静电压痕仪检验光敏印章伪造指印初探

余梦娜，吕昱帆，秦 旗，刘 寰

（1.公安部鉴定中心，北京 100038；2.湖北警官学院，武汉 430034）

20世纪以来，材料学和制模技术快速发展，且因模具制作对专业知识要求不高、操作简便，指纹/指印伪造变得越来越容易[1]，近年来与指纹/指印伪造相关的案件数量也呈上升趋势。

静电压痕仪自1978年问世以来，主要用于显现字迹压痕，较少用于指纹显现。1976年，Foster等[2]利用静电显现出纸张上的潜手印，这为日后利用静电压痕仪开展伪造指印检验研究提供了参考。司法部2021年颁布的《文件上可见指印形成方式鉴定技术规范》[3]中提及可通过压痕检验判断指印是否伪造，但未对该方法检验结果的分析、应用作进一步说明。

本文分别制作了纸张上光敏印章伪造指印和手指蘸取光敏印油、印台印油的捺印指印样本，应用静电压痕仪分别对样本正面、背面进行检验，为静电压痕仪检验光敏印章伪造指印提供依据。

1 实验原理

静电压痕仪显现痕迹原理[4-8]中，平板电容器原理[4]受认可度较高，即静电压痕仪的结构使显现区域形成无数个微电容，检材上有无压痕部位的电容量不同，利用有色带电墨粉在压痕与非压痕部位的吸附差异，显现出图像或文字。这一理论也与静电压痕仪厂商声称的工作原理一致[5]：电荷在纸张凹陷处产生堆积，形成静电潜影，堆积的电荷使喷洒在静电膜表面的静电粉更多吸附在纸张凹陷处，使凹陷处呈黑色。梁向东[6]研究认为，静电压痕仪显现效果与压痕深度、纸张密度、表面介质分布以及湿度均有关。

从手印形成过程来看，手印由人手接触客体而形成，其反映的是手指乳突花纹，即指纹的形态。如图1[9]所示，人手乳突花纹为立体结构，而利用光敏印章伪造指印时，其与客体接触的章面为平面结构。结构立体与否使得手指或光敏印章与纸张接触时，纸张结构变形程度不同，且光敏印章章面的面积往往大于有指纹区域的面积。

图1 真皮乳头层与相对应的表皮层[9]Fig.1 Diagram of the final epidermal surface and the relevant papillary layer[9]

综合分析以上原理，能够得出静电压痕仪检验光敏印章伪造指印的依据：

1）由于手指为圆柱体，光敏印章印面为平面，且手指与印章印面存在结构差异，造成二者与纸张的接触方式及在纸张上的压痕形态均呈现一定的差异。

2）由于人手直接捺印指印的介质为汗液与印油混合物，而盖印指印的介质只有印油，不同的介质在纸张的渗透和扩散能力不同，因而会对纸张的湿度、密度和表面介质分布产生一定影响。

3）光敏印油与印台印油在成分、理化性质等方面也存在一定差异。以上因素均可能使光敏印章伪造指印与手指捺印指印的静电压痕仪检验结果产生差异，从而达到区分两者的目的。

2 实验材料与方法

2.1 材料及设备

光敏印章材料（印章主体及光敏垫）；光敏印油（8种）及印台印油（8种）（表1）；A4纸（亚太森博，70 g）。

表1 实验用光敏印油及印台印油基本信息Table 1 The photosensitive polymer ink and stamp-pad ink used for this experiment

数显光敏印章曝光机；2301-I型静电压痕仪；EPSON PERFECTION V300 PHOTO扫描仪。

2.2 实验样本

笔者收集了5名志愿者的右手拇指伪造指印和真实指印样本进行实验，但在对上述样本进行静电压痕检验的过程中，发现不同志愿者样本的检验结果没有明显差异，因此本文选取其中1名志愿者的右手拇指伪造指印和真实指印样本进行综合分析。

实验样本可按制作方式的不同分为三类：

1）光敏印章盖印指印：按照制作光敏印章的流程，制作光敏指纹印章（圆形光敏垫，直径40 mm），分别向光敏垫灌注等量的不同品牌光敏印油，静置1 d后清理印面，并将光敏垫装入配套章体，做好相应标记，最后在A4纸上盖印；

2）光敏印油捺印指印：将光敏印油均匀涂于手指指腹后在A4纸上进行连续捺印，实验采用每次捺印的第二枚指印；

3）印台印油捺印指印：手指指腹均匀蘸取印台印油，在A4纸上连续捺印，实验采用每次捺印的第二枚指印。样本制作情况详见表2。

表2 样本制作情况Table 2 The samples collected for test

2.3 实验方法

在同等条件下，用静电压痕仪分别对2.2制作的实验样本的正面和背面进行检验，然后对检验后的样本进行固定，再用扫描仪以600 dpi分辨率扫描保存（图2）。

图2 实验效果图（a：样本原图；b：静电压痕检验后效果；c：静电压痕检验后痕迹）Fig.2 Schematic of processing through ESDA examination (a: original picture of fingerprint; b: effect from ESDA examination; c: the impression demonstrated by ESDA)

在预实验过程中发现，样本遗留1 d时，盖、捺印指印经静电压痕仪检验后，对指印纹线表现力均较好；但遗留5 d后，其静电压痕检验结果在指印纹线清晰程度、特有痕迹出现频率等方面均呈现出较为明显的差异，因此本文选取遗留5 d的样本作为分析对象。

3 实验结果

3.1 样本正面检验

3.1.1 光敏印章盖印样本检验

实验选用表1所示8种光敏印油制作了光敏印章盖印指印样本，其中每种印油的盖印样本分别以适中力度连续盖印3次，遗留5 d后用静电压痕仪对样本正面进行检验。检验结果见图3。

观察图3可以看到，总体上，光敏印油盖印样本经静电压痕仪检验后呈现的痕迹对指印纹线表现能力较差，其中编号Gm 1~6的印油所盖印指印经静电压痕检验后，其呈现的痕迹几乎观察不到指印纹线，只有编号Gm 7、Gm 8的2种印油盖印的指印经检验后反映出指印纹线。实验过程中还发现，少数光敏印章盖印指印样本经静电压痕仪检验后，出现了不完整章面（光敏垫）印痕（图4）。

图3 光敏印章盖印样本静电压痕检验结果Fig.3 ESDA-rendered fingerprints left from photosensitive seals

图4 章面印痕Fig.4 The seal’s impression around the ESDA-rendered fingerprint

3.1.2 光敏印油捺印样本检验

实验选用表1所示8种光敏印油制作了光敏印油捺印指印样本，遗留5 d后使用静电压痕仪对样本正面进行检验。检验结果见图5。

观察图5可以看到，总体上，光敏印油捺印指印样本经静电压痕仪检验后呈现的痕迹，均反映出部分指印纹线，且反映出的纹线均较为清晰、具有良好的纹线表现力。

从图3、图5中还可发现，静电压痕仪检验后的盖印和捺印指印痕迹周围均出现了光晕状痕迹（图6），这可能是由于随时间推移，指印中的印油发生了扩散现象，使得静电粉难以吸附在这一部位。

图5 光敏印油捺印样本静电压痕检验结果Fig.5 ESDA-rendered genuine fingerprints in photosensitive polymer ink

图6 光晕状痕迹（a：光敏印章盖印指印；b：光敏印油捺印指印）Fig.6 Halo impression around ESDA-rendered fingerprint (a: left by photosensitive seal; b: left by finger in photosensitive polymer ink)

3.1.3 印台印油捺印样本检验

在实际情况中，光敏印油一般只用于光敏印章，人手捺印指印时所用印油一般是印台印油。实验制作了手指分别蘸取表1所示8种印台印油进行捺印的指印样本，遗留5 d后使用静电压痕仪对样本正面进行检验。结果见图7。

图7 印台印油捺印的指纹样本经静电压痕仪检验后结果Fig.7 ESDA-rendered genuine fingerprints in stamp-pad ink

从图7可以看到，印台印油捺印指印样本经静电压痕仪检验后呈现的痕迹，均反映出较为清晰的指印纹线，具有较好的纹线表现能力；比较图3、5、7可以发现，相较于光敏印油盖、捺印指印样本，印台印油捺印样本经静电压痕检验后，其印痕边缘的光晕状痕迹不明显。在实验过程中还发现，静电压痕仪检验后，印台印油捺印指印样本边缘出现了超出红色指印范围的黑色补充纹线（图8），且黑色纹线为红色印油指印纹线的延伸，由此可判断黑色纹线所反映出的指印为手指捺印印台印油样本时所留。而光敏印油盖、捺印指印样本未出现此类痕迹。

图8 印台印油捺印样本边缘黑色补充纹线Fig.8 Black excessive ridges around the genuine fingerprint in stamp-pad ink

对上述实验结果综合统计分析，发现光敏印油盖印、捺印和印台印油捺印样本经静电压痕仪检验后形成的痕迹反映出清晰纹线的情况存在较明显差异，三类样本检验结果反映出清晰纹线的频率依次为0.29、0.83和0.92。

综合以上实验结果发现，在印油种类、盖印/捺印压力相同的情况下，遗留5 d的光敏印油盖、捺印指印样本静电压痕仪检验结果表现出一定的差异：

1）光敏印章盖印样本检验结果反映出指印纹线的概率低于手指捺印样本，这可能是造痕体（人手指与印章印面）立体结构存在的差异导致了指印遗留部位纸张结构变化上的差异。

2）大部分盖印样本的指印纹线表现力较差，但仍有少数种类光敏印油盖印样本能反映出清晰指印纹线，说明印油差异对检验结果产生了较大影响。

3）当使用印台印油捺印指印时，该类样本的静电压痕检验结果均反映出清晰指印纹线，且痕迹外围出现特有的补充纹线，未出现光晕状痕迹，这可能是印台印油与光敏印油在成分、理化性质等方面的差异对检验结果造成的影响。

3.2 样本背面检验

按照2.2方法制作的三类指印样本遗留5 d后，用静电压痕仪在同等条件下分别对样本背面进行检验。实验结果显示，光敏印油盖印和捺印指印样本背面经静电压痕仪检验后，均出现明显的指印印痕，但未在印痕中观察到指印纹线，且指印边缘有明显的光晕状痕迹（图9a、9b）；印台印油捺印指印样本的背面经静电压痕仪检验后，均未出现明显指印印痕，仅在指印捺印处可见浅淡痕迹，且痕迹边缘没有光晕状痕迹（图9c）。上述结果反映出光敏印油对纸张的渗透能力强于印台印油。

图9 三类指印样本背面检验结果（a：光敏印章盖印指印；b：光敏印油捺印指印；c：印台印油捺印指印）Fig.9 Halo impression around ESDA-rendered fingerprint under examination onto back of the sample (a: left by photosensitive seal; b/c:geunine fingerprint in photosensitive polymer ink/stamp-pad ink)

以上现象的产生主要与光敏印油特性有关：由于光敏印章的光敏垫微孔平均孔径小于30 μm，为防止微孔堵塞，需使用专用的光敏印油，因此光敏印油中的颗粒往往比普通捺印用印油颗粒细小[10]，这意味着光敏印油对纸张的渗透能力可能强于印台印油，光敏印油形成的指印也更易发生扩散。

3.3 不同遗留时间检验初探

在实验过程中，本文还初步探究了遗留时间对检验结果的影响，发现大部分样本反映出的规律较为一致：

1）遗留时间为1 d时，三类样本正面经静电压痕仪检验后，形成的静电粉痕迹均反映出清晰指印纹线。

2）遗留时间为5 d时，三类样本正面经静电压痕仪检验后呈现的痕迹对指印纹线的表现能力均有不同程度下降，其中，大部分光敏盖印样本在静电压痕仪检验后，呈现出的痕迹对指印纹线的表现能力下降明显，只能观察到较少纹线；光敏印油捺印样本及印台印油捺印样本检验后呈现出的痕迹对指印纹线的表现能力略有下降，但仍能观察到较大面积的指纹线（图3、5、7）。

3）遗留时间为15 d时，大部分光敏盖印样本及印台印油捺印样本的正面经静电压痕检验后对指印纹线的表现力趋于稳定，但光敏印油捺印样本的正面经静电压痕检验后对纹线的表现力持续减弱，可见清晰指印纹线面积进一步减少（图10）；三类样本背面的检验结果与遗留时间为5 d时表现一致。

图10 遗留15 d指印样本静电压痕正面检验结果（a：光敏印章盖印指印；b：光敏印油捺印指印；c：印台印油捺印指印）Fig.10 15-day-old fingerprints examined by ESDA onto its front surface (a: left by photosensitive seal; b/c: genuine fingerprints in photosensitive polymer ink/stamp-pad ink)

4）遗留时间为30 d时，光敏盖印样本及印台印油捺印样本的正面经静电压痕检验后对指印纹线的表现力趋于稳定，光敏印油捺印样本的正面经静电压痕检验后对纹线的表现力持续减弱（图11），检验结果与遗留时间为15 d时表现一致；三类样本背面的检验结果与遗留时间为5 d时表现一致。

图11 遗留30 d指印样本静电压痕正面检验结果（a：光敏印章盖印指印；b：光敏印油捺印指印；c：印台印油捺印指印）Fig.11 30-day-old fingerprints examined by ESDA onto its front surface (a: left by photosensitive seal; b/c: genuine fingerprints in photosensitive polymer ink/stamp-pad ink)

5）实验过程中，有少数品牌印油的盖印/捺印指印检验结果与其他样本存在差异，说明印油差异可能对检验结果产生较大影响，此结果与3.1中一致。

综合上述结果发现，在遗留时间为5～30 d时，实验制作的三类样本检验结果表现稳定，具体为：

1）光敏印章盖印样本正面的静电压痕检验结果对纹线的表现力较差，印台印油捺印样本正面经静电压痕检验后呈现出的痕迹对纹线的表现力较好，光敏印油捺印样本正面检验后，呈现的痕迹随时间的增长对纹线的表现力虽有下降，但仍明显强于光敏印油盖印样本。

2）光敏印油盖印和捺印指印样本的背面在静电压痕检验后均出现明显的指印印痕，印台捺印样本背面检验后未出现明显的指印印痕。三类样本检验结果呈现出上述差异的原因，可能在于光敏印油、印台印油以及混合了汗液及油脂等手印遗留物质的印油在成分、理化性质等方面存在差异。由此可见，静电压痕仪检验法在一定程度上能够实现对遗留5~30 d的红印油指印盖/捺印方式的区分。

4 结论与展望

本文分别对纸张上光敏印章伪造指印和手指捺印指印样本的正面、背面进行静电压痕检验，实验结果发现：

1）在同等条件下，对三类样本正面进行检验，光敏印油捺印样本和印台印油捺印样本的检验结果较印章盖印样本反映出更为清晰的指印纹线，且光敏印油盖印、捺印样本的检验结果均出现光晕状痕迹，该痕迹未在印台印油捺印样本检验结果中出现；同时，部分印台印油捺印指印在静电压痕检验后，静电粉在原红色印油范围外形成补充指印纹线；少数光敏印章盖印样本在静电压痕检验后出现不完整章面印痕。

2）在同等条件下，对三类样本背面进行检验，光敏印油盖印、捺印样本检验后均可见明显指印痕迹，且出现光晕状痕迹，印台印油捺印样本背面痕迹不明显。

3）静电压痕仪检验法可在一定程度上区分遗留5～30 d的红印油指印盖/捺印方式。

由此可见，光敏印章盖印指印与光敏印油、印台印油捺印指印经静电压痕检验后的痕迹呈现出较为明显的差异，综合正面检验结果（纹线清晰程度、有无纹线补充以及光晕状痕迹和章面印痕等）和背面检验结果（有无光晕状痕迹、指印印痕是否明显等），检验人员一定程度上能对可疑指印是否为光敏印章伪造形成做出判断。

本文从可行性角度，对一定遗留时间内三类样本的正反面静电压痕检验结果进行了初步讨论，若要将该方法应用于刑事技术工作实践中，还需综合个体差异、遗留时间、印油种类、盖/捺印力度、章体新旧程度、人员操作水平等影响因素，进行更加深入系统的研究，提供更为充足的科学依据。