UNIVERSITATEA “POLITEHNICA” DIN BUCUREȘTIACULTATEA DE CHIMIE APLICATĂ SI ȘTIINȚA MATERIALELOR

HOLOGRAFIA ÎN CRIMINALISTICĂ

Profesor coordonator: Studenți:

2015

CUPRINS

1.INTRODUCERE..............................................................................................................4

1.1.TEORIA HOLOGRAFIEI...................................................................................................6

2. ISTORIA SI TEORIA ACESTEI METODE...............................................................7

3. APLICATII PRACTICE IN DOMENIUL PREVENIRII SI CERCETARII INFRACTIUNILOR............................................................................................................9

3.1 HOLOGRAFIA FOLOSITA PENTRU PREVENIREA INFRACTIUNILOR..................9

3.2 APLICATII ALE HOLOGRAFIEI PENTRU DETECTAREA URMELOR UNEI INFRACTIUNI........................................................................................................................10

3.3. IMPORTANŢA SECURIZĂRII DOCUMENTELOR ŞI A HÂRTIILOR DE VALOARE..................................................................................................................................................16

3.4.AVANTAJELE ELEMENTELOR DE SECURITATE OPTIC VARIABILE IRIZANTE..................................................................................................................................................18

3.5.CATEGORII DE ELEMENTE DE SIGURANŢĂ OPTIC VARIABILE........................18

4. CONCLUZIE.................................................................................................................20

1.INTRODUCERE

După cum specifică literatura de specialitate, holografia este singura formă de fixare şi redare a unei imagini tridimensionale a lumii ce ne înconjoară. Având în vedere acest aspect, este utilă reprezentarea tridimensională a locului faptei, în care să poată fi observate obiectele din diverse perspective. Echipamentele care să permită înregistrarea unitară a locului faptei sunt greu de conceput deocamdată, datorită unor impedimente de ordin tehnic,precum şi din considerente financiare.

LUCRAREA TRATEAZĂ O TEMĂ DE APLICAȚIE A UNOR PROPRIETĂȚI OPTICE IN TEHNICA FOLOSITĂ ÎN CRIMINALISTICA MODERNĂ.

Examinarea holografică se poate aplica și în cazul cercetării falsului documentelor prin ştersături sau adăugiri. Datorită puterii mari de rezoluţie realizată prin utilizarea acestei metode, există posibilitatea sesizării unor elemente străine care nu aparţin suportului sau scrisului original, astfel putându-se trage concluzia că ne aflăm în faţa unui fals. Cea mai larg răspândită aplicaţie a holografiei, care interesează criminalistica, priveşte domeniul elementelor de protecţie care sunt prezente pe documente, bancnote şi alte hârtii de valoare. Se preconizează o evoluţie spectaculoasă a aplicaţiilor holografiei în acest domeniu al elementelor de securitate optic variabile, care e în continuuă schimbare.

AM ALES TEMA PENTRU CA ESTE MAI DEOSEBITĂ CA DOMENIU, NE-A INTERESAT CUM SE APLICĂ FIZICA INVAȚATĂ ÎN ȘCOALĂ, LA CURS SAU LABORATOR, IN VIAȚA DE TOATE ZILELE.

Scopul cercetării este aplicarea acestor cunosțiinte in practică si dezvoltarea si modernizarea metodelor utilizate în mod curent. Se preconizează o evoluţie spectaculoasă a aplicaţiilor holografiei în acest domeniu al elementelor de securitate optic variabile, care e în continuuă schimbare.

In concluzie, holografia reprezintă un domeniu de fizică a cărui explorare este încă în desfăşurare, iar exploatarea sa in criminalistică arată acest lucru.

Holografia criminalistică este o secțiune de tehnologie medico-legala, care studiază metodele de utilizare ale holografiei pentru a aborda prevenirea, detectarea și investigarea crimelor.

1.1.TEORIA HOLOGRAFIEI

Holografia poate fi privită ca o aplicație a laserilor. Ea constituie o metodă de a înregistra imaginea unui obiect folosind atât informația transmisa de amplitudinea undei cât și informația transmisă de faza undei.

Principiile de obținere si funcționare a unei holograme:Principiul holografiei optice, adică obținerea înregistrării complete a unui obiect,

plecându-se de la o figura de difracție produsă de obiect este prezentată prin două etape:1) Peste un fond luminos coerent se suprapune figura de difracție Fresnel, produsă de

obiectul luminat coerent cu fontul luminos; interferograma rezultată înregistrată pe o placă fotografică constituind holograma, care conține toate informațiile cu privire la amplitudinea si faza luminii difractate de către obiect.

2) Holograma fotografică se iluminează cu un fascicul de lumina paralelă, monocromatică, și datorită variațiilor in densitatea optică prezentată de placa fotografică apar efecte de difracție, prin care se reconstituie imaginea obiectului.

Astfel, în timp ce în fotografia obișnuită se înregistrează numai amplitudinea undei provenită de la obiect, informația conținută in faza fiind pierdută, in holografie franjele de pe hologramă conțin întreaga informație despre obiect (amplitudinea se manifestă în contrastul franjelor, iar faza în distanța dintre franje). In holografie, aceeași sursă servește atât la iluminarea obiectului, cât și la producerea fondului coerent.

2. ISTORIA SI TEORIA ACESTEI METODE

Astăzi este binecunoscut faptul ca această tehnică a fost inventată în 1947 de fizicianul ungur, născut în Marea Britanie, Dennis Gabor (1900-1979) laureat al premiului Nobel pentru fizică în anul 1971 când metoda sa a fost aplicată utilizându-se sursele laser. Metoda de înregistrare şi redare a unei holograme a fost descoperită în cadrul cercetărilor făcute pentru îmbunătăţirea funcţionării microscopului electronic la Compania British Thomson Houston. Metoda se utilizează şi azi în microscopia electronică şi poartă numele holografie electronică.

Holografia optică a fost pusă la punct ca tehnică abia după construirea laserilor, adică după anul 1960.

Holografia, atat prin explorările fundamentele care utilizează conjugarea de fază, stocarea asociativă şi în volum , cit şi prin numeroasele aplicaţii In alte domenii de cercetare şi industria modernă care utilizează în special interferometria holografică, este un domeniu actual. Stocarea şi reconstituirea imaginilor 3D reale a fost utilizată şi In laboratoare in vederea expunerii unor imagini apropiate de realitate şi înlocuind originale de mare valoare artistică şi culturală. A fost creat un sistem de reconstituire in lumină albă a hologramelor tip "curcubeu", denumit HOLOVIZOR 1-83. O holocameră portabilă, utilllizand înregistrarea hologramelor reflectante (Lippmann- Hragg-Denisluk), constituie obiectul unui brevet . In direcţia interferometriei holografice, realizarea instalaţiilor IH-1, IH-2 şi IH-3 (începînd cu anul 1973), a condus la o amplificare a cercetărilor orientate către analiza vibraţiilor, controlul nedistructiv al materialelor şi dispozitivelor şi vizualizarea tensiunilor mecanice.

Folosind interferometria în lumina laser granular (speckle) şi un sistem de înregistrare şl prelucrare a imaginilor cu o cameră TV, s-a reuşit vizualizarea şi măsurarea în timp real a unor structuri de moduri de vibraţie pentru care s-au stabilit parametrii de excitare. Măsurările precise au fost făcute în continuare pe holograme înregistrate de holocamera portabilă numai pentru structurile modale interesante, ceea ce a dus la o mare economie de muncă şi material.Prin modulaţia fasciculului de referintă în fază, s-au efectuat măsurări de amplitudine de vibratie de 0,5 nm(produse de ceramici piezoelectrice) , care deschid perspective de studiere a fizicii unor suprafeţe şi interfete.

Pentru măsurarea deformărilor vibratiilor mari, s-a dezvoltat o metodă optică numită interferometria holografică în planul Fourier. Dintr-o singură hologramă, este posibil să se obţină simultan toate componentele vectorului de deformare pe întreaga suprafaţă a obiectului. Domeniul de măsură al acestei metode poate fi controlat prin parametrii lentilei Fourier şi acoperă 30 pana la sute de µm pentru deformările în planul obiectului şi sute pînă la mii de µm în planul normal. Aceste proprietati, precum şi faptul că figurile de interferenţă pot avea numai două structure - franje paralele echidistante sau cercuri concentrice aproape echidistante- au facut posibile achizitia automata simplă a imaginilor. Interferometria holografică poate înlocui fotoelasticitatea clasică şi aduce o informaţie suplimentară.

3. APLICATII PRACTICE IN DOMENIUL PREVENIRII SI CERCETARII INFRACTIUNILOR

3.1 HOLOGRAFIA FOLOSITA PENTRU PREVENIREA INFRACTIUNILOR

Hologramele sunt recunoscute pe plan mondial ca dispozitive optice de prim-rang în domeniul securizarii si autentificării. Aparțin unei clase de imagini cunoscute sub numele de Diffractive Optical Variable Image Devices – DOVID, sau pe scurt dispozitive variabile optic. Hologramele pot fi produse doar cu ajutorul unor echipamente speciale, foarte avansate din punct de vedere tehnologic (laseri, camere presurizate, etc) și nu pot fi reproduse sau copiate prin tehnici de printare obișnuite, fotocopiere sau scanare.

Cea mai larg răspândită aplicaţie a holografiei, care interesează criminalistica, priveşte domeniul elementelor de protecţie care sunt prezente pe documente, bancnote şi alte hârtii de valoare. În ultimul timp producătorii unor mă rci renumite apelează la etichete confecţionate cu elemente de protecţie de tipul imaginilor holografice pentru a se proteja de produse contrafăcute. În industria audio-vizualului si a produselor soft se utilizează deasemenea etichetarea cu elemente de protecţie de tipul hologramei.

În securitate, hologramele și-au găsit primele utilizări: pe bancnote, pe biletele de intrare la diverse evenimente, pe ambalajele unor produse, pe cardurile de credit, pe codurile de bare, etc.

Holograme mici au fost introduse iniţial pe cardurile de credit pentru a preveni falsificarea acestora, sunt folosite azi tot mai des pe bancnote, pe biletele emise pentru intrarea la diferite manifestări culturale sau sportive, pe ambalajele originale ale programelor pentru calculator, precum şi pe alte produse în acelaşi scop. Un alt exemplu important al aplicaţiilor hologramelor în securitate sunt codurile de bare de pe mărfurile vândute în marile magazine. Cititorul de coduri citeşte informaţia de pe o reţea holografică. Această industrie mare a codurilor de bare a făcut din holografie un succes industrial.

Tehnica de calcul oferă acum posibilitatea realizării de falsuri prin utilizarea unui simplu calculator personal, cu componente ieftine și dotat cu software de prelucrare și tipărire a imaginilor. Falsificatorii pot acum să reproducă aproape orice tip de document sau ambalaj. De aceea hologramele de securitate sunt utilizate pe scara largă în multe domenii de activitate și pot fi găsite în mod curent pe o gamă largă de produse, ambalaje și documente: pașapoarte, cărți de credit, certificate de acțiuni, cupoane, bilete, legitimații de acces, cărți de identitate și card-uri de membru, etichete pentru articole de îmbrăcăminte, pachete software, compact disc-uri, ceasuri și articole sportive. În zilele noastre, aproape fiecare persoană are probabil, o holograma de securitate în buzunar. Foarte apreciate pentru securitate, DOVID’s pot fi produse numai folosind echipamente scumpe, specializate şi avansate tehnologic. Ele nu pot fi reproduse de imprimante simple, echipamente de scanare, sau prin tehnici de imprimare standard (analogice sau digitale) deoarece acestea sunt guvernate de proprietăți fizice diferite ( hologramele difracteaza lumină ,în timp ce imprimantele o reflectă ).

Ca rezultat, utilizarea hologramelor de securitate practic garantează autenticitatea produsului. Printarea holografică este redarea unei holograme pe o suprafaţă plană, producând efecte tridimensionale la vedere. O printare holografică diferă de o hologramă tradiţională în care imprimarea nu avea nevoie de aranjamente speciale ale luminii pentru a produce efectul 3-D. Privitorul nu are nevoie de ochelari specifici pentru a vedea imaginea. Printarea holografica nu poate fi făcuta pe hârtie obişnuită. Pentru a facilita acest proces, hârtia sau altă suprafaţă de imprimare trebuie să fie acoperită cu un strat de metal (de obicei, aluminiu sau oțel) sau reflectorizant de plastic. Holograma este prinsa în materialul lucios sau în plastic, formând o imagine pixelată, foarte detaliată, ieșita în relief. Atunci când este privită sub un microscop, suprafaţa metalică sau din plastic pare a avea relief. Aceste iregularități produc efectul 3-D prin dispersia luminii reflectate şi difractarea ei în lungimile de undă ale culorilor constituente. Undele reflectate interferă cu altele în aşa fel încât să dea o imagine vie, realista, 3D.

3.2 APLICATII ALE HOLOGRAFIEI PENTRU DETECTAREA URMELOR UNEI INFRACTIUNI

Printre aplicaţiiIle holografiei în criminalistică sunt menţionate posibilităţile de fixare în relief a locului faptei, cât şi la descoperirea urmelor infracţiunii.

În zilele noastre, echipamentele care să permită înregistrarea unitară a locului faptei sunt

greu de conceput deocamdată, datorită unor impedimente de ordin tehnic (realizarea unui fascicul laser de dimensiuni ale secţiunii comparabile cu suprafaţa de fixat sau realizarea unui baleiaj cu radiaţie laser care să acopere fiecare sector al aceleiaşi suprafeţe), precum şi din considerente financiare (realizarea unor emisii de radiaţii care să permită obţinerea de holograme cu profunzimi mari, de ordinul metrilor sau zecilor de metri, presupun instalaţii laser scumpe). O soluţie ar putea fi realizarea de holograme pe sectoare sau pe secţiuni, ca în cazul fotografiei schiţă de la locul faptei, şi apoi asamblarea lor pentru a reconstitui întregul. Altă soluţie ar putea-o constitui realizarea de holograme simulate sau artificiale , prin digitizarea fotografiilor locului faptei din diverse unghiuri, extrapolarea valorilor coordonatelor obţinute şi realizarea modelului reţelei de difracţie pe calculator. Există la ora actuală programe de calculator care simulează imaginea tridimensională, reproducând profunzimea pe ecran prin ajustări automate ale segmentelor în funcţie de perspectivă.

Astfel,se impune ca în lucrările de criminalistică să se delimiteze clar holografia de alte domenii de utilizare a laserului, în sensul descrierii ei ca mijloc de fixare a imaginii. Examinarea holografică se poate aplica în cazul cercetării falsului documentelor prin ştersături sau adăugiri. Această metodă presupune înregistrarea hologramei documentului cercetat şi apoi restituirea ei pentru a fi examinată cu ochiul liber sau fotografiată. Datorită puterii mari de rezoluţie realizată prin utilizarea acestei metode, există posibilitatea sesizării unor elemente străine care nu aparţin suportului sau scrisului original, astfel putându-se trage concluzia că ne aflăm în faţa unui fals.

După cum specifică literatura de specialitate, holografia este singura formă de fixare şi redare a unei imagini tridimensionale a lumii ce ne înconjoară.

AVÂND ÎN VEDERE ACEST ASPECT NE PUTEM ÎNCHIPUI CÂT DE UTILĂ AR PUTEA FI O REPREZENTARE TRIDIMENSIONALĂ A LOCULUI FAPTEI, ÎN CARE SĂ POATĂ FI OBSERVATE OBIECTELE DIN DIVERSE PERSPECTIVE.

Nu trebuie să uităm faptul că o hologramă prezintă calităţi deosebite din punct de vedere al calităţii imaginii, iar modul de stocare al informaţiilor este unul deosebit de eficient.

În plus, nu există o corespondenţă punct cu punct între imaginea unui obiect şi fotografia sa, ca în cazul fotografiei analogice sau digitale. Aceste modalităţi de lucru permit doar o fixare a proiecţiei obiectului pe un plan bidimensional. În cazul hologramei , fiecare punct al său este impresionat de fiecare punct al obiectului înregistrat.

Din acest motiv avem posibilitatea de a reconstrui imaginea de ansamblu a obiectului înregistrat, chiar dacă la redare folosim doar un fragment al hologramei înregistrate.

O astfel de situaţie presupune în schimb o scădere a rezoluţiei imaginii, lucru care este inacceptabil în situaţia când suntem interesaţi de detalii.

Posibilităţile tehnice şi costurile care le implică, fac ca la ora actuală să poată fi fixate doar obiecte cu volume mai mici de un metru cub, dar nu se exclude posibilitatea înregistrării unui spaţiu de dimensiuni mai mari. Pentru aceasta, se considera că s-ar putea proceda ca în cazul fotografiilor panoramice circulare, respectiv să fie înregistrate porţiuni mai mici învecinate, care apoi să fie montate de aşa manieră încât să redea întregul.

Aplicaţiile holografiei în interferometrie prezintă deosebita importanţă deoarece prin intermediul ei pot fi măsurate imperfecţiuni, deformări, striaţiuni, care să ofere informaţii preţioase în munca de cercetare criminalistică, în vederea descoperirii autorilor unor infracţiuni DUPĂ MICROURMELE GĂSITE LA LOCUL FAPTEI.

Poate cea mai importantă aplicare a fenomenelor optice de difracţie şi interferenţă o regăsim, prin intermediul tehnicilor holografice, la producerea elementelor de siguranţă de ultimă generaţie. Aceste elemente au menirea de a proteja, împotriva falsurilor şi a contrafacerilor, documente, hârtii de valoare dar şi unele produse din alte categorii. Elementele de securitate care se bazează pe tehnici holografice de înregistrare şi redare a imaginii, au caracteristic un mod specific de a reflecta lumina albă (lumina solară sau sursele obişnuite de lumină), sub formă de irizaţii în culori vii, strălucitoare – culorile curcubeului. Cu cât sunt mai complexe aceste elemente, cu atât mai greu sunt de falsificat sau de contrafăcut. Calităţile esenţiale ale acestor elemente optic variabile sunt legate de faptul ca sunt greu de executat de către infractori, nu permit copierea cu aparatura performantă existentă acum la dispoziţia publicului larg, iar pe de altă parte sunt foarte uşor de recunoscut cu simţurile noastre, fără a apela la instrumente ajutătoare.

Acestea garantează implementarea deplină a principiilor de înregistrare obiectivă a urmelor infracțiunii și obiecte care se încadrează în domeniul de activitate infracțională, precum și claritatea și iminența percepției în procedura de pre-proces și proces.

Imagistica de obiecte nu este atat de importanta și nu este singura direcție in holografie. Acesta poate fi utilizata pentru măsurarea dimensiunilor geometrice. Acest lucru este valabil mai ales atunci când obiectele reale sunt dificil de masurat sau chiar imposibil, de exemplu atunci când se analizează probele. În acest caz, sunt mijloace utile pentru a se analiza profilului suprafeței unui obiect si membrana vibranta.

Dăm exemplul unui experiment efectuat asupra unui instrument muzical, care poate fi folosit la testarea acestuia ca valoare artistica, dar și la identificarea sa.

Aplicarea holografiei este cea mai promițătoare analiza in cazul unor urme de lovituri (presiune), puse în corespondență cu suprafețele de lucru ale fisurii si a carcasei. Ca semnele de identificare de încredere pot fi caracteristici macroscopice și microscopice, abateri minore în special pe axa longitudinală a atacantului, adâncimi in suprafeței sa ,coordonand caracteristicile de relief, etc .

O sarcină importantă a expertizei artelor grafice este determinarea exactă a poziției spațiale a punctelor recuperate și distanțelor dintre ele, de exemplu, prin stabilirea mecanismului cercetător de fotografii și caracteristicilor spatio-temporale ale accidentului de circulație. Reconstructia replicii hologramei ale câmpului de unde împrăștiate de obiect poate fi folosit pentru a analiza starea acestuia. Sub acest aspect, holografia este un instrument unic, pentru ca va permite sa compare undele luminoase înregistrate la momente diferite, dar, de asemenea, imprimate pe holograma și difuzată de obiectul însuși. Interferența acestor unde, separate de un anumit interval de timp, va permite sa analizati starea obiectului, denaturarea sa, etc. Aceasta se face prin interferometrie holografica, care, spre deosebire de metodele optice care exploreaza doar obiectele lustruite, face posibila analiza multor obiecte medico-legale cu o suprafata aspra.

Dacă una dintre plăcile fotosensibile se activeaza de două ori pentru a înregistra o hologramă și între părți schimba ușor poziția sau forma unui obiect, de exemplu, la căldură, iar după manifestarea acestei plăci dublu expuse fotografice, el combina cele doua imagini, obiectul aparein doua stari diferite.

Când se restaurează o hologramă, este de preferat ca fasciculul să cadă peste obiect la aproximativ același unghi ca în momentul primei inregistrari a figurii de interferență. Interferența de două unde este substanțială, care sunt indeajuns de diferite , astfel încât vă permite să detectati schimbări, chiar dacă acelasi obiec între cele două expuneri este ușor deformat.

Astfel, folosind holografia putem descoperi urmele invizibile lăsate de infractor pe podea(încălțăminte). Odată ce un om a pasit pe un covor sau o altă pânză groasă, au rămas cu siguranta amprente invizibile. Rezultatele pozitive ale aplicării holografiei în diferite domenii ale științei și tehnologiei de cercetare sunt unul dintre factorii care conduc la utilizarea sa în munca de investigație și expertiza.

3.3. IMPORTANŢA SECURIZĂRII DOCUMENTELOR ŞI A HÂRTIILOR DE VALOARE

Într-o concepţie general acceptată, falsificarea presupune modificarea, alterarea unui produs original, iar contrafacerea constă în fabricarea în întregime a unui produs care-l imită pe cel original. Eforturile de a păstra integritatea unui produs original sunt foarte mari, pentru că infractorii îşi intensifică la rândul lor căutările pentru a realiza copiile perfecte. Practic, se poartă o bătălie continuă pentru a rămâne cu un pas în faţa infractorului, pe de-o parte în privinţa realizării unui produs cât mai sigur, şi pe de altă parte pentru realizarea dispozitivelor capabile să identifice rapid şi sigur chiar şi cele mai „reuşite” falsuri sau contrafaceri.

Produsele clasice de securizare a documentelor constau în majoritatea lor din elemente invariabile optic, cum sunt: decupaje specifice, linii fine în fond, microtexte (dimensiuni ale caracterelor mai mici de 0,3 mm). Filigranul ar trebui privit ca un precursor al elementelor variabile optic, deoarece prezintă un contrast negativ-pozitiv atunci când este privit în lumină transmisă sau lumină difuză reflectată. Imaginea latentă este tot un produs variabil optic clasic, realizat printr-o tipărire fină intaglio (tipar adânc realizat prin presare)1 după două direcţii

perpendiculare. Observarea documentului cu privirea orientată sub un unghi ascuţit permite distingerea unei diferenţe de contrast între fond şi caracterele tipărite pe document.

Se poate face o distincţie, după complexitate, a posibilităţilor de examinare a documentelor din punct de vedere al autenticităţii lor. Într-o primă categorie intră examinarea bazată direct pe simţurile omului; a doua categorie presupune utilizarea unor instrumente mai mult sau mai puţin complexe: lupa, scannerul de cod de bare, sursele ultraviolete etc. ULTIMA CATEGORIE PRESUPUNE EXAMINAREA CRIMINALISTICĂ REALIZATĂ DE EXPERŢI SPECIALIZAŢI ÎN DOMENIU, CARE FOLOSESC APARATURĂ TEHNICĂ AVANSATĂ.

Prima şi a doua categorie de examinări au rolul de a preveni şi demasca falsurile şi contrafacerile, pe când a treia categorie caută să urmărească produsele ilicite şi pe autorii acestora. Ţinând cont că publicul larg trebuie să aibă posibilitatea de a distinge în orice circumstanţe falsurile şi contrafacerile, elementele de securitate trebuie să îndeplinească condiţia de a putea fi verificate prin prisma primei categorii de examinări, cea accesibilă direct simţurilor umane. Nu trebuie neglijate unele aspecte interesante, privind examinarea, care ţin de psihicul uman. De foarte multe ori, falsificatorul se bazează pe neatenţia, buna credinţă, slabul nivel de cunoştinţe sau pur şi simplu jena de a arăta lipsa de încredere sau cunoştinţe a celui care, în loc să examineze cu atenţie o bancnotă, o ia pur şi simplu drept autentică, fără a o examina. Din aceste motive, este necesar ca elementele de securitate ale documentelor de valoare să fie foarte evidente, astfel încât examinarea lor să fie foarte firească, în sensul distingerii rapide şi fără echivoc a oricăror cât de mici modificări. În consecinţă, elementele de securitate trebuie să îndeplinească două condiţii esenţiale: examinarea lor să fie uşor de făcut, fără a folosi vreun instrument, şi pe de altă parte să fie foarte greu de falsificat sau contrafăcut. Dezvoltarea noii generaţii de elemente de securitate a apărut ca o consecinţă firească a evoluţiei explozive a copiatoarelor şi imprimantelor color. Copiatoarele se bazează pe două fenomene ale fizicii: cel electrostatic şi cel al fotoconductibilităţii. Etapele parcurse în producerea unei copii sunt următoarele: încărcarea suprafeţei fotoconductoare a cilindrului copiatorului; expunerea cilindrului încărcat la imaginea originală; developarea imaginii electrostatice latente; transferarea imaginii developate pe hârtie; fixarea imaginii pe hârtie (prin încălzire); îndepărtarea imaginii reziduale de pe cilindru. Examinarea la microscop a contrafacerilor realizate prin copiere arată aspectul neregulat ca formă şi dimensiune al particulelor de toner (substanţa solidă folosită în procesul de developare uscată, specific copiatoarelor) . Imprimantele, ca sisteme periferice ale calculatoarelor, convertesc impulsuri electronice în texte sau reprezentări grafice pe care le tipăresc pe hârtie. Imprimantele cu jet de cerneală, laser şi cu transfer termic pot executa şi tipărire color. Examinarea la microscop a contrafacerilor listate la imprimante color pune în evidenţă prezenţa microparticolelor de cerneală sau toner depuse neregulat pe lângă traseele principale. Bineînţeles că fidelitatea unei copii depinde nu numai de caracteristicile imprimantei, ci şi de puterea de rezoluţie a scannerului folosit la copiere, de placa grafică a calculatorului, ca şi de calitatea materialului suport folosit. Aceste aparate nu sunt capabile să redea prin copiere efectele optice variabile ale elementelor de securitate! Noua generaţie de elemente optic variabile se bazează pe reflexia dublă-oglindă (prin utilizarea de folii metalice subţiri), difracţie (holograme, kinegrame, pixelgrame etc.) sau interferenţă (structuri în pelicule sau filme-subţiri, reţele Bragg şi cristale lichide). Elementele de securitate bazate pe difracţie şi interferenţă mai sunt cunoscute ca elemente optic variabile irizante, deoarece lumina albă reflectată de acestea apare în culorile curcubeului.

3.4.AVANTAJELE ELEMENTELOR DE SECURITATE OPTIC VARIABILE IRIZANTE

Fenomenul prin care, schimbând unghiul de incidenţă al sursei de iluminare sau unghiul de observaţie, se produce o variaţie a culorii unui obiect este cunoscut sub numele de irizare. Acest efect optic este oarecum în contrast faţă de constanţa culorilor lumii înconjurătoare, fapt care-l recomandă ca un mijloc ideal de identificare facilă a autenticităţii. Irizarea se produce datorită difracţiei luminii printr-o grilă periodică de franje sau prin interferenţa luminii în pelicule subţiri. Din punct de vedere al securizării documentelor, fenomenul de irizare datorat difracţiei sau interferenţei are avantajele:

– copiatoarele color sau imprimantele nu pot reproduce aceste efecte luminoase;– producerea de elemente de securitate irizante este complicată, pretinzând echipamente speciale şi cunoştinţe specializate;– efectele optic variabile sunt uşor de observat pretându-se la examinarea rapidă doar cu ajutorul ochiului liber.

Echipamentul de producţie însuşi, complex şi costisitor, ca şi specializarea personalului sunt condiţii care fac ca aceste elemente de securitate să fie greu de reprodus. Trebuie menţionat că secretul, în general, este un mijloc inferior de securitate; odată un secret dezvăluit un întreg sistem de securitate devine neoperant.

3.5.CATEGORII DE ELEMENTE DE SIGURANŢĂ OPTIC VARIABILE

Elemente optic variabile irizante se obţin aplicând fenomenul de difracţie a luminii prin grile subţiri în procesul de producţie. Grila (reţeaua) este imprimată într-un material fotosensibil, printr-un procedeu optic de tipul holografiei sau al litografierii cu interferenţă laser. Modelul astfel obţinut, denumit master (matriţă) holografic este placat cu nichel. Placa corespunzătoare cu relieful negativ almasterului holografic reprezintă masterul (matriţa) de nichel. Prin presare, această matriţă produce copii pe pelicule de plastic cu grosime de 3–5 µm. Relieful imprimat pe pelicula de plastic este acoperit, în vid, cu un strat subţire (50–100 nm) de material reflectorizant. Stratul reflectorizant este de obicei metalic, aluminiu sau aur. În final, se lipeşte un strat protector transparent peste stratul metalic .

Aplicarea hologramelor astfel obţinute pe documente de valoare sau produse protejate împotriva contrafacerii se face prin intermediul foliei termo-transferabile, foliei laminate, etichetelor sau prin integrarea în unele suporturi de hârtie. Adezivii care se folosesc la fixarea foliilor nu permit îndepărtarea acestora fără a le produce distrugeri, care fac imposibil transferul pe un document sau produs contrafăcut. Relieful imprimat nu poate fi descoperit, prin îndepărtarea stratului protector, fără a-i produce deteriorări ireparabile. Din punct de vedere tehnic, copierea pe cale mecanică a unui astfel de relief este imposibilă, datorită dimensiunilor foarte mici ale acestuia.

În afara structurii tipice a reliefului imprimat prin reţele subţiri, semitransparenţa poate fi utilizată în tehnica holografică a obţinerii de elemente optic variabile. În esenţă, procedeul de fabricaţie constă în acoperirea cu lac sub forma unui model foarte fin a stratului metalic reflectorizant. Spălând suprafaţa cu o soluţie acidă, metalul neacoperit de lac va fi corodat. În acest fel obţinem o hologramă demetalizată sau semitransparentă.

Deşi hologramele semitransparente au în mod implicit o strălucire mai scăzută, ele au avantajul că pot fi folosite, ca element de siguranţă, prin aplicare ca strat protector peste informaţiile unui document de valoare. Pentru evitarea copierii, prin contact laser sau prin altă metodă holografică, a unui element optic variabil, se acoperă tiparul imprimat al reţelei cu o vopsea care absoarbe radiaţiile de lungime de undă scurtă necesare înregistrării pe material fotosensibil. Pe de altă parte, hologramele semitransparente exclud posibilitatea copierii prin contact laser. Tot pentru contracararea intenţiilor de copiere optică, se practică o aliniere asimetrică a reliefului imprimat, aşa încât imaginile difractate să transmită un model asimetric al franjelor imposibil de copiat. Important de menţionat este faptul că în situaţia când infractorii reuşesc să contrafacă originalul unui element de securitate, ajungând să folosească exact aceeaşi tehnologie de fabricaţie, este foarte dificil să identifici originalul. În astfel de situaţii nici complicarea desenului iniţial nu este foarte utilă, deoarece identificarea unei imagini mai complexe va fi mai greoaie pentru utilizator. Astfel, elementele optic variabile descrise până acum sunt de fapt nişte pseudoholograme, ele dezvoltându-se în două dimensiuni, fără a marca efectul de profunzime caracteristic celei de-a treia dimensiuni. În limbajul curent, s-a încetăţenit însă denumirea de hologramă acordată oricărei imagini cu efect optic irizat.

Firmele specializate în producerea elementelor optic variabile de înaltă securitate au realizat produse complexe, care îmbină elementele de imagine irizate cu efecte cinematice, microtext şi imagini grafice fin detaliate.

Ca realizări de vârf în acest domeniu enumerăm :

– imaginea orientată movigram (Hologram Industries, Franţa), o compoziţie holografică de detalii fine, imagini şi microtext; fiecare imagine are o direcţie şi o perioadă specifică;– aspectul dot-matrix (Applied Holographics, Marea Britanie), o matrice de puncte de difracţie (peste 300/inch); fiecare punct constituie o franjă de perioadă şi direcţie specifică;– pixelgrama (CSIRO, Australia), o matrice de pixeli de dimensiuni micrometrice realizată prin litografiere cu fascicol de electroni, constituind o reţea ce variază continuu ca perioadă şi direcţie;– kinegrama (Landis & Gyr, Elveţia), este o imagine cu efecte cinematice, cum sunt rotaţia, translaţia, contracţia, extensia sau completa transformare a unei imagini în alta; fiecare efect al kinegramei presupune un număr de subelemente corespunzând unei reţele cu o singulară şi specifică perioadă şi orientare; rotind sau înclinând încet kinegrama se vor succeda diferitele faze ale animaţiei, în funcţie de subelementul a cărui direcţie este orientată spre privirea noastră.

Şi în cazul kinegramelor este posibilă orientarea asimetrică a reţelelor de difracţie, astfel încât să facă imposibilă copierea lor prin tehnici holografice. În interiorul kinegramei pot fi incluse diverse elemente de securitate optic variabile, cum sunt: încorporări de nannotext (vizibil doar la microscop), încorporări de microtext (vizibil cu lupa), litografiere difractivă (contrast diferit reversibil), demetalizare parţială (îndepărtare de înaltă precizie a unor porţiuni din suprafaţa kinegramei).

Produsul mai oferă posibilitatea incorporării unei arii difractive de codare, pentru verificarea autenticităţii cu dispozitive automate specializate. Această codificare este destinată aplicaţiilor de înaltă securitate, care presupun existenţa unor cititoare concepute special în acest scop.

Contrafacerile, indiferent de modul de realizare, vor reproduce necorespunzător holograma. Aceasta va apărea ca o zonă ori închisă la culoare, ori foarte strălucitoare, depinzând

de unghiul sub care s-a executat copierea, dar în nici un caz nu va prezenta irizaţiile caracteristice sau alternanţa de elemente componente. Elementele optic variabile bidimensionale pot constitui structuri complexe cu imagini tridimensionale în cadrul unui şi aceluiaş element de securitate al unui document de valoare.

Hologramele care figurează pe cardurile de plată actuale constituie un element de securitate deosebit de expresiv pentru specialistul în analiza documentelor. Exemple ale aplicaţiei hologramei tridimensionale le întâlnim la cardurile VISA şi MasterCard. Pentru combaterea intenţiilor de contrafacere, pe imaginea holografică sunt imprimate cifrele numărului de identificare bancară, fie în relief pozitiv, fie în profunzimea laminatului.

Sunt cunoscute numeroase încercări de contrafacere a cardurilor, în sensul imitării prin ştanţare la cald a figurii centrale din imaginea holografică. Se întrebuinţează acest procedeu pentru a conferi imaginii un aspect de spaţialitate, care poate fi uşor reperat prin palparea suprafeţei şi sesizarea tactilă a reliefului necorespunzător. Protecţia prin intermediul hologramei este uşor de observat şi de verificat din punct de vedere al integrităţii. Încercările de desprindere a filmului holografic nu pot rămâne neobservate; datorită grosimii sale reduse, practic nu poate fi desprins decât prin distrugere.

4. CONCLUZIE

Se preconizează o evoluţie spectaculoasă a aplicaţiilor holografiei în acest domeniu al elementelor de securitate optic variabile, care e în continuuă schimbare. Odată cu dezvoltarea în continuare a holografiei vor fi dezvoltate și aplicatii în practică și alte metode și instrumente pentru a îmbunătăți în mod semnificativ nu numai stabilirea și căutarea urmelor și dovezilor, dar, de asemenea, metode pentru a preveni infracțiunile.

BIBLIOGRAFIE

1. Traian Tandin, Crime, criminali și polițiști, Ed.Paralela 45, 20062. Traian Tandin, Erori judiciare, Vol.1, Ed.Juridică, 20053. Tudorel-Severin B.Butoi, Criminali în serie, Ed.Phobos, 20054. 5. Mihaela Dumitru, “Fizica laserilor si aplicatii”, Ed.U.P.B., 1993 (100 pag)5. Mihaela Ghelmez,(Dumitru), C.Toma, St.Pusca, Andreea Sterian, “Elemente de

aprofundare a lucrarilor de laborator de optica-Indrumar”, Ed.Printech, Bucuresti 2004, ISBN 973-652-964-9, 168 pag.

6. Mihaela Ghelmez,(Dumitru), Fizica Moderna. Materiale si note de curs, Ed.Printech, Bucuresti 2008

7. M.A.Ghelmez, B.Dumitru, „Metode optice de inalta rezolutie” (Materiale, note de curs, teme experimentale si aplicative), Editura Printech, Bucuresti, 2015

8. Resurse Internet