Учёные СПбГУ разработали новый способ определения фальсификации документов на основе цифрового анализа цвета чернил ручек

Обновлено 15 Янв. 2023 г.

Химики Санкт-Петербургского университета предложили новый подход к классификации синих чернил шариковых ручек, который в будущем позволит криминалистам точнее определять фальсификацию документов.

Одна из важнейших проблем в криминалистике — определение фальсификации документов. Большинство судебных экспертиз по определению давности документов выполняются с помощью единственной аттестованной методики Министерства юстиции России, в основе которой лежит метод газо-жидкостной хроматографии, анализирующий динамику испарения легколетучих компонентов. Этот метод весьма точен, однако для проведения исследования требуется много времени, при этом анализу подлежат только документы не старше двух лет.

Результаты исследования, поддержанного грантом РНФ, опубликованы в журнале Королевского химического сообщества Analyst.

Определение подлинности и времени создания того или иного документа — один из ключевых факторов в криминалистической технике. Однако большинство растворителей, которые содержатся в чернилах, используемых для подписи на документах, испаряются за два года, остаётся лишь красящая основа — она может храниться более 100 лет. Чтобы повысить точность исследований, мы взялись за анализ именно этой составляющей, — объяснил доцент кафедры лазерной химии и лазерного материаловедения СПбГУ Илья Тумкин.

Междисциплинарная группа, состоящая из специалистов в области химии и прикладной математики, разработала принципиально новый подход, позволяющий установить подлинность и в перспективе срок используемых на документе чернил, не используя при этом сложное химическое оборудование для анализа. На чернила ручки воздействуют специальным растворителем, который позволяет отличить один их тип от других. Таким образом можно достоверно определить, могли ли фрагменты текста быть фальсифицированы.

Исследование проводилось в рамках гранта Российского научного фонда «Разработка способа анализа и классификации пишущих составов на бумажных носителях с использованием методов селективной экстракции и цифрового анализа цвета». Изучение химических составов проводилось с использованием оборудования ресурсных центров «Оптические и лазерные методы исследования вещества» и «Методы анализа состава вещества» Научного парка СПбГУ.

Для более точного анализа после использования растворителя написанное подвергается второму этапу обработки: учёные делают фотографию рукописного текста с использованием монохромных светодиодов в красном, синем и зелёном свете по отдельности. Это позволяет разложить цвет обычной синей ручки на его компоненты и определить, например, какие фрагменты текста могли быть дописаны позднее, возможно, другим человеком. Обработка изображений для классификации чернил выполнялась с помощью машинного обучения — в перспективе такой способ позволит быстрее и точнее определять наличие разных чернил в исследуемых криминалистами документах.

Разработанный алгоритм на основе цифрового анализа цвета оказался более информативным по сравнению с широко используемым в технической экспертизе документов методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Сейчас имеются устоявшиеся методики определения всего лишь одного из типов красителей, используемых при написании документов, — трифенилметановых красителей. Мы же анализируем полный состав чернил, которые могут включать в себя фталоцианиновые, триазиновые, азокрасители и многие другие классы. Таким образом, с использованием разработанного алгоритма возможно получить более детальную кластеризацию, чем раньше, — сказал руководитель проекта, старший преподаватель СПбГУ Андрей Калиничев.