предм. и длиной изображения l₁ соотношением:

В свою очередь расстояние L₁ от предмета до изображения в объективе вычисляется по формуле:

где f₁ – фокусное расстояние объектива;

m₁ – масштаб изображения в системе предмет–объектив.

Расстоянием между главными плоскостями окуляра можно пренебречь в силу его незначительности и постоянной величины.

Общее расстояние L_общ. от предмета до изображения в окуляре вычисляется по формуле:

где f₂ – фокусное расстояние окуляра;

m₂ – масштаб в системе изображение в объективе–изображение в окуляре.

В формулу (3) входят обратные величины масштабов изображения m₁ и m₂. Графиком функции 1/m является гипербола, то есть налицо нелинейная зависимость. Следовательно, нет прямопропорциональной зависимости между расстоянием от предмета до резкого изображения того же предмета в поле зрения окуляра микроскопа и показаниями на шкале лимба механизма точной фокусировки. Иными словами, нельзя определять глубину вдавленности штрихов, поднимая и опуская предметный столик микроскопа с объектом исследования, основываясь на показаниях шкалы лимба точной фокусировки микроскопа.

Не стоит забывать, что бумага представляет собой «упругопластичный капиллярно-пористый материал, основу которого составляют волокна растительного происхождения, переплетённые и соединённые между собой в процессе формирования бумажного листа» [3, с. 303]. Толщина листа на различных участках будет варьировать. Более того, при воздействии на поверхность бумаги пишущим узлом (шариковым пишущим узлом) происходит смещение волокон как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. Поскольку в тексте заключения эксперта отсутствует информация относительно того, на каких именно участках штрихов проводились измерения (по всей протяжённости или на отдельных участках), нельзя исключать ситуацию, что установленные экспертом различия глубины штрихов обусловлены не степенью дифференциации нажима, а изначально разноуровневым положением волокон относительно друг друга (рис. 2).

Рис. 2. Увеличенное фотографическое изображение фрагмента экспериментального штриха (цифрами от 1 до 5 проиллюстрировано положение волокон по убыванию – от верхнего к нижнему, что наглядно показывает возможность недостоверного определения глубины штриха при наведении резкости, например, в одном случае по волокнам 1 и 3, в другом – по волокнам 1 и 5)

Ситуация 2.

На одном из «профильных» форумов участник дискуссии, описывая результат исследования документа под микроскопом, уверял, что «линии чёрного узора лежат на зелёном узоре! И это чётко видно» [4].

Можно ли при решении вопроса о пересекающихся штрихах основываться только на результатах, достигнутых при использовании метода оптической микроскопии?

В связи с этим вспоминается давняя история конца восьмидесятых – начала девяностых годов прошлого века. Эксперт М., имевший стаж экспертной работы свыше 25 лет, пришёл подписать сопроводительное письмо. Ознакомившись с заключением, руководитель отказался подписывать сопроводительное письмо, объяснив эксперту, что нельзя делать вывод о последовательности выполнения штрихов только на основании метода оптической микроскопии, поскольку более тёмный штрих всегда кажется лежащим поверх более светлого. Проведя ряд экспериментов, эксперт убедился, что метод оптической микроскопии при анализе пересекающихся штрихов приводит к ошибочным результатам. Характерной служит реакция этого убелённого сединами эксперта: «Это сколько же ошибочных заключений я дал»? Данная сентенция относится к вопросу о слепом доверии судей к заключениям экспертов. Комментарии излишни.

Чем же можно объяснить этот оптический обман?

Впервые явление было описано И. Ньютоном, правда, И. Ньютон использовал в опыте не документ, а разделённую пополам полоску бумаги, каждая половина которой была окрашена в синий и красный цвета (рис. 3).

Вот, что он писал: «Я нашёл, что в том случае, когда преломляющий угол призмы повёрнут кверху, так что бумага кажется вследствие преломления приподнятой, то синяя сторона подымается преломлением выше, чем красная. Если же преломляющий угол призмы повёрнут вниз и бумага кажется опустившейся вследствие преломления, то синяя часть окажется несколько ниже, чем красная». Из этих опытов И. Ньютон делает вывод: «В обоих случаях свет, приходящий от синей половины бумаги через призму к глазу, испытывает при одинаковых обстоятельствах большее преломление, чем свет, исходящий от красной половины, и, следовательно, преломляется больше» [5, с. 58].

Рис. 3. Эксперимент И. Ньютона

Положительную линзу окуляра микроскопа можно рассматривать как совокупность призм [6, с. 40–42], у которых преломляющие углы направлены в сторону наблюдателя. В этом случае при рассматривании пересекающихся штрихов будет проявляться эффект Ньютона по схеме б), то есть более тёмный (менее яркий) штрих будет казаться выступающим по отношению к светлому штриху. Отсюда следует вывод о том, что в основу результатов изучения пересекающихся штрихов не может быть положен исключительно метод оптической микроскопии, о чём ранее было указано в статье [7]. Наглядными являются результаты проверки А. Ф. Соколовым [8] воспроизводимости предложенного М. В. Тороповой алгоритма установления последовательности выполнения реквизитов, один из которых выполнен на струйном принтере пигментными чернилами, другой – пастой шариковой ручки или пигментными гелевыми чернилами. М. В. Торопова предложила использовать метод оптической микроскопии в качестве самостоятельного, утверждая, что в случае наблюдения в месте пересечения штрихов радужного оптического эффекта можно делать вывод о нанесении рукописного штриха поверх печатного [9, с. 198].

В результате экспериментальной работы А. Ф. Соколов установил, что возможны такие варианты пересечения, при которых в двух взаиморазличающихся последовательностях нанесения в месте пересечения будет наблюдаться радужный оптический эффект (рис. 4).

Рис. 4. Изображение фрагментов пересекающихся штрихов, выполненных на струйном принтере пигментными чернилами (печатные реквизиты) и шариковой ручкой (рукописные реквизиты). На рисунке слева рукописные реквизиты выполнены поверх печатных, справа – печатные реквизиты выполнены поверх рукописных.

Изложенное позволяет сделать выводы следующие выводы.

Применение метода оптической микроскопии для определения размерных показателей штрихов (глубины) с помощью механизма точной фокусировки микроскопа в конкретно приведённом примере вызывает сомнения в уровне квалификации и компетентности эксперта. Более того, наводит на мысли о необъективности проведённого исследования.

Пример же с исследованием пересекающихся штрихов в очередной раз доказывает недопустимость использования метода оптической микроскопии в качестве единственного и самостоятельного для установления последовательности их выполнения.

Отдельно хочется отметить проблему принятия судами подобных заключений экспертов, оценивающих их исключительно по формальным признакам: наличия документов, подтверждающих стаж экспертной работы, а также наличия ссылок на «методическую» литературу, и не принимающих во внимание обоснованные опровержения достоверности сделанных выводов, опирающиеся на всесторонний и полный анализ научной обоснованности применённых методов и методик.

Литература:

1. Тябин В. П. Что такое «научная несостоятельность» и можно ли с ней бороться? // Энциклопедия судебной экспертизы: Научно-практический журнал. 2016. № 3 (10) [Электронный ресурс: Регистрационный номер в Роскомнадзоре ЭЛ № ФС-77-51827] URL:http/www.proexpertizu.ru/general_questions/688/

2 http://pribori24.ru/prod/mikroskop-biologicheskij-lomo-biolam-m-1/ (дата обращения: 24.12.2016).

3. Митричев В. С., Хрусталёв В. Н. Основы криминалистического исследования материалов, веществ и изделий из них: Учебное пособие. – СПб.: Питер, 2003. – 591 с.

4. https://police-russia.com/showthread.php?t=11983&page=52 (дата обращения: 20.11.2016).

5. Тарасов Л. В., Тарасова А. Н. Беседы о преломлении света. – М.: Наука, 1982. – 176 с.

6. Путилов К. А., Фабрикант В. А. Курс физики: Оптика. Атомная физика. Ядерная физика. – М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1963. – 636 с.

7. Короткова А. С., Лютов В. П. Оценка частной методики установления последовательности нанесения реквизитов. // Энциклопедия судебной экспертизы: Научно-практический журнал. 2014. № 1(3). [Электронный ресурс; Регистрационный номер в Роскомнадзоре ЭЛ № ФС-77-51827] URL:http/www.proexpertizu.ru/theory_and_practice/ted/604

8. Соколов А. Ф. О возможности установления последовательности выполнения печатного текста, выполненного на струйном принтере с использованием пигментных чернил, и рукописных записей, выполненных шариковой ручкой. // Энциклопедия судебной экспертизы: Научно-практический журнал. 2015. № 3(7). [Электронный ресурс; Регистрационный номер в Роскомнадзоре ЭЛ № ФС-77-51827] URL:http/www.proexpertizu.ru/theory_and_practice/ted/675

9. Торопова М. В. Криминалистическая экспертиза установления относительной давности выполнения реквизитов документов. Дисс. … канд. юрид. наук. – М., 2014. [Электронный ресурс] URL: http://www.raj.ru/?id=3689&mod=pages (дата обращения: 22.12.2016).