L’analisi dell’inchiostro rappresenta un’attività di primaria importanza nell’ambito dell’esame documentale in grafologia forense, in quanto costituisce uno degli strumenti che possono essere utilizzati dagli esperti per individuare possibili manomissioni/alterazioni oppure per accertare incoerenze nella datazione e svelare potenziali falsificazioni di documenti.
Le tecniche di analisi degli inchiostri sono molteplici e si differenziano anche in base alla tipologia di documento da esaminare, tenendo conto che sempre più spesso gli esperti sono coinvolti in indagini su documenti digitalizzati e non cartacei.
Indice degli argomenti
Analisi inchiostro, come funziona
Analizzare un documento oggi significa interrogare una scena silenziosa, fatta di tratti e vuoti, pigmenti e fibre, sostanze reattive e intenzioni. La carta, al pari di una pelle conserva tutto: l’ordine degli eventi, le pressioni esercitate, le interazioni tra materiali l’inchiostro può essere considerato il “DNA” invisibile dei documenti: unico, irripetibile, e spesso rivelatore.
Come il codice genetico conserva l’identità biologica di un individuo, l’inchiostro conserva l’identità temporale e materiale di una scrittura o documento, offrendo all’occhio esperto informazioni preziose su origine, autenticità, alterazioni. In grafologia forense, ogni segno tracciato — che sia una firma, una data, una parola stampata — lascia al di là del contenuto una traccia chimica e strutturale. Non si tratta solo di pigmento depositato sulla carta, ma di una interazione complessa tra supporto, strumento scrivente, condizioni ambientali e volontà umana. In questo senso, l’inchiostro scrive più di quanto appare: scrive la verità, anche quando si cerca di occultarla.
Nel corso del tempo, proprio l’inchiostro è stato testimone silenzioso di grandi menzogne e verità celate. Ricordiamo il caso del Diario di Anna Frank, in cui le contestazioni sulla presunta falsità di alcune pagine portarono gli investigatori a sottoporre il manoscritto ad analisi scientifiche sugli inchiostri e sulla carta. Le indagini confermarono che gli inchiostri erano compatibili con l’epoca storica, smentendo definitivamente le accuse di falsificazione e ristabilendo la veridicità della testimonianza.
L’inchiostro può rilevare la verità ma può anche celare la stessa, come leggiamo nella biografia della spia Mata Hari che fu accusata di aver trasmesso informazioni al nemico utilizzando inchiostri invisibili (simpatici), rivelabili solo attraverso specifici reagenti o fonti di calore. Fu anche sulla base di questi documenti — in apparenza bianchi ma chimicamente attivi — che fu condannata a morte nel 1917. L’inchiostro, fu testimone muto ma decisivo, i messaggi, scritti con soluzioni chimiche invisibili, venivano successivamente rivelati tramite l’uso di calore o reagenti chimici, rendendo leggibile il contenuto nascosto. Alcuni di questi messaggi furono intercettati e decifrati dalle autorità francesi, contribuendo in modo decisivo alla sua incriminazione.
L’evoluzione delle analisi su inchiostro
Un tempo l’analisi dell’inchiostro si basava su osservazioni empiriche: il colore, la brillantezza, la viscosità, l’effetto sulla carta. I primi periti si affidavano a lenti d’ingrandimento, reagenti basilari e alla propria competenza grafologica per distinguere un tratto originale da uno apposto successivamente. Con l’evoluzione della scienza forense, le tecniche si sono raffinate e specializzate e la casistica si è notevolmente ampliata, per l’evoluzione sia dei materiali che dei supporti su cui è apposta la traccia inchiostrata. La diffusione dei documenti in formato digitale, come le tecniche di digitalizzazione dei manoscritti, inoltre, ha reso necessario affidarsi ad analisi particolari basate su tecniche di imaging e strumentazione ad hoc.
Ad oggi gli strumenti e le tecniche adatte alla discriminazione degli inchiostri in ambito forense sono:
- Microscopia stereoscopica e a luce radente per osservare intersezioni tra scrittura e stampa.
- Spettroscopia Raman e FTIR per identificare la composizione molecolare degli inchiostri.
- Cromatografia su strato sottile (TLC) per confrontare campioni di inchiostro sospetti.
- Analisi multispettrale e iperspettrale per ottenere “mappe invisibili” della carta e degli inchiostri, distinguendo anche tra pigmenti visivamente identici.
- Fino ad arrivare alle tecnologie di imaging 3D e confocale, capaci di esplorare la distribuzione tridimensionale dell’inchiostro all’interno della fibra del supporto.
La casistica tra vecchi e nuovi documenti
Le tipologie di accertamento tecnico su documenti sono molteplici, in quanto l’indagine può riguardare sia firme che testamenti che documenti “misti” contenenti tracce stampate e manoscritte, su cui si sospetta un riempimento abusivo o in bianco ( cd “bianco segno).
Nel caso dei testamenti una delle maggiori criticità riguarda la possibile anomalia/incoerenza della datazione rispetto alla tempistica di redazione (aspetto che rileva in caso di successione di più testamenti)[2], ma è possibile anche accertare l’inserimento di parti manoscritte con inchiostri apparentemente simili ma di composizione diversa, che potrebbero smascherare aggiunte, falsificazioni o intervento di più soggetti nella composizione del documento.
In altre tipologie di documenti complessi, con inserimento di manoscrittura e stampa, l’accertamento della contestualità rende necessario verificare preliminarmente se vi è intersezione tra la traccia stampata e quella grafica, ma la fattibilità dell’indagine è correlata anche alla tipologia di inchiostro utilizzato nella stampa (inkjet o toner).
Analisi inchiostro, gli accertamenti su stampa inkjet
Le insidie possono presentarsi soprattutto in caso di stampa inkjet, in quanto la tipologia dell’inchiostro liquido tende ad essere assorbita dalla carta e, conseguentemente, rende difficile l’individuazione dell’ordine di apposizione delle tracce, a differenza della stampa a toner che assume un aspetto tridimensionale e si sovrappone alla carta senza assorbimento dei pigmenti.
Ove sussista intersezione tra penna e stampa è possibile effettuare ingrandimenti ed esami microscopici, con particolare riferimento a: la morfologia del tratto nei punti di intersezione tra grafia e stampa;
- l’analisi delle interazioni fisico-chimiche tra inchiostri e supporto cartaceo;
- l’impiego di tecniche spettroscopiche (micro-Raman), idonee alla discriminazione dei materiali coinvolti.
L’indagine microscopica, unita all’applicazione di una illuminazione radente, rappresenta la metodologia più affidabile per una prima indagine in caso di intersezione di tracciati e sovrapposizione stampa/manoscrittura. L’illuminazione radente (inclinata fino a 45 gradi rispetto al piano del foglio) rende possibile, infatti, evidenziare la profondità del solco lasciato dallo strumento grafico e la risposta in termini di riflesso e luminosità dei pigmenti inchiostrati.
Uso del microscopio stereoscopico con luce radente
In particolare, l’uso del microscopio stereoscopico con luce radente (15–45°): permette di rilevare specularità, discontinuità di lucentezza e dragging dei pigmenti.
Nel caso di stampa inkjet la risposta all’esame in microscopia può variare notevolmente a seconda della tipologia di inchiostro utilizzato. Alcuni studi hanno approfondito questo aspetto, accertando che la discriminazione dell’ordine di apposizione degli inchiostri in caso di stampa inkjet è possibile solo per determinate tipologie di pigmento, colore e tipologia. [3]
In base alle sperimentazioni effettuate possono essere osservati e sintetizzati i seguenti fenomeni:
- Specular reflection: riflessi brillanti quando la grafia è sopra la stampa (es penna a gel sopra inkjet).
- Discontinuità della lucentezza (gloss): utile per identificare le sequenze tra penna a sfera e inkjet (soprattutto nero).
- Spreading o dragging: evidenzia spostamenti di pigmento tra tratti sovrapposti (tipico di penna stilografica su inkjet).
La determinazione è possibile quando c’è intersezione diretta (sovrapposizione di tratti), ma vi è maggiore affidabilità quando l’inchiostro inkjet è nero (più opaco e visibile) e i fenomeni fisici osservati variano in base al tipo di penna (gel, sfera, stilografica) e al colore dell’inchiostro.
Assenza di intersezione tra grafia e stampa
In assenza di punti di contatto, l’indagine diventa più complessa. Si passa da un’analisi morfologica diretta a una analisi chimico-stratigrafica o ottica tridimensionale, che necessita di strumentazione particolare e tecniche più approfondite. Spesso il grafologo forense deve avvalersi di laboratori specializzati che adottino strumenti specifici o indagini chimiche sugli inchiostri, da svolgersi sia con prelievo mini-invasivo di campioni sul documento, sia in assenza di prelievi.
L’assenza di punti di contatto tra la stampa e la manoscrittura richiede l’accertamento preliminare sulla presenza di particelle di toner disseminate sul documento, che possano essere andate a sovrapporsi sul tracciato manoscritto. L’ispezione ad infrarosso consente di verificare la presenza e il posizionamento delle particelle di stampa, in modo da effettuare un’indagine mirata sulla porzione di traccia interessata dalla sovrapposizione. Le tecniche strumentali più accreditate in tale tipologia di accertamento prevedono l’uso della seguente strumentazione:
- Microscopia confocale laser (CLSM): permette di osservare la penetrazione dell’inchiostro inkjet nel substrato in 3D, valutando se la grafia è anteriormente presente rispetto al testo stampato.[4]
- Micro-Raman consente di identificare i materiali e stabilire sovrapposizioni chimiche.
Le tecniche di analisi iperspettrale
Tra le tecniche più avanzate di indagine documentale e grafo-tecnica forense, vi è l’analisi iperspettrale (Hyperspectral Imaging, HSI), una tecnica che combina la spettroscopia con l’imaging, acquisendo informazioni su numerose bande spettrali per ogni pixel dell’immagine analizzata. A differenza delle tecniche cd “multispettrali”, che utilizzano poche bande, l’HSI analizza centinaia di bande, fornendo un insieme di dati tridimensionale (datacube) che contiene dati spaziali e spettrali ad alta risoluzione.
Attraverso tale metodica è possibile ricostruire una “firma spettrale” contenente tutti i dettagli dei materiali osservati e di distinguere, in caso di inchiostri apparentemente simili, la differente composizione chimica degli stessi.
L’analisi iperspettrale offre diverse applicazioni nel campo della grafologia forense:
- Discriminazione degli Inchiostri: Identificazione di inchiostri diversi utilizzati in un documento, anche se apparentemente simili.
- Datazione relativa delle scritture: le variazioni spettrali possono indicare tempi diversi di deposizione dell’inchiostro.
- Determinazione della Sequenza di Scrittura: Stabilire l’ordine in cui sono stati apposti diversi tratti di inchiostro, utile per identificare aggiunte, modifiche o falsificazioni.
- Rilevamento di Alterazioni: Individuazione di cancellature, sovrascritture o altre manipolazioni non visibili ad occhio nudo, attraverso l’applicazione di indagine UV e IR.
Limiti dell’analisi iperspettrale
L’analisi iperspettrale presenta notevoli vantaggi in termini di accuratezza, affidabilità e precisione dell’indagine, anche in considerazione della non invasività e ripetibilità dell’esame; tuttavia vi sono alcuni limiti tecnici da considerare quando si adotta tale metodologia in ambito forense.
Le metodiche descritte richiedono una elevata competenza tecnica e devono essere affidate a laboratori/esperti formati in tale settore, per ottenere risultati affidabili, che tengano conto della complessità del singolo caso e delle condizioni di partenza del documento. Nel caso di analisi su documenti cartacei, infatti, lo stato di conservazione del documento può incidere notevolmente sul grado di invecchiamento dell’inchiostro, determinando incertezze nella risposta tecnica. Inoltre, la qualità del pigmento e l’esposizione a diversi livelli di illuminazione possono determinare risposte diverse nell’analisi chimica e nella risposta spettrale.
Analisi su inchiostro con AI
L’avvento dell’AI ha rivoluzionato l’approccio scientifico alla ricerca e all’analisi documentale, in quanto consente di velocizzare e/o automatizzare processi di analisi, ma anche di acquisire notevoli database da utilizzare per addestrare specifici strumenti di apprendimento automatico come il machine learning, con prospettive incoraggianti in termini di efficacia e attendibilità.
L’applicazione di strumenti basati su AI nell’analisi forense degli inchiostri può riguardare l’esame di specifici pattern dei pigmenti, l’approfondimento della composizione chimica e della risposta spettrale, al fine di identificare rapidamente anomalie e possibili contraffazioni documentali. Come esposto, l’analisi iperspettrale consente l’analisi dettagliata di ogni pixel del documento su centinaia di bande spettrali (da UV e IR), producendo un set di dati tridimensionale (datacube). L’unicità delle cosiddette “firme spettrali” è correlata alla diversa riflettenza o assorbimento della luce da parte di diversi inchiostri a diverse lunghezze d’onda.
I dati raccolti possono essere processati, rielaborati e ridimensionati, per poi essere utilizzati nell’addestramento di modelli specifici per l’analisi degli inchiostri, che imparino a classificare e distinguere gli inchiostri sulla base delle “firme spettrali”. L’addestramento di modelli è finalizzato all’utilizzo successivo degli stessi su documenti ignoti da esaminare in ambito forense, ove si sospettino alterazioni o manomissioni fraudolente.
Gli studi recenti stanno ampliando la ricerca sull’applicazione dell’AI nell’analisi iperspettrale degli inchiostri utilizzando Reti Neurali Convoluzionali per la classificazione delle risposte spettrali dei pixel, con risultati incoraggianti che dimostrano l’elevato potenziale della combinazione di HSI e apprendimento profondo. profond[5]
Futuro dell’analisi su inchiostro in ambito forense
Sono diverse le tecniche per discriminare gli inchiostri e determinare la sequenza delle scritture, aspetto delicato e controverso nell’analisi grafo-tecnica e documentale forense. L’analisi iperspettrale rappresenta un avanzamento significativo per la ricostruzione della verità, attraverso una metodica affidabile, non invasiva e ripetibile. Nonostante le nuove sfide ed il proliferare di nuovi falsi, tale tecnica non distruttiva, soprattutto se arricchita con gli strumenti di Intelligenza Artificiale, risulta di grande valore nell’indagine forense dei documenti e apre le porte a nuovi scenari nell’analisi documentale.
Bibliografia
- Reedy, B. J., et al. (2001). Hyperspectral imaging for the forensic analysis of ink. Vibrational Spectroscopy, 26(1), 61–65.
- M. J. Khan, H. S. Khan, A. Yousaf, K. Khurshid and A. Abbas, “Modern Trends in Hyperspectral Image Analysis: A Review,” in IEEE Access, vol. 6, pp. 14118-14129, 2018, doi: 10.1109/ACCESS.2018.2812999.
- Edelman, G., Gaston, E., van Leeuwen, T. G., Cullen, P. J., & Aalders, M. C. G. (2012). Hyperspectral imaging for non-contact analysis of forensic traces. Forensic Science International, 223(1-3), 28–39.
- Saini et al., Forensic Sci. Int., 2009 https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2009.08.012
- Muehlethaler, C., Leona, M., & Lombardi, J. R. (2016). Review of surface enhanced Raman scattering applications in forensic science. Analytical Chemistry, 88(1), 152–169.
Note
[1] In uno studio pubblicato su IEEE.org è stata raggiunta la percentuale del 98% nella precisione della classificazione degli inchiostri. (v. M. J. Khan, H. S. Khan, A. Yousaf, K. Khurshid and A. Abbas, “Modern Trends in Hyperspectral Image Analysis: A Review,” in IEEE Access, vol. 6, pp. 14118-14129, 2018, doi: 10.1109/ACCESS.2018.2812999.) ↑
[2] Ricordiamo che quando vennero trovati dei fogli di appunti scritti con una penna a sfera lasciati nel diario da un grafologo che lo esaminò nel 1959 le indagini hanno provato inequivocabilmente che il diario è stato scritto durante la Seconda Guerra Mondiale. ↑
[3] Artt. 602 – 606 codice civile ↑
[4] Saini et al., Forensic Sci. Int., 2009 https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2009.08.012 ↑
