L’evoluzione dell’identificazione balistica: dall’osservazione delle caratteristiche
microscopiche alla misurazione della topografia superficiale
Di Maurizio Broegg – Studio di Ingegneria e Balistica Forense
PREMESSA
Quando si parla di identificazione balistica, il microscopio comparatore rappresenta probabilmente
lo strumento che, più di ogni altro, identifica nell’immaginario collettivo e professionale il lavoro
del perito balistico.
Due reperti vengono osservati contemporaneamente attraverso il sistema ottico un proiettile
repertato e uno ottenuto con l’arma sottoposta a prova, oppure due bossoli che devono essere messi
a confronto per ricercare e valutare le caratteristiche lasciate dalle diverse parti dell’arma, quali le
impronte del percussore, i segni prodotti dalla faccia dell’otturatore, dall’estrattore e dall’espulsore e,
nel caso dei proiettili, le caratteristiche riconducibili alla rigatura della canna.
Per molti anni questo procedimento ha costituito un pilastro dell’esame comparativo.
Oggi, tuttavia, l’evoluzione tecnologica sta introducendo una possibilità ulteriore la superficie del
reperto non deve essere soltanto osservata, ma può essere acquisita, digitalizzata e misurata
tridimensionalmente.
L’obiettivo di questo articolo è illustrare, in termini accessibili ma scientificamente rigorosi, questo
passaggio dall’osservazione alla misurazione, evidenziando come le nuove tecnologie possano
affiancare le metodologie tradizionali e fornire al perito ulteriori strumenti per la documentazione, il
confronto e la valutazione delle caratteristiche superficiali.
- IL MICROSCOPIO COMPARATORE È
SUPERATO?
La risposta più corretta è: No.
Affermare che la microscopia comparativa sia ormai una tecnologia superata sarebbe una
semplificazione eccessiva.
La microscopia comparativa continua infatti a rappresentare una metodologia consolidata
nell’esame forense delle armi da fuoco e dei toolmark, ovvero dei segni prodotti dal contatto tra una
superficie dello strumento e il reperto.
Il cambiamento in atto è un altro.
Non consiste necessariamente nella sostituzione del microscopio comparatore, ma nell’introduzione
di strumenti capaci di acquisire informazioni che l’osservazione ottica tradizionale non restituisce
direttamente sotto forma di dato metrico.
Il vero passaggio tecnologico può quindi essere sintetizzato in una frase:
Dall’osservazione alla misurazione.
DALL’IMMAGINE ALLA SUPERFICIE
Un’immagine microscopica rappresenta la superficie di un reperto attraverso informazioni ottiche e,
nella sua rappresentazione convenzionale, bidimensionali.
Un sistema di acquisizione tridimensionale può invece ricostruire la topografia della superficie,
registrando le variazioni di quota presenti nell’area analizzata.
La differenza non è soltanto estetica.
Non si tratta semplicemente di ottenere una fotografia più dettagliata, ma di trasformare una
caratteristica fisica del reperto in un dato digitale tridimensionale.
Una striatura, un’impronta o una deformazione possono quindi essere rappresentate attraverso una
superficie numerica sulla quale è possibile effettuare misurazioni, elaborazioni e confronti.
È questo uno degli ambiti nei quali si concentra da anni l’attività di ricerca nel settore della
metrologia delle superfici applicata alla balistica forense. - CHE COS’È LA VIRTUAL COMPARISON
MICROSCOPY (VCM)?
La Virtual Comparison Microscopy (VCM) rappresenta uno degli sviluppi più interessanti della
digitalizzazione delle superfici nell’ambito della microscopia comparativa.
In termini semplificati, la superficie del reperto viene acquisita digitalmente e trasformata in una
rappresentazione tridimensionale.
I modelli così ottenuti possono essere visualizzati e confrontati mediante software dedicati.
L’operatore può quindi esaminare virtualmente le caratteristiche superficiali e, nei sistemi che lo
prevedono, utilizzare algoritmi capaci di ricercare, confrontare e quantificare le similitudini presenti tra le superfici.
FOCUS — L’EVOLUZIONE DEL PARADIGMA COMPARATIVO
Visione tradizionale:
«Vedo due caratteristiche che sembrano corrispondere.»
Evoluzione topografica:
«Posso rappresentare, analizzare e misurare le caratteristiche della superficie e quantificarne il
grado di correlazione.»
La differenza è sostanziale.
Il dato non è più costituito esclusivamente dall’immagine osservata al microscopio, ma può
comprendere anche informazioni geometriche relative alla superficie.
Questo non significa, tuttavia, che il software sostituisca automaticamente il giudizio del perito.
Significa che l’esaminatore può disporre di una quantità maggiore di informazioni, che possono
essere digitalmente registrate, analizzate e successivamente riesaminate. - CONFRONTO 2D E CONFRONTO 3D
Parametro / metodo Microscopia comparativa Analisi topografica 3D
Metodologia Osservazione ottica comparativa Acquisizione e analisi digitale della
superficie
Output principale Immagine microscopica Modello digitale della superficie
Natura del dato Informazione prevalentemente visiva
e bidimensionale
Informazione geometrica
tridimensionale (X, Y, Z)
Modalità di
confronto Prevalentemente visiva Visiva e, ove previsto, quantitativa
Supporto
all’esaminatore
Interpretazione delle caratteristiche
osservate
Interpretazione supportata da dati e
strumenti matematici
Documentazione Immagini e documentazione
fotografica
Modelli tridimensionali, immagini e
dati associati
La tabella non deve essere interpretata come una contrapposizione tra una tecnologia “vecchia” e
una “nuova”.
Le due metodologie possono essere complementari.
La microscopia comparativa consente infatti all’esaminatore di osservare direttamente le
caratteristiche del reperto, mentre l’acquisizione tridimensionale può aggiungere informazioni sulla
geometria della superficie e consentire elaborazioni quantitative. - IL FATTORE UMANO NON SCOMPARE
Uno degli equivoci più frequenti quando si parla di intelligenza artificiale, algoritmi e balistica 3D è
immaginare che il futuro dell’identificazione balistica consista semplicemente nell’inserire un
bossolo in una macchina e ottenere sul monitor una risposta automatica:
«È questa l’arma.»
La realtà è molto più complessa.
Un algoritmo può calcolare una correlazione, individuare caratteristiche compatibili e fornire un
indice numerico.
Ma il risultato matematico deve essere interpretato nel contesto dell’esame forense.
Occorre considerare, tra gli altri aspetti, la qualità del reperto, la qualità dell’acquisizione, la
presenza e la conservazione delle caratteristiche utili, eventuali deformazioni, la metodologia
utilizzata, la validazione del sistema e i limiti conosciuti dell’algoritmo.
Il dato numerico, quindi, non costituisce automaticamente una conclusione peritale.
DAL PERITO “OSSERVATORE” AL PERITO “INTERPRETE DEL DATO”
Il perito balistico che utilizza sistemi avanzati dovrà conoscere non soltanto la morfologia dei segni
lasciati dall’arma, ma anche i principi scientifici che regolano l’acquisizione e l’analisi del dato
digitale.
In particolare, dovrà comprendere:
i principi dell’acquisizione tridimensionale e della metrologia delle superfici;
la qualità del dato, la risoluzione e i limiti della misura;
le modalità di elaborazione dei dati;
il funzionamento e i limiti degli algoritmi di confronto;
i criteri di validazione del metodo;
la riproducibilità e la robustezza del risultato;
i limiti dell’interpretazione e della conclusione peritale.
La tecnologia, quindi, non elimina la competenza professionale.
La rende ancora più necessaria. - LA STANDARDIZZAZIONE È LA
PROSSIMA SFIDA
Se una tecnologia deve entrare stabilmente nella pratica forense, non basta dimostrare che funziona.
Occorre stabilire come deve essere utilizzata, verificata e documentata.
Devono essere affrontati problemi quali:
la standardizzazione delle procedure;
la qualità e la tracciabilità dell’acquisizione;
la calibrazione degli strumenti;
l’interoperabilità dei dati;
la validazione dei sistemi;
la riproducibilità delle analisi;
la conservazione e l’integrità del dato digitale;
la definizione di criteri condivisi per l’interpretazione dei risultati.
È proprio per questo che l’attività di ricerca internazionale non si limita allo sviluppo degli
strumenti, ma comprende anche aspetti di metrologia, standardizzazione e validazione delle
procedure applicate alla balistica forense.
Questo passaggio è fondamentale.
Una tecnologia diventa realmente utile in ambito forense quando il suo utilizzo può essere
documentato, verificato, riprodotto e sottoposto a procedure scientificamente condivise.
L’intelligenza artificiale e le tecniche di machine learning rappresentano un ulteriore livello di
sviluppo.
La disponibilità di grandi quantità di dati relativi alle superfici può infatti consentire lo sviluppo di
sistemi capaci di apprendere caratteristiche ricorrenti e di migliorare le procedure di ricerca,
classificazione e confronto all’interno di database.
Anche in questo caso, tuttavia, è fondamentale mantenere una distinzione rigorosa:
Acquisizione del dato
Algoritmo di confronto
Conclusione peritale
Sono tre livelli distinti.
L’acquisizione produce il dato.
L’algoritmo può elaborarlo e confrontarlo.
La conclusione forense richiede invece l’interpretazione del risultato alla luce della metodologia
applicata, della sua validazione e del contesto dell’esame.
Il fatto che un algoritmo individui una forte similitudine non significa, di per sé, che abbia
“identificato l’arma”. - UNA NUOVA GENERAZIONE DI
STRUMENTI
Il futuro dell’identificazione balistica potrebbe quindi non essere rappresentato da un singolo
strumento, ma dall’integrazione di differenti tecnologie e competenze:
Microscopia ottica
↓
Acquisizione digitale
↓
Topografia 3D
↓
Elaborazione e confronto algoritmico
↓
Database
↓
Valutazione quantitativa dell’evidenza
↓
Interpretazione del perito
In questo modello il microscopio comparatore non scompare.
Diventa parte di un sistema diagnostico e documentale più ampio, nel quale l’osservazione diretta
può essere affiancata da dati digitali e strumenti quantitativi. - LA VERA RIVOLUZIONE
A questo punto possiamo tornare alla domanda iniziale:
Il microscopio comparatore è superato?
La risposta è:
non è superato lo strumento; è superata l’idea che l’esame balistico debba necessariamente
fermarsi all’osservazione ottica.
La vera evoluzione consiste nella possibilità di trasformare una superficie fisica in un dato digitale
tridimensionale, mantenendo al tempo stesso il controllo metodologico e interpretativo
dell’esaminatore.
La microscopia ci ha insegnato a:
VEDERE
La digitalizzazione permette di:
REGISTRARE
La topografia 3D consente di:
MISURARE
Gli algoritmi possono:
CONFRONTARE
E il perito deve:
INTERPRETARE
CONCLUSIONI
La balistica forense sta attraversando una fase di significativa evoluzione tecnologica.
Il microscopio comparatore rimane uno strumento importante e consolidato, ma oggi non
rappresenta più l’unico orizzonte tecnologico dell’esame comparativo.
La topografia tridimensionale, la Virtual Comparison Microscopy, la metrologia delle superfici e gli
algoritmi di confronto stanno introducendo nuove possibilità: trasformare le caratteristiche
microscopiche dei reperti in dati digitali che possono essere documentati, analizzati e, in
determinate condizioni, valutati quantitativamente.
Questo non significa sostituire l’esperienza del perito con un computer.
Significa fornire al professionista strumenti più sofisticati per documentare, confrontare e
interpretare ciò che osserva.
Il vero cambiamento, quindi, non è:
microscopio contro computer.
È: osservazione e misurazione.
Il futuro della balistica forense sarà probabilmente rappresentato proprio dall’integrazione di queste due dimensioni: la capacità dell’esaminatore di riconoscere e interpretare le caratteristiche e la capacità della tecnologia di acquisirle, misurarle e documentarle attraverso dati digitali.
Vedere il segno è il punto di partenza.
Misurarlo è il passo successivo.
Interpretarlo correttamente resta il compito del perito.
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