IL MICROSCOPIO COMPARATORE BALISTICO
Uno dei più frequenti quesiti che possono essere posti all’esperto balistico forense è quello di identificare l’arma o le armi impiegate in un’azione a fuoco. L’identificazione delle armi (firearms identification) è un settore della tool-mark analisys, che si occupa dell’analisi delle impronte lasciate da un utensile o un attrezzo meccanico. Un’arma da fuoco è assimilabile a un insieme di utensili (tools) che residuano impronte (toolmarks) sulle varie parti di bossoli e proiettili.
La nascita della “Balistica” intesa quale disciplina svolta in ambito forense ed investigativo ha una datazione difficilmente identificabile. I primi microscopi comparatori apparvero nella prima metà degli anni ’20 del secolo scorso. Fu proprio in considerazione della sua esperienza non disgiunta da perfezionismo progettuale e qualitativo nella costruzione di strumenti ottici, che la società Ernest Leitz venne successivamente scelta dai pionieri della medicina legale e delle indagini balistiche e dai laboratori di polizia scientifica ed investigativa in Europa come negli U.S.A.
Per non dilungarci si omettono i modelli di microscopio-comparatore utilizzati tra gli anni 20 e l’inizio degli anni ’50 documentando solo quelli utilizzati dalla seconda metà del secolo scorso.
COMPOSIZIONE DEL “COMPARATORE” ANNI ’50-60
Uno dei modelli più evoluti della Leitz, risalente alla fine degli anni ’50 e che divenne dotazione dei principali laboratori di Polizia scientifica, era costituito da un pesante e robusto basamento sul quale era montato il sistema (interno a mezzo di pesi scorrevoli su rulli) di elevazione del tavolo regolabile sugli assi x ed y.
Su quest’ultimo erano posizionati ulteriori e più piccoli tavolini di regolazione e di sostegno dei reperti a movimento micrometrico di traslazione anch’essi in direzione x ed y oltre che in elevazione micrometrica.
L’apparato era equipaggiato con rilevazione fotografica tramite monoculare “Iflex Leitz” e corpo macchina Leica MDA 24×36 oppure di piano focale 9×12; ovviamente la visione avveniva sempre tramite monoculare.
Per poter ottenere una visione binoculare abbinata ad una derivazione fotografica autonoma bisognerà attendere la prima metà degli anni ’70 :
Già su questo modello i tavolini regolabili potevano supportare anche ulteriori porta-reperti con inclinazione micrometrica a mezzo di rotazione assiale e nonio di lettura graduata.
In buona sostanza si tratta di due accessori forgiati in alluminio e di ottone per le basi, con guida curva di 90° dalla forma di “mezza-luna” nelle cui gole a binario scorre un rotore a frizione su cui è possibile inserire cilindretti in teflon calibrati per il posizionamento dei reperti (bossoli o proiettili) per la loro osservazione in qualsiasi posizione sugli assi x-y oltre che in posizionamento rotatorio.
Per aumentare eventualmente le inclinazioni dei reperti provvedono i sottostanti tavolini regolabili, a loro volta montati su basi costituite da sfere con fermi di bloccaggio.
Questa tipologia di supporti, ancora oggi in produzione da parte della Leica, si è dimostrata essenziale per ottimizzare l’ allineamento dei reperti onde pervenire alla eventuale esaltazione abbinata di impronte, in special modo sui bossoli.
Per poter rilevare e centrare le impronte primarie sui bossoli che molto spesso appaiono – come analizzeremo in seguito – parzialmente o confusamente carenti di evidenti tracce residuate dall’espulsione, torna utile dare precedenza all’allineamento delle impronte di estrazione (qualora ovviamente siamo in presenza di reperti provenienti da armi semiautomatiche o automatiche) che si rinvengono a lato della zona basale del corpo cilindrico e sulla circonferenza interna del collarino (rim).
Grazie ai supporti con percorso curvo a 90° – una volta rilevato e allineato il posizionamento delle impronte di estrazione – è possibile riposizionare gli stessi bossoli nella originaria posizione verticale in assenza di rotazioni parassite e controllare l’eventuale duplicazione di posizionamento delle impronte di espulsione oltre ad altre eventuali utili evidenze.
TESTA O PONTE DI COMPARAZIONE
Riferendoci sempre al microscopio-comparatore Leitz degli anni ’50-60 che rappresenta la base di partenza oltre che di miglioramento degli strumenti prodotti poi fino ai primi del 2000, andiamo ad analizzare la testa o ponte di comparazione:
Nella testa di comparazione sono alloggiati i prismi, tarati in modo millesimale in totale esenzione da aberrazioni, così come il prisma a specchio con inclinazione centrale di 45°, tutto il complesso è traslabile tramite guide di scorrimento comandate da cremagliera di altissima precisione e azionabile dalla manopola esterna centrale.
Quest’ultima prerogativa ha rappresentato il punto di forza dei microscopi comparatori Leitz di uso balistico sin dagli anni 30 ed è, appunto, quella di poter spostare la linea di demarcazione (in gergo…spazzolare le due immagini) che separa la visione tra il reperto di destra e quello di sinistra.
Questa prerogativa costruttiva che eleva in modo esponenziale i costi dell’apparecchio, è fondamentale per poter fotografare in via preliminare e per intero prima un reperto e poi l’altro senza spostarli dalla loro posizione sui portaoggetti.
E’ possibile accostarne le evidenze identificate nel punto voluto ed infine sovrapporre in comparazione diretta le due immagini al fine eventuale di dimostrare la continuità e la ripetitività delle impronte significative presenti sui due elementi posti a confronto che rappresentano le risultanze fondamentali di una comparazione positiva.
L’intero campo inquadrato è convogliato poi al sistema di visione diretta grazie al passaggio dell’immagine attraverso tre diversi obbiettivi di visione posti al di sopra del ponte di comparazione e utilizzabili a scelta secondo ulteriori fattori d’ingrandimento ruotando il grosso piatto che ne configura la base di sostegno.
Alla base della testa di comparazione trovano ancoraggio i supporti girevoli o torrette degli obbiettivi di percezione che, su questo strumento degli anni 50-60 (ed anche successivamente sul modello degli anni ’80), erano elementi costituiti da due gruppi di tre obbiettivi in diverse configurazioni di lunghezza focale e di fattore d’ingrandimento.
Gli obbiettivi utilizzati erano i Leitz Milar e Summar per far posto verso la fine degli anni ’80 ai Leitz Makro e ai Leitz Photar della stessa Leica.
Per quanto riguarda i primi, parliamo dei famosi obiettivi prodotti con lenti di insuperata nitidezza che corredavano le mitiche macchine fotografiche Tedesche del settore macro, ancor’oggi oggetto di culto da parte di molti collezionisti.
Non a caso le macchine fotografiche Leica a telemetro e i loro obiettivi dedicati, dagli anni ’30 fino agli anni ’70, ai quali sono riferibili i Milar e i Summar, ancor oggi, mantengono una elevatissima quotazione proprio per la perfezione costruttiva con totale assenza di aberrazioni e di riflessi passivi.
Alcune di queste lenti che componevano gli obiettivi, erano fabbricate utilizzando il Lantanio (materiale costosissimo e particolare per basso peso specifico e qualità di trasmissione delle immagini).
Per la dotazione dei microscopi comparatori, la Leitz tarava in fabbrica gli obiettivi in modo da rendere perfettamente uguali le focalità per ciascun lato.
Nell’immagine che segue è visibile, quale dotazione del laboratorio in uso dell’autore, il microscopio-comparatore Leitz degli anni 50-60 dotato di derivazione digitale in 24×36 con visione diretta a video, in sostituzione dell’antiquato sistema Iflex con camera analogica:
Dopo la messa in pensione del comparatore dotato di sistema fotografico “Iflex” con camera analogica avvenuta verso la fine degli anni ’70, la Leitz di Wetzlar lo sostituì con il nuovo modello dotato di innovativa testa di visione stereo trinoculare e del sistema fotografico “ORTHOMAT” con verificatore di messa a fuoco e trascinamento della pellicola automatico il quale, sebbene molto più evoluto del precedente, utilizzava pur sempre la pellicola che obbligava a tempi di esposizione lunghissimi.
Basti pensare che chiudendo necessariamente i diaframmi degli obbiettivi con pellicole da 125 ASA i tempi di esposizione arrivavano a circa 2-3 minuti con conseguenze a volte spiacevoli (anche minuscole vibrazioni potevano vanificare la qualità d’immagine).
Già a partire dal finire degli anni ’80 il sistema fotografico Orthomat fu sostituito dai sistemi digitali anche con telecamere Leica DMC e varie.
Nelle immagini che seguono sono visibili quale dotazione di laboratorio, due microscopio-comparatore Leitz degli anni 80-90 dotato di derivazione digitale in 24×36 con sistema zoom Leica e possibilità di trasmissione a video:
(dotato di obbiettivi Photar 80/1:5,6 – 50/1:4 – 25/1:2 per lato)
(dotato di obbiettivi Milar e Summar makro Leica anni 50 per lato)
I PIU’ ECONOMICI “LEITZ” DA TAVOLO
Visibile assieme al suo schema ottico è stato questo un “comparatore” della Leitz particolarmente apprezzato da molti Periti Balistici (privati) soprattutto per i costi più contenuti, diversamente dal modello “a piantana” che per costi e ingombro divenne appannaggio dei Gabinetti di Polizia Scientifica e Carabinieri.
Lo schema ottico di questo modello ha previsto la linea di demarcazione fissa, pertanto per ricercare le eventuali similitudini e prosecuzioni di evidenze sui reperti si rende necessario spostare manualmente i reperti tramite i tavolini di regolazione.
La procedura è certamente più scomoda e soggetta a possibili errori di posizionamento; per molti “esperti” il non poter, il più delle volte (alcuni bossoli di diametro maggiore al 7,65 si inquadrano totalmente in una mezzeria solo con obiettivo 0,4/32) far rientrare singolarmente i due reperti nelle due singole aree delimitate dalla mezzeria, poteva fornire una documentazione fotografica poco convincente ai fini processuali.
Di contro, questo modello ha avuto una importante prerogativa; con essi, tramite le manopole poste nella parte alta del ponte, è possibile ottenere la totale sovrapposizione delle immagini di cui solo una mezzeria è rilevabile in evanescenza o meglio ancora esaltabile con diversa dominante di colore, facendo uso di appositi filtri inseribili nelle torrette porta-obiettivi.
(ACCOSTAMENTO E COMPARAZIONE POSITIVA TRA DUE BOSSOLI CAL. 7,65 PARABELLUM)
Nell’immagine è visibile il microscopio-comparatore Leitz da tavolo in dotazione al laboratorio e dotato di derivazione digitale e zoom assieme al gruppo completo degli obiettivi di serie:
Su questo modello, diversamente dai comparatori a piantana la distanza utile di messa a fuoco degli obiettivi dai reperti è stata notevolmente ridotta grazie a lenti addizionali facente parte delle torrette.
Gli obiettivi Leitz sono i Makro e i Photar, di più moderna concezione e di sempre elevata nitidezza. Con lo 0,4/32 è possibile fotografare in una sola area della mezzeria l’interno fondello del bossolo cal. 12 a contenuta distanza operativa come visibile nell’immgine seguente:
Nell’immagine che segue è visibile, quale dotazione di studio, un comparatore Leitz da tavolo che, diversamente, utilizza i mitici obiettivi Milar e Summar di vecchia concezione e, tramite questo strumento abbiamo ottenuto risultati di elevatissima qualità:
(L’APPARECCHIO MONTA I MITICI OBIETTIVI MILAR E SUMMAR ANNI 50)
TARATURA
E’ da precisare che tutti i microscopi-comparatore Leitz, di tutti i modelli prodotti, anche i più vetusti beneficiano della regolazione e compensazione della lunghezza focale su ciascun lato ove sono montati gli obbiettivi di percezione anche se questi ultimi sono già tarati ed allineati dalla Casa costruttrice.
E’ da tener presente che due macro-obbiettivi, anche se della marca più prestigiosa quale la Leitz, se acquistati separatamente sul mercato, difficilmente presentano una identica millesimale lunghezza focale.
Ad esempio un obbiettivo macro da 50 mm montato su uno dei lati dello strumento, potrebbe in realtà avere una lunghezza focale di 49,99. Se a tale obbiettivo abbiniamo sul lato opposto un altro macro 50 mm che, ad esempio ha una focale di 50,01 avremo due immagini non tarate.
Queste micro-differenze che risultano totalmente ininfluenti in campo fotografico (utilizzo di singolo obbiettivo per la macrofotografia) sono in grado di generare errori e quindi risultanze drammatiche in ambito micro-comparativo su bossoli e/o proiettili.
E’ risaputo che l’ esaltazione dell’ identità balistica di due bossoli o di due proiettili si basa sulla continuità e ripetitività delle macro e microstrie distintive residuatesi sugli elementi a confronto.
Immaginate di dover ricercare l’identità balistica di tali micro-impronte (su un bossolo o su un proiettile) in abbinamento a un test sperimentale esploso con l’arma indagata.
Se le due immagini prodotte presentano anche infinitesimali diversità di ingrandimento causate da focali differenti (anche se di centesimi) una comparazione positiva non sarebbe mai esaltata così come il verificarsi del contrario.
Per tale motivazione tutti i microscopi-comparatore Leitz prima di essere posti in uso, necessitano comunque di un preventivo controllo della taratura all’atto della messa in uso.
Le strumentazioni in uso alla Polizia di Stato ed ai Carabinieri godono di contratti di revisione annuale con la Casa costruttrice che garantiscono tali controlli.
Per i pochi “privati” (forse oggi tanti visto che per fare il Perito Balistico basta pagare un corso di alcune ore) che detengono tali apparecchiature (molto costose), la Leica (Leitz) fornisce con la strumentazione anche dei vetrini/tests di taratura. Essi consistono in due scale graduate in decimi su fondo bianco riflettente che consentono il perfetto allineamento delle coppie di obiettivi deputate alla comparazione delle immagini. Per la corretta taratura è necessario che le micro-linee in decimi poste su ciascun vetrino/test di un lato, evidenzino una perfetta prosecuzione con quelle presenti sul vetrino/test del lato opposto.
Tale procedura potrebbe anche essere richiesta da parte di eventuali Consulenti di parte, in via preliminare, all’ inizio delle operazioni peritali che riguardino comparazioni balistiche, proprio a tutela delle operazioni da svolgersi.
Si sottolinea che la preventiva taratura è un intervento tecnico indispensabile per i corretto funzionamento dei microscopi comparatori in quanto eventuali errori di focalità si torna a ripetere, comporterebbero conseguenze e ripercussioni a livello processuale di indiscussa gravità.
L’ ILLUMINAZIONE
Di grandissima importanza nel campo delle comparazioni in generale ma soprattutto in quelle balistiche è la illuminazione necessariamente equivalente e bilanciata sui due oggetti da esaminare.
Riferendoci soprattutto alla luce diretta utilizzata fino a poco tempo fa, (attualmente si fa largo uso di luce fredda con fibra ottica) è d’obbligo la medesima incidenza e la medesima intensità dei fasci di luce i quali attraversano un diaframma e una lente condensatrice.
Differenze nell’intensità luminosa tra un illuminatore posto a destra e l’altro posto a sinistra o viceversa possono esaltare in modo differente e, addirittura cancellare e/o attutire microstrie e impronte presenti sui reperti balistici; tali differenze di luce potrebbero in alcuni casi rendere negativa una positività ed ovviamente il contrario.
Sui “comparatori anni ’50-60 veniva anche utilizzato un complesso sistema erogante due fasci luminosi, con bracci completamente regolabili in ogni posizione ed alimentato da una sola lampada centrale da 12 V. era uno strumento di una complicazione e un costo esorbitante ed era in grado di offrire medesima intensità luminosa. Oggi temo trattasi solo di un oggetto da collezione
Gli illuminatori a luce diretta della Leitz utilizzati poi successivamente sono fabbricati con sofisticati sistemi di taratura e direzionalità del fascio luminoso.
Essi sono regolati da trasformatori con potenziometro di alta affidabilità al fine di modulare in modo uniforme l’intensità di luce erogata dalle lampade alogene (in genere da 50 fino a 100 W) poste all’interno degli illuminatori stessi.
Le due scatole d’illuminazione scorrono in verticale su aste graduate con nonio di regolazione posto a lato di ciascuna, al fine di poter scegliere oltre che la giusta altezza di lavoro anche la corretta ed uniforme inclinazione dei fasci luminosi in rapporto al posizionamento dei reperti posti sui loro supporti micrometrici.
Sugli strumenti di più recente fabbricazione si fa largo uso di illuminazione a luce fredda con fibra ottica sia a cavo singolo che con diffusori anulari.
I PIU’ RECENTI “MICROSCOPI COMPARATORE” LEICA
Dagli inizi del secolo attuale la Leica Microsystems ha immesso sul mercato innovativi microscopi-comparatore utilizzanti torrette girevoli come sui precedenti modelli ma con obiettivi “all’infinito” apocromatici e predisposti ad operare in contenuta distanza di lavoro. I tavolini portaoggetti sono regolabili elettronicamente ed il sistema fotografico è computerizzato ed in grado di eseguire molteplici microfoto elaborabili in una ottimizzando la profondità di campo.
Ne sono un esempio il Leica M FS ed il Leica FS C a piantana e da tavolo:
SISTEMA IBIS e IBIS TRAX 3D-HD
Nel 2000/2001 il nostro Ministero degli Interni approvò l’istituzione, in Italia di una banca dati balistica nell’ambito delle forze di Polizia.
Il sistema denominato IBIS – Integrated Ballistics Identification System – e in uso esclusivo alla Polizia di Stato e all’Arma dei Carabinieri.
Si rappresenta che il microscopio della Nikon designato a svolgere le rilevazioni non è un microscopio comparatore inteso nel senso tecnico ovvero che esamina due oggetti contemporaneamente ma solo da una singola fonte.
La rilevazione sistematica operata su bossoli e proiettili quali reperti rivenienti da fatti criminali è stata automatizzata in punto comparazione balistica, confrontando in modo sistematico le immagini dei reperti di interesse con quelle memorizzate nel sistema.
L’ IBIS intesa come apparecchiatura, si compone di una unità ottica che acquisisce le immagini digitali dei segni distintivi residuati su proiettili e bossoli in sequestro, per poi compararle con quelli presenti nel data base.
In risposta vengono evidenziati i potenziali match (abbinamenti) che possono collegare due o più casi tra loro, fornendo così informazioni di indubbia utilità investigativa, ma non utilizzabili nell’ambito di un dibattimento.
Una eventuale correlazione positiva fornita dalla banca dati IBIS deve essere sempre confermata da un successivo confronto diretto al microscopio comparatore del reperto originale, così come da protocollo stabilito per l’inserimento.
La procedura di comparazione nel suo complesso potrebbe essere definita semi-automatica, in quanto la prima fase di acquisizione e analisi viene fatta automaticamente dal sistema, mentre la seconda fase, di sovrapposizione delle immagini rilevate, viene effettuata dall’esperto, che opera con l’ausilio di un software per effettuare una scelta sulla coincidenza dei segni.
Infine, come anticipato, vi è una terza fase indipendente dalle precedenti per la validazione del risultato al comparatore.
Solo recentemente, la prima piattaforma IBIS è stata affiancata e, attualmente sostituita dal nuovo sistema denominato IBIS TRAX 3D-HD della Forensic Technology in grado di archiviare ed elaborare immagini questa volta tridimensionali di bossoli e proiettili.
Questo nuovo sistema dotato di ulteriori innovazioni tecnologiche ha consentito, da un lato, di limitare al massimo la percentuale di falsi negativi, dall’altro, di “separare” il posizionamento, l’illuminazione e la messa a fuoco del bossolo o del proiettile da quelle che sono le modalità di inserimento dei dati da parte dell’operatore.
Tale innovazione, pur non raggiungendo i livelli di precisione ottenuti dalla banca delle impronte o del DNA, grazie all’innovativo passaggio dalle due alle tre dimensioni circa il confronto delle immagini, ha rappresentato comunque un notevole miglioramento in termini qualitativi.
Gli ulteriori vantaggi di questo ultimo sistema consistono nel fatto che l’unità ottica acquisisce automaticamente le immagini digitali delle evidenze di nota rilevati su bossoli e proiettili a reperto.
L’ acquisizione viene eseguita grazie a un fascio LED che rende il dato finale indipendente dalla perizia e volontà dell’operatore oltre ad essere indipendente dalle condizioni di luce e di posizionamento del singolo reperto.
Inoltre questo innovativo sistema che, ripetiamo, è finalizzato esclusivamente all’immagazzinamento di evidenze in banca dati, consente di visualizzare su un unico piano la totalità della superficie del bossolo o proiettile in esame, inoltre il sistema consente di inserire anche piccoli frammenti di proiettili.
Questo sistema che funziona in via esclusiva come banca dati, fornendo spunti investigativi da confermare, in alcuni paesi europei viene utilizzato anche come comparatore, consentendo di tradurre le risultanze ottenute anche in fasi processuali.
In precedenza, il solo confronto IBIS non risultava sufficiente ad esprimere un giudizio di identità balistica in sede processuale ma, il nuovo sistema in 3D, assieme alla tradizionale comparazione al microscopio-comparatore classico, potrebbe configurarsi quale valido ausilio esaltando attraverso l’elevata qualità delle immagini i segni caratteristici, senza essere condizionati da eventuali differenti condizioni di illuminazione, risoluzione, permettendo di apprezzare anche minimi variazioni depressive o di creste, garantendo una migliore efficacia anche nel confronto tra materiali di durezza diversa.
A conferma dei risultati raggiunti e dell’interesse strategico che riveste questa tipologia di banca dati, presso il Segretariato Interpol di Lione è stata istituita la rete IBIN, che interconnette tra loro i sistemi IBIS nazionali e consente di fare le correlazioni tra reperti acquisiti in diversi Paesi. In caso di positività, il successivo confronto, viene fatto richiedendo la replica balistica del reperto al Paese interessato.
I Paesi attualmente collegati alla rete IBIS sono: Barbados, Belize, Danimarca, Ecuador, Repubblica di Macedonia, Grecia, Hong Kong, Irlanda, Giamaica, Namibia, Olanda, Norvegia, Portogallo, Spagna, Svezia, Regno Unito, mentre, quelli che stanno perfezionando la richiesta di adesione, oltre all’Italia, sono: Swaziland, Costarica, Guatemala, Paraguay, Cile, Canada, Filippine e Francia.