暗环境小型物证拍摄方法研究探析

邱薇纶

【摘要】本文力争通过介绍一些简单的数码拍摄技术探求暗环境下一些小型痕迹物证的拍摄方法，帮助一线公安人员完成现场特殊位置的一些细小痕迹物证的拍摄工作，固定遗留在昏暗环境中，用正常拍摄方法难以拍摄清楚的小型痕迹物证。帮助基层公安工作人员高质量，高效率，全面的拍摄到现场各个角落的痕迹物证，使其成为还原案件真相的有力证据，提高公安工作的效率。

【关键词】暗环境 物证拍摄

【中图分类号】TB86 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018） 11-0035-02

一、数码相机的基本参数设置

暗环境下，存在曝光不足的问题，在拍摄之前对数码相机的光圈大小，快门速度，测光方式，ISO等参数进行预先设置，可有效解决曝光不足的问题。下面就对相关的参数和相机的拍摄档位做以简单介绍。

1.相机曝光的三个要素

（1）光圈

光圈是用来控制光线透过镜头到达感光元件的光量的装置，大小用F表示。F值越小光圈孔径越大，同一时间内允许透过镜头的光线总量越多，每一级的进光量是下一级的两倍。光圈除了控制进光量，还起着调节景深的作用，光圈越大，景深越小，光圈越小，景深越大。

（2）ISO

ISO（感光度）代表数码相机中传感器（CCD或CMOS）对于光线感应的灵敏程度，ISO数值越高，对光线的灵敏程度就越高。感光度用“ISO数值”表示，常见的数值有50、100、200、400、800、1600、3200等，数值以倍数递进。下表中总结了ISO设置对拍摄参数以及画质的影响。

（3）快门

单反相机快门的主要功能是控制曝光时间。快门与光圈共同对曝光效果产生影响，当光圈相同时，快门速度越慢，曝光时间越长，感光元件接受的光量越多，画面越明亮。

2.相机的测光模式

（1）点测光

点测光既只对一个点进行测光，该点和对焦点在同一个位置（其实是一个非常小的区域，不完全是点）。这种测光方式的好处是可以根据拍摄者的喜好，对某一点，或被拍摄主体进行正确测光，而不会被附近的其他光线干扰。如果测光点在画面亮度高的部分，则大部分区域会曝光不足，而如果测光点在暗部，则会使大部分区域曝光过度。因此，测光点的选择一定要准确。

（2）中央重点平均测光

中央重点平均测光的原理与点测光相同，只是它测量的不是一个点，而是一个比较小的区域。他的优点是在自动拍摄时，更容易获得较为真实、且更接近现实的测光，不会因为选择了错误的测光点而造成曝光错误。缺点是无法对一个非常小的参考点进行正确测光。在大多数情况下，中央重点测光是一种非常实用的测光模式。

（3）局部测光

局部测光是对画面某一局部区域进行测光。当被拍摄主体与背景有着强烈明暗反差，且被拍摄主体所占画面的比例不大时，运用这种测光方式最合适。在这种情况下，局部测光比点测光更容易一些，因为点测光的测光点太小，需要一定的测光经验才能很好地掌握。

（4）评价测光

一般来说，评价测光模式是单反相机拍摄是最常见的测光模式。测光时，相机会测量整个画面的平均光亮。当环境光线复杂或光线亮度差过大时，其所获得的测光数据仅仅是一个光纤环境的平均值而已，对于过亮或者过暗的环境，会出现曝光值不准确的情况，尤其是当画面中有大面积的白色或黑色物质时，评价测光能够提供的往往是一个不准确的曝光值。

二、HDR技术的原理及方法

1.HDR的技术原理

HDR是英文High Dynamic Range（高动态范围）的缩写，这是一种后期处理技术。动态范围是指电信号最高和最低值的相对比值，反映在相片上就是高光区域和暗部区域可以显示出的细节，动态范围越大层次就越丰富[1]。为了得到HDR的图片效果，仅靠拍一张照片是不够的，需要拍摄一系列曝光值不同的照片，通过软件将他们合成为一张高动态范围的照片。在胶片摄影年代，人们已经能够在暗房冲洗时，透过局部加光（Dodge）或减光（Burn），来增减照片光位与暗位的層次。虽然现在已很少有机会接触暗房，不过仍可在Photoshop中找到Dodge及Burn两个工具，模拟出暗房局部加光或减光的效果。利用HDR技术，可以突破宽容度的限制，将照片的层次细节带到一个前所未有的水平，进一步扩阔摄影创作的空间。

2.HDR的实现方法

制作HDR照片的方法，主要分为相机内置功能及后期软件处理两种，首先，先介绍一下相机内置功能。使用有此功能的相机时，开启这些功能后，相机根据测光数据分别用不同的曝光度从低到高拍摄数张照片（至少3张，最大曝光差异是±3EV），最后在相机自动将这些照片合称为一张保证整个画面都曝光正确照片。

软件合拼，这个方法虽然较为麻烦，不过效果也最为显著。拍摄时，先用三脚架固定位置，然后以包围曝光拍摄3至5张照片，例如拍摄一套-2EV、-1EV、0EV、+1EV、+2EV的照片，作为制作HDR的材料。一些较新版本的软件，更可提供自动影像对正功能，拍摄时就不一定要用三脚架固定。将这一系列照片输入之后，软件便能够自动找出最多层次的部分用作合并，在大光比环境下也可拍出有足够层次的照片。不过这个方法不能够适用于移动中的主体，不然照片亦会出现残影。

三、红外照相技术原理及方法

1.红外照相的技术原理

红外线是指在可见光谱区红光外端人眼看不见的一种光线，由于这种射线发热，故称热辐射。红外光区很宽，通常认为从700nm开始，到106nm区域[2]。但能用于照相研究的区域仅为近红外区即700～1350nm，只有700～1350nm波长范围内的红外光可以直接记录在感光胶片上。超过1000nm的红外光敏感胶片比较少见，主要用于光谱学的研究。红外照相是指记录被摄客体在红外光波段成像的专门照相。用含红外线光辐射照射被摄物体，然后用红外滤光镜把物体反射或透射的红外线分离出来，让这些红外线进入光学镜头形成物体反射或透射的光学影像。这个光学影像在红外胶片平面上曝光，显影后在红外胶片上呈现为不同程度的灰色密度分布，从而将影像记录下来。

2.红外照相的实现方法

红外胶片是对红外光有敏感作用的光敏材料，在红外照相中用于在線物体反射红外光的亮度分布。红外感光材料和普通感光材料结构类似，由片基、感光乳剂、结合膜、保护膜、防光晕膜五个部分组成[3]。红外感光材料有如下特征[4]：（1）感色性：胶片乳剂的曝光过程是光化学过程，是被乳剂吸收的光辐射在乳剂上产生光化学的变化。只有被乳剂层内乳化银吸收的光才能在乳化银上产生光化学作用，使吸收光的乳化银能在显影过程中还原为金属银颗粒。（2）宽容度和反差系数：红外胶片宽容度较小，大多数都有较大的反差系数。高反差有助于表现反差微弱的细节。这一点在物证检验照相中很有好处，因为，物证上的细节往往是很微弱的。红外胶片的宽容度较小，因此必须准确控制曝光，使物体上有用细节的曝光落在胶片特性曲线的直线区域内。

四、实验内容及结果

（1）阴暗角落里的烟盒分析：在电脑桌和柜子的夹缝处，环境昏暗，用正常的拍摄方式很难将建材拍摄清楚，难免曝光不足或者发生检材的变形。鉴于这种情况，可以将三角架架在烟盒的正上方，利用电脑桌和柜子做支撑，俯拍烟盒。

（2）桌槽内的指印分析：拍摄时，由于空间狭小，环境昏暗，对指印细节特征的要求又比较高，因此通过调大感光度的方式保证照片正常曝光的方式已不再适用，在这种情况下，应尽量通过改变快门和光圈的大小完成拍摄任务。

（3）角落里的烟头分析：角落里的烟头，光线条件十分昏暗，而且烟头比较小，正常方式很难拍摄清楚，而且容易丧失画面的细节，使用HDR合成技术，可以很好地解决这一难题。因此，建议采用HDR合成技术进行照片合成。合成步骤如下：打开Adobe Photoshop CS6软件，点击“文件-自动-合并到HDR Pro”选择“浏览”放入待合成的样本照片，勾选尝试对齐源图像，单击确定进行合成。勾选移除重影和边缘平滑度选项，单击确定即可生成HDR照片。将文件保存成jpg文件或者raw文件格式的照片即可得到所需物证照片。

（4）角落里的钥匙分析：环境同样昏暗，钥匙也较为细小，由于在拍摄过程中，钥匙的反光度比较大，容易出现亮斑，影响物证的细节特征，因此，可以同样采用HDR合成技术拍摄钥匙。

（5）阴暗房间内的卡片分析：房间内光线十分昏暗，正常采用普通数码相机，例如Canon EOS 700D相机，需要很长的曝光时间才能将物证照片拍摄清楚，而如果将曝光时间过多延长会造成相机抖动，造成画面模糊。因此，在这种情况下建议使用红外照相机拍摄物证照片。

（6）黑暗房间内的小螺丝刀分析：利用红外照相可以应对及其昏暗条件下的无证拍摄工作，而且快捷方便，符合公安工作高效，高质量的要求。可见，红外照相可以用于暗环境下的痕迹物证拍摄[5]。

（7）夜间现场痕迹物证分析：本次红外照相，适用彩色模式，会发现照片出现些许的偏色，但是利用红外照相却依旧可以将夜间现场的痕迹物证拍摄清晰。

五、结论

通过以上拍摄过程的对比分析发现，在暗环境下，小型痕迹物证的拍摄也用很便捷的方法。通过调节相机的基本参数，对被拍物体进行布光，利用一些简单的现代化的软件工具，或者一部红外照相机就能够解决实际问题，为基层公安工作提供宝贵的经验。此外，拍摄时相机的安置很重要，想要拍摄角落里的一些细小痕迹物证，三脚架的按方，相机的固定都需要费一番周折，需要拍摄者灵活应对。总体来说，本文的拍摄方法适用于大多数情况下的暗环境下痕迹物证的拍摄工作，方法简单可行，使用与公安一线工作。

参考文献：

[1]潘国光.刑事摄影教程[M].北京：中国人民公安大学出版社，2002：437-452

[2]李寄冰.刑事照相[M].北京：法律出版社，2013：194-199

[3]郝新华.HDR技术在现场摄影中的应用研究[J].政法学刊，2011，28（6）：110-112

[4]廖广军.高动态范围成像技术在刑事摄影中的应用[J].警察技术，2012（3）：35-36.

[5]李子辰.HDR-惊艳图像效果缔造者[J].互联网天地，2005，11：28