靜電壓痕儀檢驗光敏印章偽造指印初探

余夢娜，呂昱帆，秦 旗，劉 寰

（1.公安部鑒定中心，北京 100038；2.湖北警官學院，武漢 430034）

20世紀以來，材料學和制模技術快速發展，且因模具制作對專業知識要求不高、操作簡便，指紋/指印偽造變得越來越容易[1]，近年來與指紋/指印偽造相關的案件數量也呈上升趨勢。

靜電壓痕儀自1978年問世以來，主要用于顯現字跡壓痕，較少用于指紋顯現。1976年，Foster等[2]利用靜電顯現出紙張上的潛手印，這為日后利用靜電壓痕儀開展偽造指印檢驗研究提供了參考。司法部2021年頒布的《文件上可見指印形成方式鑒定技術規范》[3]中提及可通過壓痕檢驗判斷指印是否偽造，但未對該方法檢驗結果的分析、應用作進一步說明。

本文分別制作了紙張上光敏印章偽造指印和手指蘸取光敏印油、印臺印油的捺印指印樣本，應用靜電壓痕儀分別對樣本正面、背面進行檢驗，為靜電壓痕儀檢驗光敏印章偽造指印提供依據。

1 實驗原理

靜電壓痕儀顯現痕跡原理[4-8]中，平板電容器原理[4]受認可度較高，即靜電壓痕儀的結構使顯現區域形成無數個微電容，檢材上有無壓痕部位的電容量不同，利用有色帶電墨粉在壓痕與非壓痕部位的吸附差異，顯現出圖像或文字。這一理論也與靜電壓痕儀廠商聲稱的工作原理一致[5]：電荷在紙張凹陷處產生堆積，形成靜電潛影，堆積的電荷使噴灑在靜電膜表面的靜電粉更多吸附在紙張凹陷處，使凹陷處呈黑色。梁向東[6]研究認為，靜電壓痕儀顯現效果與壓痕深度、紙張密度、表面介質分布以及濕度均有關。

從手印形成過程來看，手印由人手接觸客體而形成，其反映的是手指乳突花紋，即指紋的形態。如圖1[9]所示，人手乳突花紋為立體結構，而利用光敏印章偽造指印時，其與客體接觸的章面為平面結構。結構立體與否使得手指或光敏印章與紙張接觸時，紙張結構變形程度不同，且光敏印章章面的面積往往大于有指紋區域的面積。

圖1 真皮乳頭層與相對應的表皮層[9]Fig.1 Diagram of the final epidermal surface and the relevant papillary layer[9]

綜合分析以上原理，能夠得出靜電壓痕儀檢驗光敏印章偽造指印的依據：

1）由于手指為圓柱體，光敏印章印面為平面，且手指與印章印面存在結構差異，造成二者與紙張的接觸方式及在紙張上的壓痕形態均呈現一定的差異。

2）由于人手直接捺印指印的介質為汗液與印油混合物，而蓋印指印的介質只有印油，不同的介質在紙張的滲透和擴散能力不同，因而會對紙張的濕度、密度和表面介質分布產生一定影響。

3）光敏印油與印臺印油在成分、理化性質等方面也存在一定差異。以上因素均可能使光敏印章偽造指印與手指捺印指印的靜電壓痕儀檢驗結果產生差異，從而達到區分兩者的目的。

2 實驗材料與方法

2.1 材料及設備

光敏印章材料（印章主體及光敏墊）；光敏印油（8種）及印臺印油（8種）（表1）；A4紙（亞太森博，70 g）。

表1 實驗用光敏印油及印臺印油基本信息Table 1 The photosensitive polymer ink and stamp-pad ink used for this experiment

數顯光敏印章曝光機；2301-I型靜電壓痕儀；EPSON PERFECTION V300 PHOTO掃描儀。

2.2 實驗樣本

筆者收集了5名志愿者的右手拇指偽造指印和真實指印樣本進行實驗，但在對上述樣本進行靜電壓痕檢驗的過程中，發現不同志愿者樣本的檢驗結果沒有明顯差異，因此本文選取其中1名志愿者的右手拇指偽造指印和真實指印樣本進行綜合分析。

實驗樣本可按制作方式的不同分為三類：

1）光敏印章蓋印指?。喊凑罩谱鞴饷粲≌碌牧鞒?，制作光敏指紋印章（圓形光敏墊，直徑40 mm），分別向光敏墊灌注等量的不同品牌光敏印油，靜置1 d后清理印面，并將光敏墊裝入配套章體，做好相應標記，最后在A4紙上蓋??；

2）光敏印油捺印指?。簩⒐饷粲∮途鶆蛲坑谑种钢父购笤贏4紙上進行連續捺印，實驗采用每次捺印的第二枚指??；

3）印臺印油捺印指?。菏种钢父咕鶆蛘喝∮∨_印油，在A4紙上連續捺印，實驗采用每次捺印的第二枚指印。樣本制作情況詳見表2。

表2 樣本制作情況Table 2 The samples collected for test

2.3 實驗方法

在同等條件下，用靜電壓痕儀分別對2.2制作的實驗樣本的正面和背面進行檢驗，然后對檢驗后的樣本進行固定，再用掃描儀以600 dpi分辨率掃描保存（圖2）。

圖2 實驗效果圖（a：樣本原圖；b：靜電壓痕檢驗后效果；c：靜電壓痕檢驗后痕跡）Fig.2 Schematic of processing through ESDA examination (a: original picture of fingerprint; b: effect from ESDA examination; c: the impression demonstrated by ESDA)

在預實驗過程中發現，樣本遺留1 d時，蓋、捺印指印經靜電壓痕儀檢驗后，對指印紋線表現力均較好；但遺留5 d后，其靜電壓痕檢驗結果在指印紋線清晰程度、特有痕跡出現頻率等方面均呈現出較為明顯的差異，因此本文選取遺留5 d的樣本作為分析對象。

3 實驗結果

3.1 樣本正面檢驗

3.1.1 光敏印章蓋印樣本檢驗

實驗選用表1所示8種光敏印油制作了光敏印章蓋印指印樣本，其中每種印油的蓋印樣本分別以適中力度連續蓋印3次，遺留5 d后用靜電壓痕儀對樣本正面進行檢驗。檢驗結果見圖3。

觀察圖3可以看到，總體上，光敏印油蓋印樣本經靜電壓痕儀檢驗后呈現的痕跡對指印紋線表現能力較差，其中編號Gm 1~6的印油所蓋印指印經靜電壓痕檢驗后，其呈現的痕跡幾乎觀察不到指印紋線，只有編號Gm 7、Gm 8的2種印油蓋印的指印經檢驗后反映出指印紋線。實驗過程中還發現，少數光敏印章蓋印指印樣本經靜電壓痕儀檢驗后，出現了不完整章面（光敏墊）印痕（圖4）。

圖3 光敏印章蓋印樣本靜電壓痕檢驗結果Fig.3 ESDA-rendered fingerprints left from photosensitive seals

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

3.1.2 光敏印油捺印樣本檢驗

實驗選用表1所示8種光敏印油制作了光敏印油捺印指印樣本，遺留5 d后使用靜電壓痕儀對樣本正面進行檢驗。檢驗結果見圖5。

觀察圖5可以看到，總體上，光敏印油捺印指印樣本經靜電壓痕儀檢驗后呈現的痕跡，均反映出部分指印紋線，且反映出的紋線均較為清晰、具有良好的紋線表現力。

從圖3、圖5中還可發現，靜電壓痕儀檢驗后的蓋印和捺印指印痕跡周圍均出現了光暈狀痕跡（圖6），這可能是由于隨時間推移，指印中的印油發生了擴散現象，使得靜電粉難以吸附在這一部位。

圖5 光敏印油捺印樣本靜電壓痕檢驗結果Fig.5 ESDA-rendered genuine fingerprints in photosensitive polymer ink

圖6 光暈狀痕跡（a：光敏印章蓋印指??；b：光敏印油捺印指?。〧ig.6 Halo impression around ESDA-rendered fingerprint (a: left by photosensitive seal; b: left by finger in photosensitive polymer ink)

3.1.3 印臺印油捺印樣本檢驗

在實際情況中，光敏印油一般只用于光敏印章，人手捺印指印時所用印油一般是印臺印油。實驗制作了手指分別蘸取表1所示8種印臺印油進行捺印的指印樣本，遺留5 d后使用靜電壓痕儀對樣本正面進行檢驗。結果見圖7。

圖7 印臺印油捺印的指紋樣本經靜電壓痕儀檢驗后結果Fig.7 ESDA-rendered genuine fingerprints in stamp-pad ink

從圖7可以看到，印臺印油捺印指印樣本經靜電壓痕儀檢驗后呈現的痕跡，均反映出較為清晰的指印紋線，具有較好的紋線表現能力；比較圖3、5、7可以發現，相較于光敏印油蓋、捺印指印樣本，印臺印油捺印樣本經靜電壓痕檢驗后，其印痕邊緣的光暈狀痕跡不明顯。在實驗過程中還發現，靜電壓痕儀檢驗后，印臺印油捺印指印樣本邊緣出現了超出紅色指印范圍的黑色補充紋線（圖8），且黑色紋線為紅色印油指印紋線的延伸，由此可判斷黑色紋線所反映出的指印為手指捺印印臺印油樣本時所留。而光敏印油蓋、捺印指印樣本未出現此類痕跡。

圖8 印臺印油捺印樣本邊緣黑色補充紋線Fig.8 Black excessive ridges around the genuine fingerprint in stamp-pad ink

對上述實驗結果綜合統計分析，發現光敏印油蓋印、捺印和印臺印油捺印樣本經靜電壓痕儀檢驗后形成的痕跡反映出清晰紋線的情況存在較明顯差異，三類樣本檢驗結果反映出清晰紋線的頻率依次為0.29、0.83和0.92。

綜合以上實驗結果發現，在印油種類、蓋印/捺印壓力相同的情況下，遺留5 d的光敏印油蓋、捺印指印樣本靜電壓痕儀檢驗結果表現出一定的差異：

1）光敏印章蓋印樣本檢驗結果反映出指印紋線的概率低于手指捺印樣本，這可能是造痕體（人手指與印章印面）立體結構存在的差異導致了指印遺留部位紙張結構變化上的差異。

2）大部分蓋印樣本的指印紋線表現力較差，但仍有少數種類光敏印油蓋印樣本能反映出清晰指印紋線，說明印油差異對檢驗結果產生了較大影響。

3）當使用印臺印油捺印指印時，該類樣本的靜電壓痕檢驗結果均反映出清晰指印紋線，且痕跡外圍出現特有的補充紋線，未出現光暈狀痕跡，這可能是印臺印油與光敏印油在成分、理化性質等方面的差異對檢驗結果造成的影響。

3.2 樣本背面檢驗

按照2.2方法制作的三類指印樣本遺留5 d后，用靜電壓痕儀在同等條件下分別對樣本背面進行檢驗。實驗結果顯示，光敏印油蓋印和捺印指印樣本背面經靜電壓痕儀檢驗后，均出現明顯的指印印痕，但未在印痕中觀察到指印紋線，且指印邊緣有明顯的光暈狀痕跡（圖9a、9b）；印臺印油捺印指印樣本的背面經靜電壓痕儀檢驗后，均未出現明顯指印印痕，僅在指印捺印處可見淺淡痕跡，且痕跡邊緣沒有光暈狀痕跡（圖9c）。上述結果反映出光敏印油對紙張的滲透能力強于印臺印油。

圖9 三類指印樣本背面檢驗結果（a：光敏印章蓋印指??；b：光敏印油捺印指??；c：印臺印油捺印指?。〧ig.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)

以上現象的產生主要與光敏印油特性有關：由于光敏印章的光敏墊微孔平均孔徑小于30 μm，為防止微孔堵塞，需使用專用的光敏印油，因此光敏印油中的顆粒往往比普通捺印用印油顆粒細小[10]，這意味著光敏印油對紙張的滲透能力可能強于印臺印油，光敏印油形成的指印也更易發生擴散。

3.3 不同遺留時間檢驗初探

在實驗過程中，本文還初步探究了遺留時間對檢驗結果的影響，發現大部分樣本反映出的規律較為一致：

1）遺留時間為1 d時，三類樣本正面經靜電壓痕儀檢驗后，形成的靜電粉痕跡均反映出清晰指印紋線。

2）遺留時間為5 d時，三類樣本正面經靜電壓痕儀檢驗后呈現的痕跡對指印紋線的表現能力均有不同程度下降，其中，大部分光敏蓋印樣本在靜電壓痕儀檢驗后，呈現出的痕跡對指印紋線的表現能力下降明顯，只能觀察到較少紋線；光敏印油捺印樣本及印臺印油捺印樣本檢驗后呈現出的痕跡對指印紋線的表現能力略有下降，但仍能觀察到較大面積的指紋線（圖3、5、7）。

3）遺留時間為15 d時，大部分光敏蓋印樣本及印臺印油捺印樣本的正面經靜電壓痕檢驗后對指印紋線的表現力趨于穩定，但光敏印油捺印樣本的正面經靜電壓痕檢驗后對紋線的表現力持續減弱，可見清晰指印紋線面積進一步減少（圖10）；三類樣本背面的檢驗結果與遺留時間為5 d時表現一致。

圖10 遺留15 d指印樣本靜電壓痕正面檢驗結果（a：光敏印章蓋印指??；b：光敏印油捺印指??；c：印臺印油捺印指?。〧ig.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）遺留時間為30 d時，光敏蓋印樣本及印臺印油捺印樣本的正面經靜電壓痕檢驗后對指印紋線的表現力趨于穩定，光敏印油捺印樣本的正面經靜電壓痕檢驗后對紋線的表現力持續減弱（圖11），檢驗結果與遺留時間為15 d時表現一致；三類樣本背面的檢驗結果與遺留時間為5 d時表現一致。

圖11 遺留30 d指印樣本靜電壓痕正面檢驗結果（a：光敏印章蓋印指??；b：光敏印油捺印指??；c：印臺印油捺印指?。〧ig.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）實驗過程中，有少數品牌印油的蓋印/捺印指印檢驗結果與其他樣本存在差異，說明印油差異可能對檢驗結果產生較大影響，此結果與3.1中一致。

綜合上述結果發現，在遺留時間為5～30 d時，實驗制作的三類樣本檢驗結果表現穩定，具體為：

1）光敏印章蓋印樣本正面的靜電壓痕檢驗結果對紋線的表現力較差，印臺印油捺印樣本正面經靜電壓痕檢驗后呈現出的痕跡對紋線的表現力較好，光敏印油捺印樣本正面檢驗后，呈現的痕跡隨時間的增長對紋線的表現力雖有下降，但仍明顯強于光敏印油蓋印樣本。

2）光敏印油蓋印和捺印指印樣本的背面在靜電壓痕檢驗后均出現明顯的指印印痕，印臺捺印樣本背面檢驗后未出現明顯的指印印痕。三類樣本檢驗結果呈現出上述差異的原因，可能在于光敏印油、印臺印油以及混合了汗液及油脂等手印遺留物質的印油在成分、理化性質等方面存在差異。由此可見，靜電壓痕儀檢驗法在一定程度上能夠實現對遺留5~30 d的紅印油指印蓋/捺印方式的區分。

4 結論與展望

本文分別對紙張上光敏印章偽造指印和手指捺印指印樣本的正面、背面進行靜電壓痕檢驗，實驗結果發現：

1）在同等條件下，對三類樣本正面進行檢驗，光敏印油捺印樣本和印臺印油捺印樣本的檢驗結果較印章蓋印樣本反映出更為清晰的指印紋線，且光敏印油蓋印、捺印樣本的檢驗結果均出現光暈狀痕跡，該痕跡未在印臺印油捺印樣本檢驗結果中出現；同時，部分印臺印油捺印指印在靜電壓痕檢驗后，靜電粉在原紅色印油范圍外形成補充指印紋線；少數光敏印章蓋印樣本在靜電壓痕檢驗后出現不完整章面印痕。

2）在同等條件下，對三類樣本背面進行檢驗，光敏印油蓋印、捺印樣本檢驗后均可見明顯指印痕跡，且出現光暈狀痕跡，印臺印油捺印樣本背面痕跡不明顯。

3）靜電壓痕儀檢驗法可在一定程度上區分遺留5～30 d的紅印油指印蓋/捺印方式。

由此可見，光敏印章蓋印指印與光敏印油、印臺印油捺印指印經靜電壓痕檢驗后的痕跡呈現出較為明顯的差異，綜合正面檢驗結果（紋線清晰程度、有無紋線補充以及光暈狀痕跡和章面印痕等）和背面檢驗結果（有無光暈狀痕跡、指印印痕是否明顯等），檢驗人員一定程度上能對可疑指印是否為光敏印章偽造形成做出判斷。

本文從可行性角度，對一定遺留時間內三類樣本的正反面靜電壓痕檢驗結果進行了初步討論，若要將該方法應用于刑事技術工作實踐中，還需綜合個體差異、遺留時間、印油種類、蓋/捺印力度、章體新舊程度、人員操作水平等影響因素，進行更加深入系統的研究，提供更為充足的科學依據。