Résumé
Du laboratoire à la salle d’audience, les possibilités offertes par la microscopie optique facilitent de nombreuses tâches dans le domaine de la criminalistique. Markus Fabich, d’Olympus Europa, explique pourquoi.
Au fil des ans, l’utilisation de la microscopie optique s’est profondément ancrée dans le domaine de la criminalistique, à juste titre. Technique rapide et accessible, la microscopie optique est aussi, et peut-être surtout, non destructive à l’égard d’échantillons précieux et irremplaçables. C’est une approche répandue et de routine dans presque tous les laboratoires de criminalistique. Les spécialistes se tournent immanquablement vers elle en tant qu’analyse de première ligne pour la recherche et l’investigation, avant d’employer d’autres techniques. Cela est particulièrement important dans ce dernier contexte, car au cours d’une enquête criminelle, il faut obtenir une autorisation pour réaliser des tests destructifs sur une pièce à conviction. Dans certains cas, il est possible de recueillir suffisamment d’informations par le biais d’approches non destructives seules. Des formes de microscopie plus spécialisées sont également courantes, comme la microscopie à lumière polarisée pour l’identification de fibres et la microscopie de comparaison pour établir des correspondances entre cheveux, armes à feu et marques d’outils.
À l’université d’Abertay en Écosse, l’équipe de recherche en criminalistique (Dr Kevin Farrugia, Dr Keith Sturrock, Dr Graham Wightman et Isobel Stewart) a utilisé la dernière version de la microscopie opto-numérique Olympus pour faire avancer plusieurs projets de recherche. En tant que nouvelle catégorie de microscope optique associant les dernières technologies optiques et numériques, la technologie opto-numérique permet une inspection et des mesures rapides et détaillées dans les applications en sciences des matériaux. La série DSX d’Olympus permet à la fois l’investigation, la mesure et la production de rapports et, grâce à son fonctionnement intuitif, l’inspection précise ne nécessite plus d’être expert en microscopie. De plus, grâce à la capture d’image et à l’affichage numériques, la visualisation à l’écran est parfaitement adaptée à une utilisation prolongée, des discussions ou des formations. L’équipe de recherche bénéficie des nombreuses fonctionnalités de la microscopie opto-numérique pour analyser de façon plus détaillée différents types de preuves, notamment les empreintes digitales, les drogues illicites et les marques de stylo.
Révélation d’empreintes digitales latentes
Unique à chaque individu, l’empreinte digitale laissée au contact d’une surface représente une source d’identification vitale. Les empreintes digitales sont composées de crêtes dermiques qui suivent un ensemble de motifs, tels que des boucles, des verticilles et des arcs. En outre, chaque crête papillaire contient une rangée de pores à travers lesquels la sueur est libérée (figure 1). Bien que les empreintes soient parfois immédiatement visibles si elles sont faites de sang ou de peinture, par exemple, c’est le plus souvent la sueur qui forme l’empreinte. Ces empreintes latentes nécessitent des traitements supplémentaires pour devenir visibles, en fonction de la surface sur laquelle elles ont été laissées.
Les criminels sont souvent conscients de la nécessité de faire disparaître des preuves, et un domaine de recherche concerne la récupération d’empreintes latentes sur des métaux dont le résidu initial de l’empreinte a été essuyé avec un chiffon. Il est intéressant de noter qu’une fois que le contact a eu lieu, certaines substances chimiques présentes dans la sueur peuvent réagir avec le métal, et l’empreinte digitale est alors réellement gravée sur la surface, laissant ainsi une marque permanente qu’aucun essuyage ne fera disparaître. Lorsque l’on tente d’effacer la trace de contact avec la surface métallique, cela suggère également l’intention de faire disparaître des preuves. Les chercheurs de l’université d’Abertay cherchent des moyens de visualiser ces marques en chauffant le métal à plus de 400 ºC, puis en capturant et en analysant des images de la marque à l’aide du DSX110 d’Olympus. Différents métaux ont été testés, ainsi que l’essuyage de l’empreinte avec différents tissus, notamment la laine, le coton et le nylon (figure 2). Pour permettre une analyse approfondie, il était important de visualiser la totalité de l’empreinte à un fort grossissement. Cela a été possible grâce à la fonction d’assemblage d’images du DSX110. Bien que dans certains cas, les détails générés par ces empreintes ne soient pas suffisants pour fournir une identification positive exacte, ils peuvent être utilisés en conjonction avec d’autres informations, ou pour écarter un suspect.
Lors de la visualisation des empreintes directement par le haut, il était difficile de distinguer les caractéristiques nécessaires pour une identification. C’est là que la possibilité d’incliner la tête du DSX110 s’est avérée utile, car elle a permis d’éclairer et de visualiser l’échantillon sous un certain angle. Un tel éclairage oblique projette des ombres met en évidence la topographie de surface et permet une visualisation plus détaillée des sillons gravés dans le métal (figure 3).
Pores d’empreintes digitales
 Figure 1 | Avec le DSX110, les pores d’empreintes digitales sont clairement visibles. Les pores sécrètent la sueur qui forme une empreinte sur de nombreuses surfaces. |
Révélation d’empreintes digitales latentes sur du métal.
Les empreintes digitales essuyées du métal réapparaissent lorsque celui-ci est chauffé à plus de 400 °C. Au moyen du DSX110, les empreintes digitales ont été visualisées ici sur du cuivre essuyé avec de la laine (A) ou du nylon (B), et sur du laiton essuyé avec de la laine (C) ou du coton (D). Images fournies par K. Dettori, Université d’Abertay
 Figure 2.A : cuivre essuyé avec de la laine |  Figure 2.B : cuivre essuyé avec du nylon |
 Figure 2.C : laiton essuyé avec de la laine |  Figure 2.D : laiton essuyé avec du coton |
Mise en évidence de motifs d’empreintes digitales sur du métal avec un éclairage oblique.
 Figure 3 | Des empreintes digitales latentes sur de l’aluminium essuyé avec du coton ont été chauffées à 400 °C et visualisées par microscopie optique à l’aide du DSX110, avec un éclairage oblique maximisant le contraste. Image fournie par K. Dettori, Université d’Abertay. |
Logos sur les comprimés de médicaments stupéfiants saisis
Le groupe de recherche en criminalistique de l’université d’Abertay travaille en étroite collaboration avec la police écossaise, qui apporte sa contribution pour que les nouvelles recherches aient le plus d’impact possible sur les applications de criminalistique de première ligne. Dans le cadre de cette collaboration continue, le DSX110 a été utilisé pour analyser un lot de médicaments stupéfiants saisi par la police. La toxicomanie est un problème croissant en soi, mais en plus du problème, les fournisseurs remplacent fréquemment les principes chimiques psychoactifs par des substances de substitution. Bien qu’il s’agisse souvent de substances inoffensives comme le sucre, elles peuvent parfois être plus inquiétantes. En outre, la quantité de substance active présente dans les médicaments stupéfiants peut souvent varier de manière significative. Par exemple, alors que certains comprimés de diazépam de contrefaçon récemment examinés en contenaient 10 mg (la même dose que le vrai médicament), d’autres contenaient quatre fois cette quantité, ce qui représente un risque grave de surdosage. Il est donc essentiel d’essayer de caractériser des lots de ces comprimés à des fins de renseignement. Le groupe de recherche de l’université d’Abertay étudie la possibilité de le faire en analysant à la fois des caractéristiques physiques et chimiques clés. L’équipe espère pouvoir développer un modèle statistique pour identifier différentes populations de comprimés dans la chaîne d’approvisionnement illégale et ainsi aider la police à établir des liens entre les différentes saisies et peut-être même à remonter jusqu’au fournisseur de certains lots de médicaments stupéfiants.
Un lot de comprimés saisis a récemment été analysé à l’aide du DSX110 d’Olympus, quelques échantillons du cas étant présentés à la figure 4. La caractérisation visuelle peut être réalisée sur la base d’un certain nombre de caractéristiques, telles que la couleur et la forme. Un logo est estampillé sur beaucoup de ces comprimés et certains présentent également des défauts sur les bords, peut-être dus à une détérioration de la presse à comprimés, caractéristiques qui pourraient permettre d’établir un lien avec le lot de médicaments. Là encore, la fonctionnalité permettant d’incliner l’angle d’observation du DSX110 a été particulièrement utile pour visualiser en détail les logos et les bords (figure 4B). La technologique numérique a amélioré la visualisation de ces comprimés, grâce à ce que l’on appelle l’outil d’imagerie à profondeur de champ étendue (EFI). Faisant appel à l’imagerie 3D, l’EFI compile une série d’images 2D à différents points de l’axe des z, formant ainsi une image composite entièrement focalisée sur l’ensemble de l’échantillon, ce qui permet de visualiser en détail toute la surface du comprimé.
Caractérisation de stupéfiants saisis.
L’analyse approfondie des stupéfiants saisis aide la police à remonter jusqu’au fournisseur. Des images en couleurs vraies facilitent cela par le haut (A), en plus d’une visualisation plus détaillée mettant en évidence les motifs des logos et les bords des comprimés grâce à la fonctionnalité d’angle d’observation inclinable du DSX110 (B). Images fournies par S. Greenfield, Université d’Abertay
 Figure 4.A-1 |  Figure 4.A-2 |
 Figure 4.A-3 |  Figure 4.A-4 |
 Figure 4.B-1 |  Figure 4.B-2 |
 Figure 4.B-3 |
Marques de stylo sur du papier
Les documents peuvent être modifiés de manière frauduleuse ou contrefaits pour différentes raisons. L’usurpation d’identité et la fraude aux prestations sociales sont courantes. Un meurtrier peut très bien avoir créé une fausse lettre de suicide pour sa victime. Le but premier de tout processus d’analyse est d’obtenir le plus d’informations possible sans endommager ni modifier le document, et c’est là que la nature non destructive de la microscopie optique entre en jeu. L’analyse de tels documents implique souvent l’examen de l’écriture manuscrite, de l’encre et du papier. Un projet à Abertay porte sur la distinction des marques de stylo à bille sur du papier. Lorsqu’une ligne est tracée sur du papier, la pointe du stylo déforme les fibres du papier et laisse alors une indentation. La morphologie de l’indentation peut varier selon le style d’écriture de l’utilisateur, ainsi que le stylo, la qualité du papier et la souplesse ou la dureté du support sous-jacent. D’autres méthodes peuvent également être utilisées parallèlement à la microscopie optique pour fournir des informations complémentaires, telles que la composition chimique de l’encre. Cependant, l’apport de la chromatographie est limitée pour ce qui est des encres de stylo de type gel, qui sont des encres polymères et donc difficiles à dissoudre. Cela exige un autre moyen d’analyse.
Les grossissements obtenus à l’aide du microscope opto-numérique ont permis de visualiser les fibres réelles du papier tout en conservant la plage de couleurs et la répartition de l’encre. La profondeur de l’indentation a également pu être mesurée et visualisée sous la forme d’une carte de hauteur qui peut être visualisée et analysée en 2D ou 3D (figure 5).
Analyse d’indentations de stylo sur du papier.
La distinction d’indentations de stylo sur du papier peut donner un aperçu de l’identité possible de l’auteur. Des marques de stylo ont été visualisées ici avec le DSX110 en fond clair (A), en imagerie 2D d’après une carte de hauteur (B) et en imagerie 3D d’après une carte de hauteur (C). Images fournies par K. Denovan, Université d’Abertay.
 Figure 5.A |  Figure 5.B |
 Figure 5.C |
Dans la salle d’audience
Les connaissances acquises grâce à la microscopie sont inestimables pour la criminalistique, mais la manière dont ces preuves sont présentées à la salle d’audience est tout aussi cruciale. Une image vaut mille mots, et les informations qu’elle contient peuvent être expliquées beaucoup plus facilement à un jury que par des chiffres ou des mots. La figure 6 montre un exemple de la façon dont les données peuvent être clairement communiquées grâce aux fonctions de production de rapports du DSX110. En outre, dans les trois projets décrits, une fonction clé faisait partie intégrante de l’analyse des images : la fonction d’assemblage d’images. Qu’il s’agisse d’étudier une empreinte digitale, un logo de médicament stupéfiant ou une marque de stylo étendue sur un document mis en cause, la création et la présentation d’images de grande taille sont essentielles pour communiquer des preuves à un jury. En présentant les preuves dans leur contexte, ces images peuvent également être agrandies rétrospectivement afin de mettre en évidence les plus petits détails de l’échantillon et d’obtenir une meilleure compréhension.
La création de rapports de données pertinents est essentielle pour la présentation à la salle d’audience.
 Figure 6 | Le profil 3D et l’analyse d’une indentation de stylo sur du papier sont présentés ici, ainsi que des informations supplémentaires telles que les paramètres d’acquisition d’image. Images fournies par K. Denovan, Université d’Abertay |
Résumé
La microscopie optique offre de nombreuses possibilités dans le cadre de la recherche et de l’investigation criminalistiques. La conception des microscopes modernes est de plus en plus influencée par la technologie numérique, qui améliore considérablement la résolution et les capacités d’analyse de systèmes tels que la gamme opto-numérique d’Olympus. En utilisant le système opto-numérique DSX110 d’Olympus, le groupe de recherche en criminalistique de l’université d’Abertay a tiré parti d’un grand nombre de ces capacités avancées pour obtenir des informations plus précises sur divers échantillons criminalistiques.
Offrant une approche complémentaire à d’autres techniques, la microscopie optique permet à l’enquêteur de prendre une décision plus rapidement, avec moins d’efforts, et de manière non destructive. Cela est particulièrement important compte tenu des contraintes budgétaires des services de criminalistique, où l’efficacité est de plus en plus prisée. Avec la rapidité et l’accessibilité de la microscopie optique, il est clair qu’à mesure que cette technique évolue, elle continue à améliorer les applications en criminalistique, que ce soit de la recherche ou des enquêtes réelles, et même dans les salles d’audience.
