指印阶段性特征及其在形成时间鉴定应用中的统计学研究

张凌燕， 周 欢

(1.西南政法大学司法鉴定与证据科学研究院， 重庆 401120；2.西南政法大学刑事侦查学院， 重庆 401120)

0 引言

指印的同一认定及形成时间鉴定通常能够证明文书的真实性。目前对指印形成时间鉴定的主要方法是理化检验，但理化检验具有有损检验的缺点，且检验结果是“同期”的概念。指印阶段性特征检验是指印形成时间鉴定的另一方法[1]。

捺印时，个体手指上的脱皮、伤疤或粘附的纤维、皮屑等异物以及印油分布等特征将会随着印油呈现在捺印的指印上，这些特征均具有随捺印时间呈现阶段性变化的特点[2]。但是，相对于手指上的异物易移动、脱落及印油分布等特征呈现的短暂性特点，手指上脱皮和伤疤则是一个相对稳定的特征[3]，故而前者可以用于指印是否连续捺印形成的判定，即以无损方式解决指印是否“同一时间”捺印形成的问题。

本次实验采用无损的形态学检验方法，对指印印面局部颜色固定特征、局部颜色变化特征、油墨堆积特征、积墨和漏白特征以及指印花纹中心偏正角度特征等非纹线特征[4]在同组实验对象连续捺印和非连续捺印指印间的特点和差异进行分析。并分析上述特征出现的稳定性及其与捺印时间的关系，从而确定指印是否“同一时间”捺印形成，并用统计学方法对其稳定性进行证实。

1 实验部分

1.1 材料与方法

立体显微镜、扫描仪(型号：EPSON PERFECTION V100 PHOTO)、PHOTOSHOP图像编辑软件(以下简称PS)。得力牌红色印台油、A4规格的《指印样本提取表》。

1.2 实验样本的制作

样本制作分为两步进行。

第一步：实验对象任意选择一只手指蘸取印油后在《指印样本提取表》上连续捺印5枚指印为一组，下称“连续捺印指印1”；清理手上残留的印台油油墨后再次蘸取印油连续捺印5枚指印，下称“连续捺印指印2”。共收集540枚指印，分为108组。

第二步：使用清洗干净的第一步中捺印的手指蘸取印油后捺印1枚指印。清洗干净后，再用同一只手指蘸取印油捺印1枚指印，并重复上述步骤3次，以捺印5枚非连续指印，下称“非连续捺印指印”。共收集270枚指印，分为54组。

在54名实验对象中，其中使用右手拇指捺印的32名，食指捺印的20名，中指捺印的1名；使用左手拇指捺印的1名。

1.3 实验原理及目的

实验对象将蘸有油墨的手指通过压力作用于纸张表面形成指印，其特征反映包括：皮肤组织结构形成的乳突纹线特征、褶皱纹、脱皮、伤疤等特征；捺印过程中形成的印面痕迹特征。首先运用同一认定的基本原理认定指印是同一指印捺印形成[5]，然后分析连续捺印和非连续捺印的指印间阶段性特征的变化规律，最后运用统计学方法验证连续捺印指印特征的稳定性及非连续捺印指印特征的易变性，根据这些变化规律特征可以确定指印是否“同一”时间捺印形成。

2 结果与讨论

2.1 指印的印油分布特点种类及其稳定性分析

图1 指印局部颜色固定特征(a～e为连续捺印指印，f～j为非连续捺印指印，k为指印a与指印b重叠图，l为指印d与指印e重叠图，m为指印i与指印j重叠图)

由于手指上蘸取的油墨量的多少、油墨面积的形态以及捺印压力大小差异等因素的影响，将在承痕客体上形成形态各异的指印[6]。

一次蘸取油墨后连续捺印形成的同组指印间的阶段性特征具有相对稳定性和特定性，且指印印面的色度随连续捺印次数的增加而变浅，其他印面特征也相对应，呈现出一定的规律性。但是在非连续捺印的指印间，指印印面的色度以及其他印面特征不具有规律性。

2.1.1 指印局部颜色固定特征

手指蘸取一次油墨后进行连续捺印，由于捺印时手指的接触部位、用力程度及方向的影响，第一次捺印的指印与后面数次捺印的指印间，相同部位具有面积及形态固定、颜色变浅的特征，如图1所示。将第一枚指印与第二枚指印(图1a、b)进行重叠比对，发现两次连续捺印指印的相同浅色部分的指印纹线区域高度重合(图1k)，且重合区指印颜色均较浅。这是因为实验对象在捺印第一枚指印时用力较轻(图1a)，留下了面积较小且较浅的指印，为保证能留下清晰的指印，在捺印第二枚时略增加了捺印力度并改变了用力方向，由此不但使捺印的指印面积增大，而且增大区域部分由于是第一次接触，故油墨浓度较深(图1b)，但两枚指印浅色部位的面积大小及边缘轮廓高度重合。在随后的继续捺印过程中，虽然可能由于捺印力度及用力方向等客观因素的影响，导致指印总体形态特征存在较大差异，但总能反应出连续捺印时后一次捺印的指印与前一次捺印的指印浅色部位的指印纹线区域重合度高的特点(图1d、e)。而在非连续捺印指印间，指印的局部颜色特征一般存在较大差异(图1f～j)。因此，可以根据指印局部颜色固定特征来确定多枚指印是否是一次性连续捺印形成。

2.1.2 指印局部颜色变化特征

在连续捺印的指印中，虽然可能由于捺印力度、方向以及着力部位变化而导致指印间的整体轮廓形态存在差异，但指印间相互对应部位具有形态固定、颜色随捺印次数增加而变浅的特征，如图2所示。在第一次捺印指印时，由于刚蘸取的油墨很浓，为避免形成难以辨识的浓密指印，使用较小的印压力度捺印形成了指印(图2a)；在随后的捺印过程中，随着用力部位的变化，指位后倾，指印整体轮廓形态发生较大变化(图2b～e)。与第一次相比，第二次捺印的指印b整体轮廓发生变化，而第四次与第五次捺印的印文(图2d、e)整体轮廓与前几次又明显不同，但5次连续捺印的指印相对应部位的局部轮廓特征反应仍然一致，且逐步变浅。同一实验对象进行非连续捺印实验时，由于每次捺印前都要蘸取印油，且由于个人的捺印习惯，指印的整体轮廓可能大致相同，但印油整体颜色较深或无规律性变化(图2f、g)。因此，当多枚指印出现上述指印局部颜色变化特征时，可以判定其是同一时间捺印形成。

图2 指印局部颜色变化(a～e为连续捺印指印，f～j为非连续捺印指印)

2.1.3 指印局部油墨堆积特征

手指在蘸取油墨过程中，由于印台油油墨分布不均、偶然手指用力不均、或个体习惯等原因使手指上蘸取的油墨局部堆积，如果不改变用力大小或方向，在连续捺印时，随着捺印次数的增加，捺印的指印具有整体由浓到浅、且油墨局部堆积部位的面积和边缘形态都相同的特点(图3a～e)。而同一个体在5次非连续捺印时，由于其蘸取油墨时的用力习惯，油墨可能会局部堆积在手指上的相同部位，由此捺印的指印具有相同部位的面积和边缘形态不同的特点。并且由于重复蘸取，故5次捺印的指印整体偏浓(图3f～j)。因此，当多枚指印出现油墨堆积特征时(图3f～j)，我们能确定其不是一次性连续捺印形成；而当出现油墨堆积特征时(图3a～e)，可以确定其是连续捺印形成。

2.1.4 指印积墨与漏白[7]特征

手指蘸取的油墨中如果有灰尘或纤维等异物，或者手指上蘸取油墨分布存在差异，在捺印的指印中会反映为油墨堆积小点特征，如图4所示，而手指本身脱皮、捺印台表面或垫衬物表面不平整，亦或是手指上油墨分布差异，都可能会出现漏白现象。随着连续捺印，指印颜色整体变浅，对应的积墨或漏白等特征也变浅甚至不明显(图4d、e)，但其位置和形态几乎不变或可能会有轻微移动。而在非连续捺印的指印中，由于手指蘸取印油的随意性，即使指印上出现积墨或漏白特征，其形态及分布位置不会出现规律性变化(图4f～j)。因此，可以根据指印积墨和漏白特征确实多枚指印是否是连续捺印形成。

图3 指印局部油墨堆积特征(a～e为连续捺印指印，f～j为非连续捺印指印)

图4 指印积墨特征(a～e为连续捺印指印，f～j为非连续捺印指印)

2.1.5 指印花纹中心偏正角度特征

在连续捺印过程中，由于印压动作的连贯性，实验对象手指在短距离的上移、右移后进行连续捺印时，捺印人身体与纸张的相对位置以及捺印指位、方向不会发生较大变化，因此形成指印的花纹中线相互平行(图5a～e)，或是由于在连续捺印时，为了捺印动作的方便性，手指以手肘为中心由左向右移动，指尖方向以一定的角度顺时针旋转(图5f～j)。在非连续捺印的指印中，捺印动作之间没有联系，每次捺印方位都是随机的，其花纹中线也就随机分布(图5k～o)，无特定的变化规律。因此，通过观察指印花纹中线变化的规律确定指印是否同一时间捺印形成的前提条件是至少需要3枚指印。

2.2 指印印油分布特点稳定性的统计学分析

实验通过统计学方法[8]，对指印阶段性特征的稳定性进行分析。利用SPSS软件[9]处理实验数据后得到本次实验结果如表2所示。

2.2.1 指印局部颜色固定特征

用数据对指印局部颜色固定特征(见图1)进行分析(见表1)，连续捺印5次在指印局部颜色固定特征的比较重合数目的平均值为4.546 3，重合度高；而非连续捺印5次在该特征上比较重合数目的平均值为0.338 9，重合度低。再利用SPSS软件将实验数据进行独立t检验分析(见表2)，得到Sig(双尾)=0，远小于0.01，具有高度显著的统计学意义。因此连续捺印与非连续捺印在指印面积形态等局部颜色固定特征方面具有明显的差异。

图5 指印花纹中心偏正角度特征(a～e、f～j为连续捺印指印，k～o为非连续捺印指印)

捺印(5次)N(实验组数)n(显现特征的组数)显现特征的实验组平均值指印局部颜色固定特征比较重合数目连续捺印1081084.5463非连续捺印54540.3889指印局部颜色变化特征比较重合数目连续捺印1081013.5446非连续捺印54510.0588指印局部油墨堆积特征比较重合数目连续捺印1081084.7685非连续捺印54540指印积墨与漏白特征比较重合数目连续捺印1081084.7685非连续捺印54540中心偏正角度特征比较重合数目连续捺印1081084.2407非连续捺印54541.5926其他特征比较重合数目连续捺印10844.7500非连续捺印5430.6667

注：平均值大于3的，指印阶段性特征重合度高；平均值小于2的，指印阶段性特征重合度低。

2.2.2 指印局部颜色变化特征

连续捺印5次形成指印的局部颜色变化特征(见图2)的比较重合数目的平均值为3.544 6(见表1)，重合度较高；而非连续捺印5次指印在该特征上比较重合数目的平均值为0.058 8，重合度低。再利用SPSS软件将实验数据进行分析(见表2)，得到Sig(双尾)=0，远小于0.01，具有高度显著的统计学意义。因此连续捺印与非连续捺印在指印局部颜色变化特征方面具有明显的差异。

2.2.3 指印局部油墨堆积特征

连续捺印5次形成指印的局部油墨堆积特征(见图3)的比较重合数目的平均值为4.768 5(见表1)，重合度高；而非连续捺印5次在该特征上比较重合的平均值为0，重合度非常低，与连续捺印形成指印间该特征的重合度存在明显差异。再利用SPSS软件对实验数据进行分析(见表2)，得到Sig=0，远小于0.01，具有高度显著的统计学意义。因此，连续捺印与非连续捺印在指印局部油墨堆积特征方面具有明显的差异。

表2 独立样本t检验[9]

注：Df：自由度，其数值越大，说明实验组越多。Sig：统计显著性，Sig小于0.05时，具有显著的统计学的意义，连续捺印与非连续捺印指印之间有差异性；Sig小于0.01时，具有高度显著的统计学意义，连续捺印与非连续捺印指印之间有明显差异性。

2.2.4 指印积墨与漏白特征

连续捺印5次形成的指印积墨与漏白特征(见图4)的比较重合数目的平均值为4.768 5(见表1)，重合度高；而非连续捺印5次在该特征上比较重合的平均值为0，重合度非常低。再利用SPSS软件对实验数据进行分析(见表2)，得到Sig=0，远小于0.01，具有高度显著的统计学意义。因此连续捺印与非连续捺印在指印积墨与漏白特征方面具有明显的差异。

2.2.5 指印花纹中心偏正角度特征

连续捺印5次形成的指印在指印花纹中心偏正角度特征(见图5)比较吻合的数目的平均值为4.240 7(见表1)，重合度高，非连续捺印5次在指印花纹中心偏正角度这一特征比较吻合的数目的平均值为1.592 6<2，表明其重合度较低。利用SPSS软件对实验数据进行分析(见表2)，得到Sig=0，远小于0.01，具有高度显著的统计学意义。因此连续捺印与非连续捺印在指印花纹中心偏正角度特征方面具有一定的差异。但是有的实验对象由于自身的捺印习惯，每次捺印动作会垂直或平行于纸张方向，导致花纹中线与水平面垂直或平行，该情况下指印花纹中心偏正角度特征的重合度虽高，但不是特异性特征，即如果遇到此类特征，不能确定指印是连续还是非连续捺印形成。

3 结论

本文研究了指印印面局部颜色固定和变化特征、油墨堆积特征、积墨和漏白特征等稳定度高的非纹线特征，以及指印花纹中心偏正角度等稳定程度一般的非纹线特征在连续捺印指印间的特点及稳定性，同时研究了非连续捺印指印在上述特征中的差异，并用统计学方法对上述稳定性和差异进行证实。从而为确定多枚指印是否为同一时间捺印形成的检验分析提供了理论依据。此外，对于本文未讨论的其余情况如脱皮、疤痕等特征，不适用于本方法。