113 警察特考三等 刑事鑑識人員 物理鑑識 考古題詳解

113 年・警察特考・三等・刑事鑑識人員
試題代碼 物理鑑識

第 一 題25 分

血跡型態分析的發展與科學方法的使用密切相關,並且依賴於生物學、物理學及數學原理。透過血跡型態分析的研究和血跡分布的物理過程,能夠重建暴力犯罪和死亡現場的行為細節。目前,這已成為一項公認的法庭科學技能。另外,如果不對血跡型態進行分類,則在血跡斑斑的現場,分析人員就無法正確描述、解釋其現象等。試問:

(一) 血液的物理性質為何?(5 分)

(二) 請詳述如何進行血跡型態的分類?(20 分)

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核心觀念

血跡型態分析(bloodstain pattern analysis, BPA)是依血跡的位置、大小、形狀、分布與相互關係,分析血液如何離開來源、移動並沉積。分類的目的,是用一致的術語描述血跡形成方式,作為後續重建的基礎;分類本身不等於直接證明特定犯罪行為。

血跡大致依形成過程分成三類:

  1. 被動型(passive):主要受重力及血液本身流動影響。
  2. 轉移型(transfer):帶血表面接觸另一表面而形成。
  3. 投射型(projected):血液受到外力或壓力作用後,以液滴或液體形式移動並沉積。

實務上也會另列改變型血跡與其他型態,以免把血液形成後遭擦抹、受熱或受昆蟲活動影響的痕跡,誤歸為原始形成型態。

解題方法

本題第二小題的重點不只是列出分類名稱,而是說明如何從現場觀察逐步判定。作答可按「先分組、再辨特徵、後分類、最後說明限制」的順序:先確認哪些血跡可能屬於同一型態,再觀察其外觀、分布及與表面的關係,依形成過程歸類,並記錄分類依據。

(一)血液的物理性質

血液是由血漿及血球等成分構成的複雜液體,其物理性質會影響血滴形成、飛行、撞擊與乾燥後的外觀:

  1. 密度:血液密度通常略高於水,約為 1.051.05 至 1.06 g/cm31.06\ \mathrm{g/cm^3}。密度會影響血液的慣性及受力後的運動。
  2. 黏度:血液黏度高於水,且會受溫度、血球比例及剪切速率等因素影響。黏度影響血液流動、液滴分裂及血滴撞擊後的擴散。
  3. 表面張力與內聚力:血液具有表面張力,液體分子間的內聚力使血滴傾向維持液滴形狀;撞擊表面時,則可能形成主滴及周圍的小型衛星滴。
  4. 附著與潤濕性:血液會與目標表面產生附著作用。表面的材質、粗糙度、孔隙及清潔狀況,會影響血跡的邊緣、擴散與吸收程度。
  5. 凝固性:血液離開人體後會逐漸凝固,血漿中的纖維蛋白原等成分參與凝血。血液凝固、乾燥或血清析出,均可能改變血跡外觀。
  6. 非牛頓流體特性:血液並非在所有條件下都呈現固定黏度;其表觀黏度會隨流動狀態改變,因此不宜把血液簡化視為性質完全等同於水的液體。

上述性質須與血跡形成時的外力、血液量、目標表面及環境條件合併考量,不能只由單一血跡外觀推定形成原因。

(二)血跡型態的分類

1. 先觀察與記錄現場血跡

分類前應先記錄血跡所在位置、方向、分布範圍、彼此間的關係,以及目標表面的材質和方向。檢視時可注意:

  • 血跡是孤立、成串、成群,還是呈流動、累積或接觸印痕。
  • 血跡的形狀、大小、邊緣特徵及是否有衛星滴。
  • 血跡位於吸收性或非吸收性表面,表面是否粗糙、有紋理或具有坡度。
  • 是否有覆蓋、擦抹、缺口、昆蟲活動或其他形成後變化。

應以整體分布與多項特徵分類,不宜只憑單一血滴的尺寸或外觀判斷。

2. 被動型血跡

被動型血跡主要由重力或血液自身流動形成,常見型態如下:

  • 滴落血跡(drip stain):血液因重力滴落至表面形成的單一血跡。
  • 滴落軌跡(drip trail):一連串滴落血跡,顯示滴落來源在兩處之間移動。
  • 血液流痕(flow pattern):血液在重力或目標表面移動的影響下流動,常可呈現流向變化。
  • 血液聚積(pool):液態血液在表面聚集形成的血跡。
  • 滴液濺灑或滴入液體形成的型態:液滴落入液體後造成的血跡分布,應與液體量、承接表面及周遭血跡一併觀察。

若血液滴落到粗糙表面,邊緣可能出現不規則突起或小滴;此特徵須配合表面材質判讀,不能直接等同於受到外力投射。

3. 轉移型血跡

轉移型血跡由帶血表面與另一表面接觸形成。應判斷是否可見接觸物的形狀、紋理或移動方向:

  • 接觸轉移血跡(transfer stain):帶血表面接觸另一表面後留下的血跡。
  • 擦過血跡(swipe pattern):帶血表面在另一表面移動,留下具有相對移動特徵的血跡。
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第 二 題25 分

槍擊案現場重建可以研判偵查上的幾個重要疑問,如研判死亡的方式——他殺、自殺或意外,非經重建很難研判。另彈道的重建也可以提供重要訊息,以證明或反駁嫌犯、被害者或證人對槍擊經過的陳述。因此,重建在槍擊案件勘察時,已是現場勘察人員重要的例行工作。而有關槍擊案現場彈道重建,常利用幾何學觀念(方法)來進行。試問:

(一) 請詳述槍擊案件現場彈道重建的方法?(20 分)

(二) 彈道重建時應注意事項與誤差來源為何?(5 分)

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核心觀念

槍擊現場彈道重建,是依據彈頭、彈殼、彈孔、擦痕、射入口與射出口等跡證,利用幾何關係回推子彈在空間中的行進路徑,進而研判可能的射擊方向、射擊位置及射擊事件經過。它可協助檢驗供述是否與物證相符,也能提供死亡方式研判的依據;但單一彈孔或單條彈道通常不能單獨證明射擊者身分或死亡方式。

常用方法包括彈孔軸線法、彈道棒/雷射對線法、多彈孔交會法及空間座標測量與繪圖。重建前應先記錄跡證位置、形狀、尺寸與方向,並判別射入口、射出口及可能的斜向撞擊痕跡。

(一)槍擊案件現場彈道重建的方法

1. 現場記錄與跡證判讀

先拍攝全景、中景及近景,並以比例尺記錄彈孔、凹痕、擦痕、碎片、彈頭及彈殼等跡證的位置與外觀。以固定基準點建立現場座標,標出地面、牆面、家具及其他物件的相對位置。

判讀彈孔時,應觀察孔緣的翻捲、材料剝落、環狀擦痕、錐形破壞及背面崩落情形,以辨別射入面與射出面。斜向射入時,孔洞常呈橢圓形,但彈孔外形也會受材料、撞擊角度、彈頭變形或二次撞擊影響,因此不能只依孔形判斷方向。

2. 彈孔軸線法

當子彈穿過薄板、玻璃或其他具有明確厚度的材料,且入口、出口位置均可辨認時,可測量入口與出口的中心點,連成直線作為該物件內的彈道軸線參考。

若只留下單一彈孔,可由孔形或撞擊痕跡估計入射方向;若孔洞穿越具有厚度的物件,則以入口與出口中心的連線判定彈道方向。此法適用於彈道在物件內近似直線、且入口與出口未遭破壞或混淆的情況。

3. 彈道棒對線法

在彈孔內置入與孔洞尺寸相稱的彈道棒,或以雷射裝置沿孔洞軸線對線,延伸彈道方向。操作時須避免擴大或破壞彈孔,並記錄棒體或雷射所代表的軸線及其高度、方位與傾角。

多個位於不同物件上的彈孔,可分別建立軸線;若各軸線方向一致或在空間中相互吻合,可支持這些跡證來自同一彈道。彈道棒呈現的是彈頭通過局部彈孔時的方向,不宜把它直接視為射手所在位置的精確證明。

4. 多彈孔交會與射擊方向研判

將不同彈孔、射入口/射出口及其軸線標記於現場平面圖或立體圖,再依其方向延伸或回推。若多條軸線在空間中相交或接近,可估計可能的射擊來源區域;若軸線不完全相交,則應考量測量誤差、彈頭偏轉或彈道受阻等因素,以合理範圍表示,不宜硬定單一交點。

對射入口與射出口間的軸線,可測得水平方位角與垂直仰俯角。例如以水平距離 Δx\Delta x、垂直高差 Δz\Delta z 表示,彈道仰俯角可寫為:

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第 三 題25 分

國內詐騙犯罪層出不窮,已嚴重侵害人民財產及生活安全。而在偵辦詐騙案件時,常於追緝車手過程中,蒐集到感熱紙式之票證或收據等。因此,對於感熱紙之採證益加重要。試問:

(一) 感熱紙的構造為何?(5 分)

(二) 請在不考慮做 DNA 等鑑定,而以得到最多清晰指紋的前提之下,研擬感熱紙採取指紋最佳化的系統化處理法,並說明各採取法之原理?(20 分)

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核心觀念

感熱紙是熱敏感、半多孔性材料。其表面既可能保留指紋中的水分與油脂,也會因熱或化學試劑而變色。因此,處理時須兼顧兩件事:先以不破壞紙面資訊的方法保存原貌,再依序使用適合不同指紋成分的顯現方法。

本題不涉及法條;重點是掌握感熱紙的分層構造,以及依序利用加熱、氰基丙烯酸酯聚合、背景漂白、胺基酸反應等原理增加顯現機會。

(一)感熱紙的構造

感熱紙通常由紙基材及其表面的功能塗層構成:

  1. 紙基材:提供紙張的支撐與基本強度。
  2. 底塗層:改善表面平滑度與隔熱性,使熱敏塗層均勻附著。
  3. 感熱活性層:含無色或淺色的隱色染料、顯色劑,以及促進兩者受熱反應的增感劑;部分產品另含穩定劑。受熱後,染料與顯色劑反應,使局部變色而形成文字或圖像。
  4. 保護層(面塗層):部分感熱紙設有此層,用於保護感熱層,降低摩擦、油污或水分造成的影響。

感熱活性層位於受熱顯色的一面,通常稱為感熱面或列印面;其塗層遇熱易變色,這也是後續採用加熱或溶劑處理時必須控制條件的原因。

(二)感熱紙指紋最佳化系統處理法

1. 初步檢查、定位與攝影

收件後先記錄票證方向、正反面、可見文字及污損情形;以一般光源及適當波段的鑑識光源檢查兩面,將可見或螢光異常處拍攝存證。處理前拍攝可保存原始狀態,也便於比對各步驟新增的指紋紋線。

感熱面與背面分別標記。若外觀或控制測試顯示某試劑會使底色嚴重變深,應先在同批、未留有待鑑指紋的感熱紙上測試處理條件。

2. 溫和熱顯現

先對感熱紙作短時間、受控的熱處理,逐步觀察並拍攝。熱會加速紙面及指紋殘留物的熱變化,使紋線與背景產生明暗差異;加熱過度則可能使整張紙變黑、文字背景化,故應採漸進方式並在紋線可辨時停止。

3. Lumicyano 氰基丙烯酸酯燻蒸

接續以含螢光染料的氰基丙烯酸酯方法處理,控制燻蒸程度並拍照記錄。氰基丙烯酸酯蒸氣會在指紋殘留物上聚合,形成附著於紋線的聚合物;Lumicyano 的螢光特性可在適當光源下增加紋線與背景的對比。感熱紙的感熱面較光滑,這類方法可補充熱顯現未呈現的紋線。

4. 背景漂白(乙酸乙酯處理)

若氰基丙烯酸酯處理後背景顏色干擾觀察,可在受控條件下以乙酸乙酯作背景漂白,再檢視與攝影。此步驟的目的在降低紙面背景干擾、提升已顯現紋線的可視性;操作前須以同材質試驗,避免感熱底色或列印內容受損。

5. 1,2-茚二酮/氯化鋅顯現

再以 **1,2-茚二酮/氯化鋅(IND-Zn)**處理紙面並拍攝。茚二酮與指紋殘留物中的胺基酸反應,形成有色且具螢光性的產物;氯化鋅可增強螢光表現。

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第 四 題25 分

有關多媒體影像鑑識工作,請回答下列問題:

(一) 何謂「影像還原(Image restoration)」?(5 分)

(二) 影像壓縮技術可分為失真式壓縮(Lossy compression)及非失真式壓縮(Lossless compression),請問上述二者影像壓縮有何差異?(10 分)

(三) 請說明實務上人貌(面貌)比對應用之方法及應注意事項?(10 分)

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(一)影像還原(Image restoration)

**核心觀念:**影像還原是依據影像形成或退化的特性,運用數學模型與處理方法,減輕影像中的模糊、雜訊、失焦、運動拖影或傳輸干擾等退化,使影像較接近原始場景或原始影像的過程。其重點是改善影像品質,並盡可能保留可供判讀的真實資訊。

影像退化常以模型表示為:

g(x,y)=h(x,y)∗f(x,y)+n(x,y)g(x,y)=h(x,y)*f(x,y)+n(x,y)

其中,f(x,y)f(x,y) 是原始影像,h(x,y)h(x,y) 是退化函數或模糊函數,∗* 表示摺積,n(x,y)n(x,y) 是雜訊,g(x,y)g(x,y) 則是實際取得的退化影像。影像還原的工作,是依退化模型估計原始影像,或降低模糊與雜訊造成的影響。

常見方法包括去雜訊、去模糊、反摺積及運動模糊校正。還原結果仍受原始影像品質與退化程度限制;若影像細節已不存在於原始資料中,處理不能保證重建出真實細節。

**解題方法:**作答時先下定義,再說明影像為何退化、還原如何處理,以及其限制。影像還原與影像增強目的相近,但側重點不同:還原通常根據退化模型估計原始影像;增強則著重讓影像更易於觀察,例如調整亮度、對比或銳利度,不一定依據影像形成模型。

(二)失真式壓縮與非失真式壓縮的差異

**核心觀念:**兩種壓縮方式的主要差異,在於解碼後能否完整還原壓縮前的影像資料。

比較項目失真式壓縮(Lossy compression)非失真式壓縮(Lossless compression)
解碼後資料與壓縮前影像不完全相同,部分資訊已捨棄可逐位元還原為壓縮前的影像資料
壓縮方式移除或近似部分資訊,常利用人眼對影像差異的敏感度差異利用資料重複性或統計特性編碼,不捨棄影像資訊
壓縮率通常較高,檔案較小通常較低,檔案較大
多次編碼與解碼重複以失真方式壓縮,影像品質可能逐次下降依非失真方式編碼與解碼,不造成資料損失
常見格式JPEGPNG、TIFF(採非失真設定時)
常見用途一般照片儲存、網路傳輸原始影像保存、醫療影像及鑑識證據保存

失真式壓縮常以量化等方式降低資料量。量化可能造成細節流失、區塊效應或邊緣失真;非失真式壓縮則以編碼方式減少檔案大小,解碼後仍能取得完全相同的資料。

**解題方法:**以「解碼後是否與原始影像完全相同」作為判斷基準,再補充壓縮率、品質變化與實務用途。鑑識工作應保存原始檔案,並記錄影像來源、處理步驟及使用工具;若為失真壓縮影像,應將壓縮造成的細節損失納入判讀,避免把壓縮假影誤認為物體特徵。

**解題技巧:**記住「失真式:檔案較小,但資訊有損;非失真式:資料可完整還原,但壓縮率通常較低」。格式名稱可作例子,但實際是否失真仍須看其壓縮設定與處理方式。

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