五种试剂显现手掌面铁器遗留印迹的比较研究

铁器经常作为犯罪工具出现在各类案件中，例如铁棍、铁锤、刀、枪等作案工具［1-3］。以色列Almog等人对手掌面铁器残留物的显现做了相关的研究［4-6］。他们利用一种名为PDT的化合物，将它与亚铁离子反应生成有色络合物来检测铁器遗留印迹。

Amihud Leifer［7］等人利用PDT检测枪支在手掌上的遗留印迹时，使用两个因素，即强度和分辨率（清晰度）来对显现效果进行评价。先建立强度和分辨率标准，然后由三位有经验的现场勘查专家进行独立评分，通过对147名志愿者进行枪支样本遗留印迹的显色实验，将三个专家对每个印迹的显现效果的评分进行统计后取平均值，完成专家对印迹显现效果的主观评分，其结果如表2.1所示。

表2.1　枪支遗留印迹显现效果统计表

续 表

国外在PDT显现印迹的研究中，采用由多位经验丰富的专家评判打分的方法收集数据。此方法虽然简单易行，但是人眼对于颜色的感知和评定（颜色深浅的判断）往往带有主观性，而且具有很大的不确定性，不同个体给出的评定结果差异较大。

Yaniv Y.Avissar［8］等人为了量化评价标准，利用PDT显现手掌上的铁质客体遗留印迹时，使用mexameter MX16仪器来测定印迹的强度。由于人体皮肤的颜色主要取决于皮肤中黑色素和血红素（红色素）的含量，所以mexameter MX16仪器的测试原理主要基于光谱吸收的原理，通过测定特定波长的光照在人体皮肤上的反射量来确定皮肤中黑色素和血红素的含量。测量数值越高，说明皮肤中黑色素和血红素的含量越高。实验中选择黑色素的值来评价印迹的强度，结果发现，印迹强度随着时间的推移逐渐减弱，实验中将开始的印迹强度定为80%，其他强度和刚开始的相比较，所得曲线如图2.1所示。

图2.1　手掌上印迹强度的变化曲线(www.xing528.com)

使用仪器测定的评价方法虽然可将显色结果进行数据的量化，但是此种方法不但需要现场操作，而且仪器本身价格昂贵。此外，此种方法对仪器精度的要求也很高。

※ Lab模式的建立

Lab色彩模型由照度L和与色彩有关的a和b三个要素组成。L表示亮度，a表示从红色到绿色的范围，b表示从黄色到蓝色的范围。L的值域是0到100，L=50即相当于50%的黑；a和b的值域都是+127至-128，其中+127 a是红色，渐渐过渡到-128 a的时候变成绿色，即随着a值数值的减小，红色逐渐减弱；同样原理，+127 b是黄色，-128 b是蓝色，即随着b值数值的减小，蓝色逐渐加强。所有的颜色就以这三个值交互变化而组成［9-13］。

Lab色彩模式被广泛地应用于色泽的量化中。在一项关于茶叶色泽状况的研究中，研究人员在Lab色系中，测定L、a、b值后对茶叶色泽状况进行比较，实现了茶叶色泽参数的量化，从而更加客观地判定茶叶品质［14］。在另一项关于人脸检测的研究中，项目组建立了基于Lab颜色空间的肤色模型，实现了彩色图像人脸检测［15］。在一项关于金银花色泽的测定中，研究人员采用Lab色系描述金银花的颜色，实现了金银花颜色的量化，从而判定金银花品质的高低［16］。

邻菲啰啉、红菲啰啉、TPTZ和酮肟四种显色试剂与铁离子发生反应生成有色络合物，其显色波长也都在可见光范围内，用肉眼可以直接观察到显现印迹。采用Lab色彩模式对显现结果进行质量评价，其主要方法是：在接触过铁质客体的手掌面喷洒显色试剂，显出有色印迹后，在相同的光照条件下对显色区域拍照，然后用Photoshop图像软件测定图片中显现印迹处的L值、a值和b值［17-18］。肉眼观察下，邻菲啰啉、红菲啰啉和酮肟显现结果在红色范围内，用a值表征其红色的强度，a值减小，红色减弱，显现效果减弱；TPTZ和PDT显现结果在蓝色范围内，用b值表征其蓝色的强度，b值减小，蓝色加强，显现效果增强。

※ 研究内容

通过查找发现，除了PDT以外，还有四种试剂，即红菲啰啉、邻菲啰啉、TPTZ和酮肟含有与PDT类似的-N=C-C=N-结构的基团，根据化学反应机理，这四种化合物也可以与铁器残留物中的亚铁离子发生反应，生成有色络合物，均可用来显现手掌上铁质客体的遗留印迹。

本章在和PDT比较的基础上，通过研究影响手掌面铁器遗留印迹显现效果的各种因素，包括接触时间（手握铁质工具的时间）、间隔时间（从接触铁质工具到显色反应之间的时间）、手掌面湿度、是否洗手、显色剂种类和浓度以及还原剂的使用等因素，考察邻菲啰啉、红菲啰啉、TPTZ、酮肟和PDT五种试剂对手掌面铁器遗留印迹的显现效果，从而建立一套适宜于显现铁质客体遗留印迹的方法。

在考察以上影响因素的基础上，通过设置系列实验，以中国人民公安大学在读学生（19～32岁）为志愿者，对五种试剂的显色效果进行比较，通过实验得到五种试剂的最大检测时限（能显现出印迹的最长间隔时间），并计算五种试剂的显出率和分辨率。