Open Library - открытая библиотека учебной информации. Московский государственный университет печати Капельно струйный принтер

А. П. Андреев

эксперт-криминалист

Автором статьи на практическом примере доказана ошибочность гипотезы о возможности идентификации струйного печатающего устройства по расположению дискретных элементов (микрокапель чернил) на отпечатанном изображении.

Ключевые слова: струйная печать; струйный принтер; идентификация струйного принтера; экспертиза документов; стохастический растр.

А 65

ББК 67.52:32.973.2-044

УДК 343.983:681.327.2

ГРНТИ 10.85.31; 20.53.31

Код ВАК 12.00.12; 05.13.15

On the identification of an ink jet recording apparatus of the arrangement of discrete elements (microdroplets of ink) in the printed image

A. P. Andreev

expert criminalist

The author of the article on a practical example proved the fallacy of the hypothesis about the possibility of identification of an inkjet printing apparatus of the arrangement of discrete elements (microdroplets of ink) in the printed image.

Keywords: inkjet printing; inkjet printer; inkjet printer identification; examination of documents; stochastic raster.

_____________________________________

Возможность идентификации струйного печатающего устройства по расположению дискретных элементов (микрокапель чернил) основывается на гипотезе, выдвинутой С. Б. Шашкиным и рядом его соавторов , об индивидуальности расположения этих элементов на отпечатанных изображениях.

Например, в учебном пособии ЭКЦ МВД России авторы следующим образом оценивают результаты проведённого ими эксперимента: «Исследование распечаток проводилось способом визуального и микроскопического сопоставлений взаиморасположения пикселов на сопоставимых по содержанию, графической композиции участках документов. При этом были получены следующие результаты и выводы из них.

Анализ серии распечаток одного и того же электронного образа документа, выполненных на принтерах различных фирм, без замены печатающей головки позволяет сделать вывод о высокой степени сходства во взаиморасположении дискретных элементов, образующих изображение, многократно полученное с помощью одного и того же принтера. Здесь нельзя говорить о полной идентичности, поскольку часть пикселов, порядка пяти из ста, выделяемых на любом участке изображения, от распечатки к распечатке то пропадают, то появляются снова. Объясняется это периодически возникающими сбоями в работе отдельных чернильных каналов.

При печати одного и того же электронного образа документа на различных устройствах одной и той же модели или при замене картриджей на принтерах фирмы Hewlett Packard при прочих одинаковых условиях (идентичном программном обеспечении, сохранении размещения распечатываемого электронного образа относительно границ документа) взаимное расположение пикселов существенно изменялось, что объясняется совместным действием следующих факторов производственного и эксплуатационного характера: вариациями в размещении сопел на печатающей головке, возникающими на этапе её изготовления, индивидуальными отклонениями в работе механизма её позиционирования, неисправностью отдельных чернильных каналов. Данные факторы обусловливают наличие на документе, подготовленном на струйном принтере, частных признаков конкретного ПУ или его печатающей головки. Таким образом, признаком, который позволяет индивидуализировать конкретное струйное знакосинтезирующее устройство, является взаиморасположение дискретных элементов, образующих изображение (курсив А. А.)» .

По сути, авторы пособия, ссылаясь на серию своих экспериментов, утверждают о возможности идентификации конкретного струйного печатающего устройства путём сравнения расположения микрокапель чернил на отпечатанных изображениях, совпадение которых будет свидетельствовать о выполнении двух документов с одинаковыми изображениями при помощи одного печатающего устройства (в составе программно-аппаратного комплекса компьютер-принтер-программное обеспечение), а их различие может свидетельствовать об использовании другого печатающего устройства или о печати на том же устройстве, но с иными настройками. Таким образом, авторы рассматриваемой гипотезы утверждают об индивидуальности расположения сопел на конкретной печатающей головке, возникающей на этапе её изготовления, которая в совокупности с особенностями функционирования механизмов печатающего устройства и даёт возможность его идентификации по отпечатанному изображению.

В последующем рассматриваемая гипотеза была подтверждена в рамках научно-исследовательской работы по теме «Криминалистическое исследование документов, изготовленных с помощью капельно-струйных печатающих устройств», оконченной в 2009 году авторским коллективом Саратовского юридического института МВД России: «Также подтверждена на большом количестве экспериментального материала идея С.Б. Шашкина о возможности решения идентификационного вопроса по изображениям, полученным с помощью одного и того же принтера при условиях печати изображений с одного электронного оригинала, одного и того же программного обеспечения, при одних и тех же режимах печати» .

Эти идеи нашли поддержку не только в научной среде, но и у отдельных практикующих экспертов.

Так, сотрудник ЭКЦ ГУВД по Алтайскому краю А.И. Хмыз в 2011 году, со ссылкой на указанную здесь работу С. Б. Шашкина, А. В. Гортинского и А. В. Пахомова, писал, что: «Сравнение сопоставимых по содержанию, графической композиции элементов изображений на поддельных денежных билетах и изображений на листах бумаги (в данном случае представленных по инициативе эксперта) позволяет решить поставленную перед экспертом идентификационную задачу. Так, совпадение по форме, размерам, цвету, расположению и взаиморасположению точек, которыми выполнены изображения (фото № 6), даёт основание для вывода о том, что изображения выполнены с помощью одного и того же печатающего устройства, следовательно, позволяет установить факт использования конкретного печатающего устройства при изготовлении поддельных денежных билетов, ценных бумаг и документов.

Фото № 6. Совпадение по расположению и взаиморасположению точек (одного цвета), которыми образованы изображения на исследуемой купюре (слева) и на купюре, расположенной на листе бумаги (справа), изъятом при обыске у подозреваемого.

Установление данного факта является существенным при доказывании виновности лица в совершении преступлений, связанных с изготовлением поддельных денежных билетов, бланков ценных бумаг и документов» .

Сотрудники ЭКЦ УМВД России по Ивановской области С. А. Смотров и И. С. Смотров в своей статье приводят пример экспертизы, проведённой в рамках расследования уголовного дела, в результате которой «при исследовании изображений водяных знаков более чем на 3000 поддельных денежных билетах были выявлены совокупности расположения точек капель красящего вещества», позволившие «с учётом установленного ранее факта печати указанных изображений с помощью одного программно-аппаратного комплекса с применением одних и тех же настроек процесса печати … сделать вывод о едином источнике происхождения изображений водных знаков на всех исследованных объектах» . В заключение авторы статьи пишут: «применение положений научно-исследовательской работы, проведённой под руководством П. В. Бондаренко, к исследованию поддельных денежных билетов Банка России позволило установить факт печати на них полутоновых изображений, например, изображений водяных знаков, с помощью одного программно-аппаратного комплекса с применением одних и тех же настроек процесса печати» .

Таким образом, можно констатировать, что научные и методические источники содержат абсолютно чёткие данные о возможности идентификации струйных принтеров по расположению микрокапель чернил на распечатанных изображениях, на основании которых проведены отдельные экспертизы в рамках расследования реальных уголовных дел. К сожалению, во всех опубликованных работах по этой тематике нет ни подробного описания хода и результатов экспериментов, ни соответствующего иллюстративного материала, также отсутствуют конкретные методические рекомендации по проведению данного вида исследований. Эти факторы в совокупности возможно и повлияли на то, что рассматриваемый подход не нашёл широкого применения на практике и в целом вызывает скептическое к себе отношение. Однако, он представляется простым в применении и, в случае получения положительных результатов по итогам проверки, может служить достаточно эффективным средством для решения такой трудной на сегодняшнее время задачи, как идентификация струйных печатающих устройств.

Для изучения возможности идентификации струйных печатающих устройств по расположению микрокапель чернил на отпечатанных изображениях автором настоящей статьи была проведена исследовательская работа с использованием струйных печатающих устройств различных марок и моделей, в ходе которой изучались следующие показатели.

1. Устойчивость отображения и индивидуальность расположения микрокапель чернил на одинаковых изображениях, отпечатанных при одинаковых параметрах вывода на печать на одном устройстве.

2. Устойчивость отображения и индивидуальность расположения микрокапель чернил на одинаковых изображениях, отпечатанных при одинаковых параметрах вывода на печать при помощи разных устройств одной модели (однотипных печатающих головок).

3. Устойчивость отображения и индивидуальность расположения микрокапель чернил на одинаковых изображениях, отпечатанных при одинаковых параметрах вывода на печать при помощи разных устройств разных моделей (разнотипных печатающих головок).

4. Влияние изменения параметров печати, а также использования разных программно-аппаратных комплексов (компьютеров с установленными разными операционными системами, разными графическими редакторами) на устойчивость отображения и индивидуальность расположения микрокапель чернил на одинаковых изображениях, выполненных при помощи одного устройства.

5. Индивидуальность формы, размеров и расположения сопел на струйных печатающих головках.

Экспериментальная работа проводилась путём распечатки одного и того же цветного изображения на нескольких принтерах одной модели или на одном принтере, но с заменой картриджей с печатающей головкой. В полученных изображениях сравнивалось расположение микрокапель чернил одинаковых цветов при помощи стереомикроскопа и методом компьютерного наложения изображений (условия эксперимента приведены в приложении 1, иллюстрации результатов - в приложениях 2, 3) .

Сравнением полученных образцов и изучением рабочей поверхности печатающих головок струйных печатающих устройств установлены следующие факты.

1. На одинаковых изображениях, отпечатанных при одинаковых параметрах вывода на печать на одном устройстве, взаиморасположение микрокапель чернил имеет чётко повторяющуюся структуру, в которой могут быть различия в виде отсутствия отдельных капель, при этом какого-либо существенного смещения одних капель относительно других не наблюдается (рис. 3-5, 7-9, 11-13, 15-17). Таким образом, в экспериментальных изображениях устойчиво повторяется растровая структура, образованная отдельными микрокаплями чернил.

2. На одинаковых изображениях, отпечатанных при одинаковых параметрах вывода на печать при помощи разных устройств одной модели, наблюдается картина, соответствующая описанной выше, характерная для изображений, отпечатанных на одном устройстве - устойчиво повторяющаяся растровая структура (рис. 6, 10, 14, 18).

Такая же картина наблюдается на изображениях, отпечатанных на одном устройстве при помощи картриджей разных моделей (рис. 19, 20), головки которых имеют существенные различия по форме, размерам и расположению сопел (рис. 36).

3. На одинаковых изображениях, отпечатанных при одинаковых параметрах вывода на печать при помощи разных устройств разнообразных моделей, имеются существенные различия в наличии и расположении микрокапель (рис. 21, 22).

4. На одинаковых изображениях, выполненных при помощи одного устройства при разных параметрах вывода на печать наблюдается следующая картина:

а) при использовании разных компьютеров (в том числе производстве печати через сетевые подключения) и операционных систем, но в одной графической программе с одними настройками в изображениях наблюдалась устойчивая повторяющаяся растровая структура (рис. 23, 24);

б) при использовании одной графической программы, но с изменением настроек наблюдались существенные различия растровой структуры (рис. 25, 26).

5. Сравнением структуры рабочих поверхностей печатающих головок различных струйных печатающих устройств установлено отсутствие каких-либо существенных различий в форме, размерах и расположении сопел на печатающих головках одной модели (устройство или картридж одного типа) (рис. 27-35, 37).

Обобщая результаты эксперимента, можно констатировать, что гипотеза об индивидуальном для каждого печатающего устройства (печатающей головки) расположении микрокапель чернил струйного печатающего устройства на отпечатанных изображениях на данный момент является ошибочной. Одной из причин этого является сделанный авторами указанных работ акцент на оценке конечного результата процесса струйной печати - красочных изображений, при этом расположение дискретных точек рассматривалось как след-отображение конкретного печатающего устройства, обусловленное особенностями (вариационностью) формы и размещения сопел на печатающих головках, возникающими на этапе их изготовления . Процессы же формирования электронного изображения и вывода его на печать подробно не рассматривались.

Струйная печатающая головка является лишь исполнителем в цепочке получения конечного изображения. Растрирование изображений в процессе печати осуществляется посредством так называемого «обработчика растрового изображения» , который может быть реализован аппаратно (за счёт растрирующих модулей, встроенных в принтер) или программно (через драйвер принтера или компоненты графического редактора, через который осуществляется вывод изображения на печать). Применительно к рассматриваемой теме, в струйных принтерах бытового назначения, процессы растрирования осуществляются программно и управляются либо драйвером принтера, либо компонентами графического редактора. Например, «электроника струйных пьезоэлектрических принтеров Epson бюджетного класса не оснащена растровым процессором и интерпретатором языка Adobe PostScript. Управляющий микроконтроллер принтера выполняет функцию управления печатающей головкой с построчной буферизацией поступающих из драйвера принтера отрастрированных графических данных (координат капель на листе). Координаты капель, информация об их размере и настройки принтера передаются на микроконтроллер при помощи специального низкоуровневого языка управления ESC.P2. В свою очередь, функции растрового процессора и системы управления цветом выполняет установленное на персональном компьютере прикладное программное обеспечение принтера» .

Вышеизложенное подтверждается и результатами проведённого эксперимента: устойчивым совпадением размещения микрокапель в изображениях, отпечатанных при одинаковых параметрах печати при помощи разных устройств или картриджей одной модели (с использованием однотипных печатающих головок), а также в изображениях, отпечатанных при помощи картриджей разных моделей (разнотипных печатающих головок) на одном устройстве, и различием в их размещении при изменении параметров печати или печати из разных графических программ.

Таким образом, результаты проведённых экспериментов однозначно доказывают невозможность идентификации струйного печатающего устройства по расположению дискретных элементов (микрокапель чернил) на отпечатанном изображении.

Приложение 1

ОБОРУДОВАНИЕ, ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И МЕТОДЫ СРАВНЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ

1. В качестве экспериментальных изображений использовались тестовые страницы для цветных принтеров, содержащие цветные и монохромные полутоновые изображения, на которых имеются участки с разреженной растровой структурой, позволяющей выделять и изучать расположение отдельных микрокапель чернил разных цветов.

Учитывая повторяемость результатов на разных изображениях, формат и ограниченный объём статьи, эксперимент проиллюстрирован на примере тестовой страницы от Fotocommunity prints (оригинал файла http://printer-one.ru/wp-content/uploads/2015/05/test1.jpg).

2. Распечатка изображений проводилась при помощи цветных струйных принтеров следующих моделей:

Модели с печатающей головкой в картридже: Canon PIXMA IP2700 (оригинальные картриджи Canon PG-512+CL-513); HP 5652 (оригинальные картриджи НРС6657А+НРС6658А и трёхцветные фирмы PScom, совместимые с НР6657А);

Модель со встроенной печатающей головкой Epson L800;

Модель со сменной печатающей головкой Canon MG 5240.

3. Сравнение растровой структуры проводилось на одинаковых участках изображений методом сопоставления при помощи стереомикроскопа Leica M165, а также способом компьютерного наложения следующим образом:

а) распечатанные изображения сканировались при помощи сканера Epson Perfection 4870 Photo с разрешением 1200 dpi в формате TIFF;

б) в графическом редакторе Adobe Photoshop CS3 загруженные изображения переводились в режим CMYK и разделялись на отдельные каналы, по которым проводилось сравнение (например, рис. 3, 4);

в) одноимённые каналы сравнивались путём создания многослойного изображения и совмещения слоёв при помощи инструмента «Свободное трансформирование» (Ctrl+T): режим наложения слоёв «Нормальный», непрозрачность верхнего слоя 50 %, для наглядности одно из изображений инвертировалось (Ctrl+I) (например, рис. 5).

Как показал эксперимент наиболее эффективно сравнение по жёлтому каналу (Y), при этом растровые точки в канале соответствуют микрокаплям жёлтых чернил на распечатанном изображении (рис. 1, 2).

Рис. 1. Изображения фрагмента, отпечатанного на цветном струйном принтере. Изображение вверху получено при помощи микроскопа, внизу - отсканировано при помощи планшетного сканера (разрешение 1200 dpi, формат TIFF).

Рис. 2. Вверху - жёлтый канал (Y) изображения, расположенного внизу на рис. 1. Внизу - результат компьютерного наложения этого изображения (прозрачность слоя 30 %) и изображения, расположенного вверху на рис. 1: видно полное совмещение расположения растровых элементов жёлтого канала и микрокапель жёлтых чернил.

4. Условия печати образцов и результаты сравнения растров были сведены в таблицу, при помощи которой осуществлён итоговый анализ полученных данных (шапка таблицы приведена ниже).

Приложение 2

РЕЗУЛЬТАТЫ СРАВНЕНИЯ РАСТРОВОЙ СТРУКТУРЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ ПО ЖЁЛТОМУ КАНАЛУ (Y)

(для примера приведены фрагменты экспериментальных изображений)

Рис. 3. Жёлтый канал (Y) изображений, отпечатанных на первом принтере Epson L800.

Рис. 4. Жёлтый канал (Y) изображений, отпечатанных на втором принтере Epson L800.

Рис. 5. Совмещение изображений, отпечатанных на одном принтере Epson L800: слева - расположенных на рис. 3 (первый принтер), справа - расположенных на рис. 4 (второй принтер).

Рис. 6. Совмещение изображений, отпечатанных на разных принтерах Epson L800: расположенных на рис. 3 (справа) и рис. 4 (справа).

Рис. 7. Жёлтый канал (Y) изображений, отпечатанных на первом МФУ Canon MG 5240.

Рис. 8. Жёлтый канал (Y) изображений, отпечатанных на втором МФУ Canon MG 5240.

Рис. 9. Совмещение изображений, отпечатанных на одном МФУ Canon MG 5240: слева - расположенных на рис. 7 (первое МФУ), справа - расположенных на рис. 8 (второе МФУ).

Рис. 10. Совмещение изображений, отпечатанных на разных МФУ Canon MG 5240: расположенных на рис. 7 (слева) и рис. 8 (справа).

Рис. 11. Жёлтый канал (Y) изображений, отпечатанных на принтере НР 5652 с использованием первого оригинального картриджа НР С6657А.

Рис. 12. Жёлтый канал (Y) изображений, отпечатанных на принтере НР 5652 с использованием второго оригинального картриджа НР С6657А.

Рис. 13. Совмещение изображений, отпечатанных на одном принтере НР 5652 с использованием одинаковых оригинальных картриджей НР С6657А: слева - расположенных на рис. 11 (первый картридж), справа - расположенных на рис. 12 (второй картридж).

Рис. 14. Совмещение изображений, отпечатанных на одном принтере НР 5652 с использованием разных оригинальных картриджей НР С6657А: расположенных на рис. 11 (слева) и рис. 12 (слева).

Рис. 15. Жёлтый канал (Y) изображений, отпечатанных на принтере НР 5652 с использованием первого совместимого картриджа PScom.

Рис. 16. Жёлтый канал (Y) изображений, отпечатанных на принтере НР 5652 с использованием второго совместимого картриджа PScom.

Рис. 17. Совмещение изображений, отпечатанных на одном принтере НР 5652 с использованием одинаковых совместимых картриджей PScom: слева - расположенных на рис. 15 (первый картридж), справа - расположенных на рис. 16 (второй картридж).

Рис. 18. Совмещение изображений, отпечатанных на одном принтере НР 5652 с использованием разных совместимых картриджей PScom: расположенных на рис. 15 (слева) и рис. 16 (слева).

Рис. 19. Жёлтый канал (Y) изображений, отпечатанных на принтере НР 5652 при помощи разных печатающих головок: слева - с использованием оригинального картриджа НР С6657А (изображение на рис. 11, слева), справа - с использованием совместимого картриджа PScom (изображение на рис. 16, справа).

Рис. 20. Совмещение изображений, расположенных на рис. 19.

Рис. 21. Жёлтый канал (Y) изображений, отпечатанных на принтере Epson L800 (слева) и МФУ Canon MG 5240 (справа).

Рис. 22. Совмещение изображений, расположенных на рис. 21.

Рис. 23. Жёлтый канал (Y) изображений, отпечатанных через графический редактор Adobe Photoshop CS3 на принтере Epson L800 с использованием разных компьютеров и операционных систем: слева - ОС Windows XP 32-bit, справа - Windows 7 64-bit.

Рис. 24. Совмещение изображений, расположенных на рис. 23.

Рис. 25. Жёлтый канал (Y) изображений, отпечатанных через графический редактор Adobe Photoshop CS3 на принтере Epson L800 с изменением параметров управления цветом: слева - режим RGB параметры по умолчанию, справа - режим RGB с изменением параметров: яркость -50/контраст +50.

Рис. 26. Совмещение изображений, расположенных на рис. 25.

Приложение 3

ИЗОБРАЖЕНИЯ СТРУЙНЫХ ПЕЧАТАЮЩИХ ГОЛОВОК, ПОЛУЧЕННЫЕ ПРИ ПОМОЩИ МИКРОСКОПА LEICA M165 С ПРОГРАММНЫМ ОБЕСПЕЧЕНИЕМ LEICA APPLICATION SUITE И ГРАФИЧЕСКОГО РЕДАКТОРА ADOBE PHOTOSHOP CS3

Рис. 27. Увеличенные изображения группы сопел чёрных чернил двух печатающих головок МФУ Canon MG 5240. Вверху и в центре - сравниваемые головки, внизу - результат компьютерного наложения этих изображений (верхний слой инвертирован): видно полное совмещение формы, размеров и расположения сопел.

Рис. 28. То же, что на рис. 27 при большем увеличении.

Рис. 29. Увеличенные изображения группы сопел голубых чернил двух печатающих головок МФУ Canon MG 5240. Вверху и в центре - сравниваемые головки, внизу - результат компьютерного наложения этих изображений (без инверсии): видно полное совмещение формы, размеров и расположения сопел.

Рис. 30. Увеличенные изображения рабочей поверхности печатающих головок двух картриджей НР С6658А.

Рис. 31. Увеличенные изображения групп сопел печатающих головок, изображённых на рис. 30. Вверху и в центре сравниваемые картриджи, внизу - результат компьютерного наложения этих изображений (верхний слой инвертирован): видно полное совмещение формы, размеров и расположения сопел.

Рис. 32. То же, что на рис. 31 при большем увеличении (изображены группы сопел светло-пурпурных и светло-голубых чернил).

Рис. 33. Увеличенные изображения групп сопел двух картриджей НР С6657А. Вверху и в центре сравниваемые картриджи, внизу - результат компьютерного наложения этих изображений (верхний слой инвертирован): видно полное совмещение формы, размеров и расположения сопел.

Рис. 34. Увеличенные изображения рабочей поверхности печатающих головок двух картриджей PScom, совместимых с НР 6657А.

Рис. 35. Увеличенные изображения групп сопел пурпурных и жёлтых чернил печатающих головок, изображенных на рис. 34. Вверху и в центре сравниваемые картриджи, внизу - результат компьютерного наложения этих изображений (верхний слой инвертирован): видно полное совмещение формы, размеров и расположения сопел.

Рис. 36. Результат компьютерного наложения одномасштабных изображений рабочих поверхностей оригинального картриджа НР 6657А (верхний слой инвертирован) (рис. 33 в центре) и совместимого картриджа PScom (рис. 35 в центре): видно различие в форме, размерах и расположении сопел.

Рис. 37. Увеличенные изображения группы сопел жёлтых чернил двух картриджей Canon CL-513. Вверху и в центре сравниваемые картриджи, внизу - результат компьютерного наложения этих изображений (верхний слой инвертирован): видно полное совмещение формы, размеров и расположения сопел.

Литература:

1. Шашкин С. Б., Воробьев С. А. К проблеме идентификации струйных знакосинтезирующих печатающих устройств // Экспертная практика. - М. ЭКЦ МВД России, 2000. - Вып. 50.

2. Шашкин С. Б. Теоретические и методологические основы криминалистической экспертизы документов, выполненных с использованием средств полиграфической и оргтехники. Дисс. ... д-ра юрид. наук. - Саратов, 2003.

3. Шашкин С. Б., Гортинский А. В., Пахомов А. В. Технико-криминалистическое исследование документов, изготовленных с использованием знакосинтезирующих печатающих устройств: Учебное пособие. - М.: ЭКЦ МВД России, 2004.

4. Криминалистическое исследование документов, изготовленных с помощью капельно-струйных печатающих устройств: Отчет о НИР (рук. П. В. Бондаренко). - Саратов: Саратовский юридический институт МВД России, 2009.

5. Хмыз А. И. Идентификация многофункциональных печатающих устройств, использующих принцип струйной печати // Сборник материалов криминалистических чтений. - Барнаул: Барнаульский юридический институт МВД России, 2011. - Вып. 7.

6. Смотров С. А., Смотров И. С. Идентификация исследования документов, напечатанных с применением капельно-струйных печатающих устройств // Криминалистика и судебная экспертиза. - Киев: МЮ Украины, 2013. - Вып. 58. - Ч. 2.

7. Пшеничный Д. В., Сысуев И. А. Оптимизация цветовоспроизведения в пьезоэлектрической струйной печати // Омский научный вестник. - Омск: Омский государственный технический университет, 2012. - Вып. 2 (110).

Существует несколько подходов к решению вопроса проверки денежных билетов на предмет подлинности. Появившиеся в последнее время тестеры подлинности валют определили один из них: безграничное доверие к результатам машинной проверки. Однако, как показывает практика, тестеры способны определять только наиболее грубые типы подделок, поскольку проверяются обычно один два параметра, в лучшем случае три. Судить же о подлинности или поддельности денежного билета лишь только по одному или двум параметрам практически невозможно. Сегодня, к сожалению, машина еще не может заменить человека на этом направлении. Но умелое использование тестеров и некоторых простых приборов в комплексе с человеческими навыками и знаниями характерных особенностей денежных билетов позволяет достаточно эффективно выявлять фальшивки. Именно с этой точки зрения и преподносится весь дальнейший материал.

Денежные билеты представляют собой изделия полиграфического производства с несколько специфическими свойствами. Основные материалы, используемые в полиграфии бумага и краски. Но материалы, используемые для изготовления денежных билетов, имеет ряд характерных свойств.

Бумага

Для производства денежных билетов используется бумага, отличающаяся от потребительской бумаги, применяемой для выпуска обычной полиграфической продукции. Она не содержит оптического отбеливателя и поэтому в фильтрованном ультрафиолетовом свете выглядит темной. Бумага же общего назначения будет люминесцировать голубым или ярко-голубым светом. Это хорошо заметно, даже если осветить боковую сторону пачки денежных билетов. Однако, следует заметить, что если денежный билет попал в раствор стирального порошка (например при случайной стирке), то бумага адсорбирует оптический отбеливатель и будет люминесцировать в УФ-свете. Бумага, за очень редким исключением, имеет двутоновый водяной знак (содержит чередующиеся более темные и более светлые участки, отличающиеся от остальной части денежного билета), хорошо видимый на просвет. Он обязательно должен иметь слегка размытые, нечеткие контуры. Это связано с тем, что толщина бумаги изменяется плавно. Если банкнота имеет водяной знак с четкими контурами и состоящий только из темных или светлых участков, то обязательно нужно проверить наличие остальных элементов защиты. Часто в бумагу денежных билетов вводят цветные защитные волокна, которые, как правило, люминесцируют под действием ультрафиолета. Кроме того, достаточно широко распространены пластиковые, металлизированные и металлические нити, иногда выходящие на поверхность денежного билета с лицевой стороны, так называемые «плавающие».

Краски

Краски, используемые при изготовлении денежных билетов, отличаются от обычных полиграфических. Они более устойчивы к действию различных химических веществ и не изменяют свой цвет. В краски вводится ферромагнитный пигмент, который вызывает срабатывание различных тестеров. Очень распространено использование пигментов, люминесцирующих под действием ультрафиолета (свечение красного, зеленого и желтого цветов). Под действием различных химических веществ (стиральные порошки, растворы, используемые в химчистке, растворители) краски могут частично изменять первоначальный цвет, а иногда и вымываются компоненты, светящиеся под действием УФ-излучения.

Полиграфическое воспроизведение изображений

Наиболее четкие и контрастные изображения на денежных билетах выполняются способом глубокой металлографской печати, который позволяет получать изображения с красочным слоем достаточно большой толщины. При небольшом увеличении по краям штрихов видны незначительные растеки краски между бумажными волокнами. Толщина красочного слоя в середине штриха больше, чем по краям. Защитная сетка, розетки на незапечатанном поле отпечатаны методом ирисовой печати, позволяющей получать плавные переходы одного цвета в другой. Этот способ печати является одной из разновидностей плоской офсетной печати. При небольшом увеличении хорошо видно, что красочный слой небольшой толщины. Через него просматриваются бумажные волокна. Изображение серийного номера наносится при помощи нумератора, который представляет собой печатную форму высокой печати. Если серийный номер внимательно рассмотреть при небольшом увеличении (8 10 5х 0), можно заметить ряд признаков:
- по краям штрихов четко выделяется красочный бортик;
- края изображений ровные, четкие;
- наличие деформации бумаги в виде следов давления печатающих элементов нумератора.

Все изображения на денежных билетах выполняются только штрихами различной ширины. Если в гильошированной рамке вместо тонких штрихов наблюдается сплошная заливка краской или изображения состоят из мелких точек трех цветов -- это должно Вас насторожить. В определенных местах денежного билета находится микропечать мелкие повторяющиеся тексты, которые в большинстве случаев можно рассмотреть при небольшом увеличении. Широко распространены рисунки для совмещения. Одна часть изображения находится на лицевой стороне, а другая на оборотной. При рассмотрении на просвет они должны точно совпадать и (или) складываться в какое-либо изображение. В тонких линиях гильошированной рамки иногда находится латентное (скрытое) изображение, которое видно только в косопадающем свете. Относительно редко встречаются кинеграммы, представляющие собой красочные, переливающиеся изображения, которые можно рассмотреть только частями, поворачивая денежный билет под определенными углами. Данные изображения практически не поддаются подделке.

Как определить подлинность денежного билета

В том случае, если к Вам попал денежный билет, вызывающий сомнение в подлинности или у Вас отсутствует информация по данному виду денежных билетов, то нужно проделать следующее:
- проверить соответствие портрета на банкноте обозначенному достоинству;
- проверить наличие двутонового водяного знака (на долларах США водяные знаки отсутствуют);
- найти защитные волокна, которые должны находиться не только на поверхности, но и внутри бумажной массы;
- проверить наличие защитной нити. Если она «плавающая», то обязательно исследовать денежный билет в проходящем свете (нить должна выглядеть сплошной темной полосой);
- проверить качество воспроизведения мелких элементов;
- наиболее контрастные изображения должны быть рельефными;
- проверить точное совпадение рисунков для совмещения;
- все реквизиты должны быть выполнены только штрихами различной ширины;
- все изображения на денежном билете должны быть четкими, цветовые переходы плавными;
- пользуясь магнитным датчиком, определить наличие ферромагнитного пигмента в краске (серийный номер, изображения темного цвета);
- убедиться, что бумага денежного билета под действием ультрафиолетового излучения не светится;
- под действием УФ-излучения должны светиться волокна и/или кружочки (плашки), а также отдельные изображения, которые не были видны при обычном освещении.

Виды подделки денежных билетов

На практике встречаются два способа подделки банкнот. Один из них частичная подделка. В этом случае некоторые реквизиты, обозначающие достоинство денежного билета, заменяются каким-либо способом на реквизиты билета большего достоинства. Переделка банкнот выполняется фальшивомонетчиками вручную с использованием общедоступных средств и материалов. Реквизиты, обозначающие достоинство денежного билета, удаляются механическим путем или закрашиваются. Новые изображения рисуются вручную, надпечатываются способом высокой или трафаретной печати. В некоторых случаях недостающие изображения вырезаются из одной банкноты и наклеиваются на другую. Этот вид подделки легко распознать, поскольку фальшивомонетчики таким способом не могут достичь удовлетворительных результатов.

Другой способ изготовление полностью поддельных денежных билетов. В этих случаях применяются нерегламентированные материалы и технологические процессы. Это может быть как грубая подделка, так и выполненная на достаточно высоком техническом уровне, имеющая имитацию водяного знака, защитных волокон и нитей и по тактильным свойствам похожая на подлинный денежный билет. Качество изготовления фальшивых денежных билетов зависит от технического оснащения, профессиональных навыков фальшивомонетчика и условий, в которых предполагается сбыт.

Способы печати, применяемые для изготовления поддельных денежных билетов.

Формы высокой печати имеют пространственное разделение печатающих и пробельных элементов: рельефные печатающие элементы находятся в одной плоскости, а пробельные участки углублены. Так как все печатающие элементы расположены в одной плоскости, то в процессе печатания они покрываются равномерным по толщине слоем краски и приводятся в контакт с запечатываемой поверхностью (вдавливаются в бумагу), в результате чего на оттиске остаются следующие характерные признаки:
- наличие следов давления печатающих элементов, выражающиеся в деформации бумаги в местах красочных изображений;
- бумажные волокна полностью закрыты слоем краски;
- по контурам изображений имеется красочный бортик, возникший в результате растискивания краски.

Плоская офсетная печать

Данный способ печати предполагает использование промышленного оборудования и следовательно позволяет получить достаточно большое количество «продукции». Процесс печатания основан на избирательном смачивании пробельных элементов водой (или водными растворами), а печатающих краской на масляной основе. В качестве формных материалов для изготовления печатных форм используют металлические пластины. Пригодность того или иного металла определяется его физико-химическими и механическими свойствами. В зависимости от технологии изготовления печатных форм печатающие элементы могут быть созданы непосредственно на формном материале, либо на промежуточном (копировальном или лаковом) слое. С форм плоской печати можно производить печатание прямым и офсетным способами. Прямой способ, часто называемый литографским, малопроизводителен и в настоящее время почти не используется. В офсетной печати краска передается на бумагу через промежуточное резиновое полотно, благодаря которому резко снижается давление на печатную форму, что уменьшает ее износ и позволяет увеличить скорость печатания. Используется большое разнообразие печатных форм, которые по способу изготовления можно условно разделить на две большие группы: фотомеханические и электрофотографические. Фотомеханические формы получают копированием на формный материал покрытый светочувствительным слоем негатива или позитива (в зависимости от типа копировального слоя и разновидности печатной формы). Электрофотографические печатные формы получают прямым способом непосредственным копированием оригинала на формный материал, либо косвенным перенося изображение с промежуточной пластины на формный материал.

Наиболее характерные признаки способа плоской офсетной печати:
- равномерное заполнение штриха краской;
- толщина красочного слоя небольшая, сквозь него просматриваются бумажные волокна;
- отсутствуют следы давления печатающих элементов (нет следов деформации бумаги);
- края штрихов имеют ровную, немного волнистую границу.

Достаточно редко встречается способ глубокой печати, позволяющий получать изображения с достаточно толстым слоем краски, образующим рельеф в местах изображений. Печатные формы имеют пространственное разделение пробельных и печатающих элементов. Печатающие элементы различной глубины, в большинстве случаев, представляют собой мелкие ячейки, разделенные между собой тонкими перегородками. Пробельные элементы возвышены и находятся в одной плоскости. В процессе печатания краска наносится в избыточном количестве на всю поверхность печатной формы, а затем специальным приспособлением удаляется с пробельных элементов. В зависимости от глубины печатающих элементов штрихи изображения имеют различную толщину красочного слоя. На оттиске, полученном этим способом печати, имеются следующие признаки:
- по ширине штриха краска распределена неравномерно в середине она лежит более толстым слоем, чем по краям;
- изображения находятся на выпуклой поверхности бумаги;
- штрихи имеют ровные края.

При изготовлении подлинных денежных билетов используется способ глубокой металлографской печати, который является одной из разновидностей глубокой печати. Края штрихов имеют неровную границу из-за растеков краски между бумажными волокнами (при печати используются вязкие краски, давление между печатным и формным цилиндрами около 2 тонн). Очень редко для изготовления поддельных денежных билетов используется трафаретная печать. Формы трафаретной печати представляют собой сетки, натянутые на раму. Пробельные элементы закрыты слоем, через который не проходит печатная краска. Печатающие элементы открыты и через них краска специальным устройством продавливается на запечатываемую поверхность.

Этот способ печати имеет следующие характерные признаки:
- все изображения состоят из красочных бугорков;
- красочный слой достаточно большой толщины;
- изображения выглядят объемными;
- мелкие тексты и изображения воспроизводятся со значительными искажениями или отсутствуют.

Струйная печать

Красочное изображение формируется непосредственно на запечатываемой поверхности каплями краски из системы сопел. В настоящее время широкое распространение получили периферийные устройства для ПЭВМ работающие по данному принципу. Более широко распространены принтеры, использующие водо или спирторастворимые краски, которые хорошо копируются. Существуют модели, использующие жидкие полиграфические красители и краски на воскоподобной основе разогреваемые до жидкого состояния перед началом работы. Под микроскопом видно, что все изображения состоят из мелких хаотично расположенных точек трех (желтого, пурпурного и голубого) или четырех (те же + черный).

Электрофотография

Электрофотография базируется на свойстве фотопроводников изменять свои электрические параметры под действием света. Поверхность фотопроводника равномерно заряжается статическим электричеством и на нее с помощью оптической системы проецируется изображение или оно построчно записывается лазерным лучом. Участки фоторецептора, на которые воздействовал свет, теряют электрический заряд. На освещенных участках заряд сохраняется. Скрытое электростатическое изображение проявляется электрографическим порошком (тонером). Для этого частицам порошка сообщается заряд, противоположной полярности по сравнению с зарядом скрытого изображения. Частицы порошка притягиваются к заряженным участкам фоторецептора, делая изображение видимым. Порошковое изображение переносится на бумагу и закрепляется на ней.

Признаки фоторецептора. Электрофотографические аппараты можно идентифицировать по материалу фоторецептора (селен, сульфид кадмия или органический фотопроводник). Штрих изображения, полученного на селеновом слое, имеет в широких участках плохое заполнение центральной части порошком (краевой эффект). На поверхности копии большое количество точек марашек. Копии полученные на органическом фотопроводнике или сульфиде кадмия имеют малое количество точек марашек и равномерное распределение порошка по штриху.

Признаки способов проявления скрытого изображения. От способа проявления, в немалой степени, зависит качество получаемых копий, кроме того каждый из способов имеет свои характерные особенности выявляемые при микроскопическом исследовании объекта.

Каскадный способ:
- некачественное воспроизведение полутоновых изображений;
- наличие следов от носителей в виде точечных вмятин, либо самих носителей (стеклянных шариков).

Магнитная кисть:
- копия чистая, точки марашки отсутствуют;
- качественно воспроизводятся полутоновые изображения и одновременно большие сплошные участки изображений;
- магнитный носитель может переходить с тонером на копию и закрепляться на ней, что вызывает срабатывание датчиков на ферромагнитный пигмент.

Аэрозольный способ (пылевое облако):
- отсутствие краевого эффекта;
- высокая разрешающая способность;
- отсутствие точек марашек на копии.

Способы закрепления изображения.

Термосиловое закрепление изображений: там, где бумага полностью покрыта слоем тонера, расположены участки с ровной, матовой поверхностью. Места расположенные ниже этих участков имеют гладкую блестящую поверхность. Это объясняется тем, что для закрепления изображения копия проходит между двумя разогретыми валиками. Электрографический тонер расплавляется и фиксируется на поверхности бумаги.

При термическом закреплении, копия проходит под ИК лампой. В этом случае тонер расплавляется и застывает без какого-либо механического воздействия, образуя на всех участках гладкий блестящий слой.

Цветная электрофотография.

На аналоговом цветном ксероксе изображения получаются по тому же принципу, что и в обычном черно белом. Отличие заключается в том, что оригинал экспонируется трижды через различные светофильтры. Каждое цветоделенное изображение проявляется тонером одного из трех основных цветов (желтого, пурпурного и голубого), при их наложении получается полноцветное изображение. На копии сохраняются все признаки, характерные для обычной черно белой ксерокопии. На аппарате с цифровой обработкой изображения так же, с использованием светофильтров, получают три цветоделенные картинки. Различие заключается в том, что изображение считывается построчно (например, с шагом 60 мкм) и сведения об освещенности отдельных точек изображения поступают в микропроцессор. Далее изображение в цифровом виде поступает в блок обработки, оттуда в печатающую лазерную систему, как и в обычном лазерном принтере (в настоящее время не существует методики позволяющей отличить цифровой ксерокс от цветного лазерного принтера). В печатающем узле лазерный луч отклоняется быстро вращающимся полигонным (многранным) зеркалом и построчно экспонирует светочувствительный цилиндр. Интенсивность лазерного луча изменяется в соответствии с информацией яркости оригинала. После того как закончен процесс записи изображения, к цилиндру подходит кассета с тонером соответствующего цвета и идет обычный процесс проявления и переноса изображения на бумагу. Наложением одноцветных изображений получается полноцветная копия. Пpи небольшом увеличении видно, что все изобpажения состоят из отдельных линий. Некоторые модели цветных копировально-множительных аппаратов с лазерным воспроизводящим узлом оставляют на своих копиях скрытую метку тонером желтого цвета. Эта метка хорошо видна в УФ-свете. Аппараты марок «Canon», «Kodak», «Agfa» выпускаются одной фирмой, производятся на одном предприятии и различаются только программным обеспечением. Они оставляют на своих копиях узор, напоминающий защитную сетку из мелких точек, выполненных тонером желтого цвета.

По имеющейся проверенной информации метку ставят аппараты марки «Canon» моделей CLC-350, CLC-550; марки «Kodak» моделей ColorEdge 1525+ и 1550+. Аппараты фирмы «Rank Xerox» оставляют метку в виде локальных групп точек (матрица примерно 8 х 15 точек), расположенных в шахматном порядке. По проверенной информации метку оставляют модели «Xerox 5765», «Xerox 4235». По информации из достаточно надежного источника, цветные копировально-множительные аппараты фирмы «Minolta» ставят метку по структуре похожую метку аппаратов «Rank Xerox». Удалось выяснить, что фирма «Canon» выпускает аппарат который по метке определяет модель, марку и заводской номер аппарата выполнившего копию. Фирма «Rank Xerox» выпускает программное обеспечение позволяющее расшифровать информацию содержащуюся в метке.

Будем надеяться, что в обозримом будущем экспертно-криминалистические подразделения возьмут на вооружение эту новинку и с помощью этого оборудования смогут решать вопросы по расшифровке закодированной информации содержащейся в метке.

Применяются такие методы исследования, как: микроскопическое (увеличение до 40х), исследование в косопадающем свете, определение растворимости красящего вещества штрихов в воде и органических растворителях.

Отмечаются следующие признаки:

1. Красящее вещество проникает в толщу бумаги.
2. Наблюдаются расплывы красящего вещества вдоль волокон бумаги (устанавливается микроскопическим исследованием, увеличение до 40х). Степень выраженности данного признака сильно зависит от свойств бумаги. В отдельных случаях расплывов красящего вещества вдоль волокон бумаги не наблюдается.
3. Поверхность штрихов матовая, отсутствует блеск.
4. С одной либо двух сторон штрихов наблюдаются точки - капли чернил (в текстах, выполненных с использованием струйных принтеров марок Epson, этот признак выражен не ярко либо вовсе не наблюдается).
5. Капли вдоль штрихов знаков, расположенных в соседних строках, наблюдаются с разных сторон штрихов (например, в одной строке с левой стороны штрихов, в соседней строке с правой стороны штрихов). Данный признак наблюдается в текстах, выполненных на принтерах с двунаправленной печатью.
6. Штрихи имеют цвета: черный, пурпурный, желтый, бирюзовый - основные цвета; красный, оранжевый, зеленый и др. - смесовые. Смесевые цвета образованы из основных цветов при последовательном нанесении их на лист бумаги в разных комбинациях, при этом по краям штрихов наблюдаются капли чернил основных цветов.
7. Штрихи имеют цвета: пурпурный, желтый, бирюзовый - основные цвета; черный, красный, оранжевый, зеленый и др. - смесевые. Смесевые цвета образованы из основных цветов при последовательном нанесении их на лист бумаги в разных комбинациях, при этом по краям штрихов наблюдаются капли чернил основных цветов.

Признак 6 наблюдается при использовании четырехцветного картриджа, признак 7 - при использовании трехцветного картриджа.

8. Микроструктура штрихов:
8.1. Штрихи окрашены равномерно, точечная структура не наблюдается.
8.2. Штрихи окрашены относительно равномерно, в штрихах наблюдается точечная структура (диаметр точек 0,1-0,2 мм), точки расположены либо хаотично, либо в строках, параллельных (перпендикулярных) линии строки.
8.3. Штрихи состоят из ряда отдельных окрашенных отрезков, ширина и расстояние между которыми около 0,2 мм (устанавливается микроскопическим исследованием, увеличение до 40х).

Микроструктура штриха (признаки 8.1,8.2) зависит: от модели принтера, на котором печатался текст, от установленного режима печати (экономичный режим, контроль интенсивности). Признак 8.3 наблюдается при использовании экономичного режима печати.

9. Вещество штрихов черного цвета:
9.1. Растворяется в воде (имеет различную степень растворимости в воде в зависимости от того, принтеры каких марок и моделей применялись для выполнения текстов).
9.2. Не растворяется в воде, но растворимо в других органических растворителях (ацетон, диметилформамид (ДМФЛ)), вплоть до полного его растворения.
10. В строках текста наблюдаются неокрашенные полосы. Данный признак 10 обусловлен повреждением одной (нескольких) из форсунок.

Обнаружение признаков 1 - 10, совокупности ряда указанных признаков достаточно для вывода о том, что исследуемый документ выполнен с использованием струйного принтера ПК.

Установление факта выполнения документа на термографическом принтере ПК

Применяются следующие методы исследования: осмотр, микроскопическое исследование (микроскоп МБС-2, увеличение до 16х), исследование в косопадающем свете, определение отношения красящего вещества штрихов к воде и органическим растворителям, к тепловому излучению.

Установление факта выполнения документа на термографическом принтере ПК с теплопередачей (через специальную термочувствительную ленту):

1. Красящее вещество лежит на поверхности бумаги толстым слоем.
2. В наклонно расположенных элементах края штрихов - дискретно-линейчатые, ступенчатые, представляют собой ломаную линию, состоящую из горизонтальных и вертикальных линий.
3. Поверхность штрихов гладкая, в косопадающем свете наблюдается зеркальный блеск.
4. Поверхность штрихов неровная, на слое краски имеются углубления - рельефные следы давления в форме квадратиков (например, со стороной около 0,1 мм).
5. Под воздействием тепла (например, контакт с лампой накачивания) красящее вещество в штрихах размягчается, если был блеск, то он исчезает.
6. Красящее вещество черного цвета не растворимо в воде и органических растворителях.
7. Красящее вещество в штрихах цветного изображения состоит из трех цветов: желтый, пурпурный, синий.

При оценке признаков следует учитывать, что такие же признаки могут быть обнаружены и в текстах, выполненных на электронных термографических пишущих машинах, поэтому вывод о печатающем устройстве будет альтернативным. Формулирование категорического вывода о выполнении текста на термографическом принтере ПК возможно, если будет установлено соответствие начертания знаков конфигурации знаков текстов-образцов, выполненных на термографических принтерах ПК. Следует также иметь в виду, что признаки 1-6 могут быть обнаружены и в текстах, выполненных на факсимильных аппаратах (с термопереносом), однако в этом случае изображение будет значительно худшего качества - дискретное строение всех штрихов: из отдельных квадратиков, располагающихся в вертикальных столбцах, края штрихов прерывистые, зубчатые, различная ширина штриха на всем его протяжении.

Установление факта выполнения документа на термографическом принтере ПК с прямым нагревом (на специальной термочувствительной бумаге):

1. Бумага имеет специальное покрытие (матовая или, наоборот, блестящая поверхность), с многочисленными повреждениями. Под воздействием тепла, органических растворителей (спирт, ацетон) поверхностный слой бумаги мгновенно темнеет.
2. Все штрихи знаков имеют дискретную структуру состоят из отдельных квадратиков со стороной 0,1-0,2 мм (в зависимости от печатающей поверхности электродов в печатающей головке), располагающихся в вертикальных столбцах.
3. Края штрихов прерывистые, зубчатые.

Признаки 1-3 достаточны для вывода о термографическом способе печати.

При оценке признаков следует учитывать, что аналогичные признаки могут быть обнаружены и в текстах, выполненных на факсимильных аппаратах, поэтому вывод о печатающем устройстве будет альтернативным.

Термографические принтеры реже применяются в периферии персональных компьютеров, чем знакосинтезирующие матричные, струйные, лазерные принтеры. Они выпускаются теми же фирмами, которые производят принтеры других типов, например IBM, Triumph-Adler, Shimadzu, Simons и др.

Термографические принтеры с теплопередачей (печать через специальную красящую ленту) обычно применяются для выполнения деловой документации; печать - монохромная или цветная (используется лента, имеющая зоны трех цветов: желтый, пурпурный, синий).

Термографические принтеры с прямым нагревом (печать на термочувствительной бумаге), как правило, применяются для вывода графической информации с приборов (плоттеры).

Термографические принтеры нередко используются вместе со сканерами. В полученных таким образом термографических копиях наблюдается дискретность штрихов, наиболее ярко выраженная в штрихах подписей, оттисков печатей, штампов. С термографических копий затем изготавливаются электрофотографические копии.

В такой электрофотографической копии отображаются следующие признаки: менее четко выраженная дискретно-линейчатая структура штрихов знаков, скругление углов, образованных пересекающимися штрихами. Обнаружение этих признаков позволяет сделать вывод о том, что оригинал для получения электрофотографической копии был изготовлен термографическим способом.

Наряду с общими признаками в текстах, выполненных на термографических принтерах, могут быть обнаружены и некоторые частные признаки принтеров, обусловленные состоянием электродов: наличие неокрашенной полосы из-за дефекта одного из электродов; искажение конфигурации штрихов из-за дефекта электрода (например, выгорание электрода). Эти признаки также можно учитывать при установлении факта печатания документа на термографических принтерах.

Задача вывода информации, представленной в графической форме, возникла одновременно с появлением вычислительных систем. Устройства, выполняющие функции вывода графической информации на бумажный и некоторые другие носители, называются принтерами (от англ. print - печать).

Первые модели принтеров фактически явились модернизацией электрических пишущих машинок. Дополненные портами ввода, дешифраторами цифрового кода и устройствами электромагнитного управления для каждой клавиши, принтеры на базе пишущих машин оказались весьма удобными (для своего времени) устройствами и в 60-70 годах получили достаточно широкое распространение. Принтер поддерживал единственный стандартный шрифт, «намертво» отштампованный на литерах рычажного типа, а модели, использующие сменные поворотные головки, например, типа «ромашка» зачастую для смены шрифта требовали выполнения ряда сложных операций. Основным неудобством была «одноязычность» принтера. Однако уже в те годы принтер превосходил по скорости печати и неутомимости любую квалифицированную машинистку.

Принтеры классифицируются по различным основаниям

1. По способу воздействия исполнительных элементов печатающего узла на носитель изображения принтеры подразделяются: ударные и безударные.

2. По способу формирования изображения принтеры подразделяются на устройства с и знакосинтезирующие . Принтерыс монолитным шрифтом (литерные) имеют весьма ограниченное распространение. Это печатающие машины с рычажным или лепестковым литероносителем, подключенные к компьютеру. Знакосинтезирующие принтеры – это ПУ (ударного и безударного типа), воспроизводящие на бумаге буквенный, цифровой и другие символы, а также иллюстрации посредством набора дискретных элементов.

3. По способу получения изображения знакосинтезирующие принтеры подразделяются на следующие основные виды: матричные (игольчатые) , струйные (с жидкими и твердыми чернилами), электрофотографические (лазерные и светодиодные) и с термопереносом красящего материала (термовосковые и сублимационные) .

4. По способу воспроизведения цвета принтеры классифицируются на монохромные и цветные .

Рассмотрим устройство принтеров по способу получения изображений.

Матричный (игольчатый) принтер формирует знаки несколькими иголками, расположенными в головке принтера

Механика подачи бумаги вообще мало изменилась – бумага втягивается с помощью вала; между бумагой и печатающей головкой принтера располагается красящая лента. При ударе иголки по этой ленте на бумаге остается закрашенный след.

Иголки, расположенные внутри головки, обычно приводятся в действие электромагнитами. Головка перемещается по горизонтальным направляющим с помощью шагового двигателя.

В первых игольчатых принтерах в головке принтера находилось 9 иголок, затем появились 18 – игольчатые принтеры. В настоящее время большинство фирм-изготовителей перешли на производство 24 и 32-игольчатых принтеров.

Благодаря горизонтальному движению головки принтера и активизации отдельных иголок напечатанный знак образует как бы матрицу, причем отдельные буквы, цифры и знаки записаны в память принтера (ПЗУ) в виде бинарных кодов. Поэтому головка принтера «знает», какие иголки активизировать чтобы, например, создать за 10 шагов головки букву «К».

Так как напечатанные знаки внешне представляют собой матрицу, а воспроизводит эту матрицу игольчатый принтер, то зачастую его называют матричным принтером.

В 24 и 32-игольчатых принтерах (сегодняшний стандарт матричных принтеров) используется технология последовательного расположения иголок в два ряда по 12 иголок. Вследствие, того, что иголки в соседних рядах сдвинуты по вертикали, точки на распечатке перекрываются таким образом, что их невозможно различить.

Также имеется возможность прохода головки дважды для каждой строки, чтобы знаки пропечатывались ещё раз с небольшим смещением. Изображение буквы, возникающее таким образом, только при тщательном рассмотрении можно распознать как «произведение» игольчатого принтера. Поэтому такое качество печати обозначают как LQ, что является сокращением от Letter Quality (высокое качество). Несколько худшую по качеству печать соответственно обозначает NLQ (Near Letter Quality).

При работе в режиме LQ скорость печати уменьшается незначительно, так как головка печатает при движении в обоих направлениях: как слева направо, так и справа налево.

Матричные (игольчатые принтеры) позволяют получить за один цикл несколько экземпляров документов за счет использования копировальной бумаги.

Устрочного принтера печатающая головка отсутствует, но имеется печатающая планка, которая по всей длине снабжена иголками. Таким образом, при печати изображения матрица, соответствующая строке, полностью переносится на бумагу.

Так как головка принтера не должна двигаться слева направо или справа налево, а строка печатается целиком за один раз, то это конечно же дает существенное преимущество в скорости печати. Такие принтеры выпускаются фирмами Genicom и Dataproducts. Скорость печати достигает 1500 строк в минуту (примерно 20 страниц формата А-4 в минуту).

Игольчатые принтеры оборудованы внутренней памятью (буфером), в которой хранятся, данные, принятые от PC. Объем памяти недорогих игольчатых принтеров составляет от 4 до 64 Кбайт. Хотя, конечно же, существуют модели, имеющие и больший объем памяти (например, принтер Seikosha SP-2415 имеет буфер, равный 175 Кбайт). Для принтеров, как и во всем компьютерном мире, действует правило: чем больше объем памяти, тем лучше.

Работа игольчатого принтера всегда сопровождается шумом. Фирмы-изготовители игольчатых принтеров для уменьшения шума находят различные технические решения. У некоторых принтеров можно включить так называемый "тихий режим". Однако достигается это за счет снижения скорости печати в два раза.

Разрешение для игольчатого принтера играет роль только тогда, когда он работает в графическом режиме, в котором должно точно рассчитываться положение каждой отдельной точки на бумаге. При печати обычных текстовых знаков следует помнить, что для матричных принтеров существенную роль играют и другие факторы, такие как точность позиционирования головки принтера, частота ударов иголок или качество красящей ленты.

Цветной игольчатый принтер

Только сравнительно небольшое число игольчатых принтеров обладает возможностью цветной печати. Это можно объяснить тем, что к моменту появления на рынке первых моделей 24-игольчатых принтеров, способных печатать цветные изображения, цена на цветные струйные принтеры уже существенно снизилась. А качество печати 24-игольчатого принтера с помощью многоцветной красящей ленты не идет ни в какое сравнение с качеством печати на струйном принтере

Основные диагностические признаки матричных (игольчатых) принтеров

1. Штрихи состоят из отдельных точек – окрашенных элементов, являющихся оттисками игл печатающей головки. Дискретная структура штриха символа хорошо заметна, если документ выполнен черновым шрифтом. При печати качественным или графическим шрифтом используется возможность двухпроходной печати, что повышает разрешаемую возможность принтера, но замедляет скорость печати. При этом оттиски игл перестают быть индивидуально различимыми. Остается ступенчатость наклонных и овальных элементов символов, указывающая на их дискретное происхождение.

2. Признаки ударного способа печати. Возможна деформация печатной основы в местах нанесения красителя. Также в зависимости от красителя использованного в красящей ленте, возможна его незначительная диффузия в толщу бумаги (для мастичного красителя) или отсутствия такого проникновения и графитовый блеск (для карбонового красителя).

3. Красящее вещество штрихов непрозрачно для инфракрасных лучей, не обладает люминесцентными свойствами в ультрафиолетовой и красной зонах спектра, копируется органическими растворителями (ацетон, диметилформамид).

Более подробно вопросы диагностики и идентификации матричных (игольчатых) принтеров можно рассмотреть в работе А.В. Пахомова, С.Б. Шашкина и А.В. Гортинского «ТЕХНИКО-КРИМИНАЛИСТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДОКУМЕНТОВ, ИЗГОТОВЛЕННЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗНАКОСИНТЕЗИРУЮЩИХ ПЕЧАТАЮЩИХ УСТРОЙСТВ».

Струйные принтеры

В конструкциях современных струйных ПУ, подключаемых к ПК, реализован способ дискретной (капельной) печати жидкими (на основе водно-спиртового связующего) или так называемыми твердыми чернилами. Печатающим элементом является форсунка, диаметр выходного канала которой не превышает 0,08 мм. Число форсунок в печатающей головке принтера колеблется у различных моделей от 40 до 256 и выше, например, головка принтера DeskJet 1600 имеет 300 сопел для черных чернил и 416 - для цветных.

Хранение чернил осуществляется двумя методами:

· головка принтера является составной частью патрона с чернилами, замена патрона с чернилами одновременно связана с заменой головки;

· используется отдельный сменный резервуар, который через систему капилляров обеспечивает чернилами головку принтера.

Фирмы-изготовители реализуют различные способы нанесения чернил на бумагу:

· пьезоэлектрический метод;

· метод газовых пузырей;

В этих типах принтеров краска непосредственно переносится на бумагу.

Принцип работы каплеструйных принтеров похож на принцип работы электронно-лучевой трубки. В таких принтерах краска наливается в специальный сосуд, имеющий в дне настолько маленькое отверстие (это отверстие называется форсунка), что в нормальных условиях краска из сосуда не вытекает. Однако при кратковременной подаче разности потенциалов между форсункой и бумагой, краска начинает вытекать небольшими каплями, которые затем ускоряются в электрическом поле, отклоняются на определенный угол системой отклоняющих пластин и попадают на бумагу, оставляя на ней след. Изображение на листе бумаги, так же как и у матричных принтеров, формируется из точек, но за счет того, что точка у каплеструйного принтера намного меньше, чем у матричного, изображение на листе бумаги получается лучшего качества.

Высокая скорость печати таких принтеров определяется тем, что нет необходимости перемещать громоздкие печатающие головки.

Достоинство таких принтеров заключается в том, что при использовании нескольких сосудов с разными красками можно получить цветное изображение.

Однако эти принтеры не нашли широкого применения за счет того, что в них используется высоковольтное напряжение. Сейчас такие принтеры можно встретить лишь где-нибудь на производстве. Они используются там, в основном, для нанесения даты изготовления (типичным примером может служить ликероводочное производство, где такими принтерами наносится дата изготовления и другая техническая информация непосредственно на бутылки с напитком).

Следующей разновидностью каплеструйных принтеров были капельные принтеры (их еще зачастую называют струйными), (см. рисунок 1). В таких принтерах есть головка, нижняя часть которой находится на небольшом расстоянии (около 1 мм и даже меньше) от листа бумаги. В нижней части головки на небольшом расстоянии друг от друга находятся несколько форсунок (иногда до нескольких сотен и даже тысяч), объединенных в прямоугольную матрицу. Внутри корпуса, чуть выше этих форсунок находятся микроскопические резисторы (каждый над определенной форсункой). Сосуд с краской, нагревательные резисторы и форсунки зачастую объединяются в один блок, который носит название картридж.

Рисунок 1 – Струйный принтер

Краска стекает на резисторы и задерживается под ними т.к. не может просочиться через маленькие форсунки. При подаче напряжения на определенный резистор он нагревается, краска вскипает и под давлением выплескивается через форсунку. Т.к. расстояние между форсункой и бумагой невелико, то капля краски попадает в строго определенное место на листе бумаги. Затем печатающая головка перемещается на некоторое расстояние и процесс повторяется.

Большое количество форсунок обусловлено тем, что при большем количестве форсунок можно большее количество капель выплеснуть на бумагу одновременно. Это определяет скорость печати таких принтеров. Скорость печати принтеров такого типа может достигать нескольких десятков страниц формата А4 в минуту.

Разрешающая способность таких принтеров составляет до 1200 точек на дюйм.

Достоинствами этого типа принтеров являются:

высокая скорость печати

возможность цветной печати при использовании нескольких сосудов с разной краской

высокая разрешающая способность принтеров, что позволяет получать распечатки фотографического качества

К недостаткам данных типов принтеров можно отнести:

высокую стоимость расходных материалов, по сравнению с матричными принтерами

низкую ремонтопригодность (ведь если засорилась форсунка или сгорел нагревательный резистор, то проще будет купить новый картридж, чем починить сломанный)