Prueba científica del Filtro SVF (Smart ViewFinder) de NEGA

En el ámbito del análisis forense documental, la determinación del orden de ejecución en trazos manuscritos cruzados es una cuestión clave. Para abordar este desafío, hemos desarrollado el filtro digital SVF (Smart ViewFinder) dentro de nuestro software forense NEGA, basado en un estudio científico de alta precisión realizado por el Departamento de Ingeniería Electrónica de la Universidad degli Studi “Roma Tre” (Italia).

Este estudio, llevado a cabo con un microscopio confocal láser, analiza en tres dimensiones la deformación del papel provocada por el útil de escritura. Al escribir o firmar, la punta del bolígrafo no solo deposita tinta, sino que también genera un surco cuya profundidad depende de la presión ejercida. Cuando dos trazos se cruzan, el trazo superior corta el surco del inferior, provocando una deformación singular: unos muros laterales o “bumps” que se rellenan con tinta en el momento del cruce, dejando un patrón característico.

Puedes consultar el estudio completo de la Universidad degli Studi “Roma Tre” (Italia) aquí: Perfilometría láser 3D en trazos de escritura…

Cómo digitalizar correctamente para aplicar el filtro SVF

Importante: Las pruebas realizadas han demostrado que las imágenes obtenidas con cámaras digitales no ofrecen resultados válidos para el análisis con el filtro SVF. Esto se debe a que las cámaras no capturan con suficiente precisión la textura del papel ni la carga de tinta, debido a varios factores como:

• Las condiciones lumínicas del entorno, que alteran la luz reflejada en el papel y modifican los colores capturados.
• La posibilidad de desenfoques por movimiento o vibración durante la toma.
• La falta de uniformidad en la iluminación, que puede generar sombras o brillos no deseados.

Por ello, se recomienda utilizar exclusivamente escáneres ópticos de sobremesa, que garantizan una digitalización uniforme, precisa y reproducible.

Solo las imágenes digitalizadas con escáner óptico de sobremesa permiten obtener resultados concluyentes.

Para garantizar la máxima fidelidad en la captura de trazos manuscritos, sigue estas recomendaciones al digitalizar tus documentos:

Parámetros de digitalización recomendados para el escáner óptico

• Profundidad de color: Selecciona la máxima profundidad disponible (24 o 32 bits). Esto asegura que se capture toda la información cromática necesaria para detectar la carga de tinta.
• Modo de color: Usa el modo Color o RGB. Evita «Escala de grises» o «Blanco y negro», ya que alteran los colores originales y dificultan el análisis.
• Ajustes automáticos: Desactiva cualquier ajuste automático de color, brillo o contraste. Estos pueden modificar la imagen y afectar la detección de patrones de tinta.
• Resolución óptica (sin interpolación): Escanea usando únicamente la resolución real del escáner. La interpolación puede generar artefactos que distorsionan los detalles. Recomendación: 1200 ppp reales para máxima precisión. También se aceptan resoluciones a partir de 300 ppp, como 600 ppp o 800 ppp en casos menos exigentes.
• Formato de archivo: Guarda la imagen en formato TIFF sin compresión, que conserva toda la información de color y detalle. Evita formatos como JPG o PNG, que aplican compresión y pueden perder datos críticos para el análisis.

Con estos parámetros, el filtro SVF puede operar con su máxima eficacia, permitiendo detectar con precisión el orden de ejecución en trazos manuscritos cruzados. Si tienes dudas sobre cómo configurar tu escáner o necesitas ayuda para preparar tus documentos, no dudes en consultarnos.

¿Qué hace el filtro SVF?

El filtro SVF está diseñado para resaltar digitalmente el patrón de carga de tinta en los cruces, permitiendo identificar el trazo superior, es decir, el que se ejecutó en último lugar. Su efectividad depende de varios factores:

• La presión ejercida por el útil de escritura.
• El tipo de tinta (más eficaz en tintas poco fluidas como las de bolígrafos BIC o similres).
• La calidad de la digitalización del documento.
• El color de la tinta analizada.

Niveles de funcionamiento del filtro

Para adaptarse a distintos tipos de tinta, hemos desarrollado dos niveles de análisis, cada uno de ellos posee un control deslizante independiente, para adaptar su intensidad dependiendo de la imagen:

Metodología científica aplicada

Para validar el filtro SVF, hemos realizado un análisis empírico sobre cruces de trazos manuscritos, siguiendo esta metodología:

• Instrumento de escritura: Bolígrafos de bola marca BIC, punta normal, tinta azul y negra.
• Soporte: Folio blanco de 80 g/m².
• Diseño de prueba: Cruces entre 4 líneas (2 horizontales y 2 verticales), analizadas en todas sus permutaciones posibles de secuencias de escritura, que son un total de 24. Consultar los análisis completos e imágenes de la prueba aquí: Análisis empíricos con metodología científica aplicada del filtro digital SVF… 
• Digitalización:
  • • Escáner: EPSON XP-520 multifunción.
    • Resolución: 1200 ppp reales (no interpolada), para evitar alteraciones provocadas por el software del escáner.
    • Ajustes de color: Desactivados, garantizando una captura fiel del documento original.
• Tratamiento estadístico: Estos datos permiten evaluar la fiabilidad del método y establecer márgenes de error aceptables.
  • • Porcentaje de aciertos en la determinación de la secuencia.
    • Error estándar de la media.
    • Comparación entre distintos tipos de tinta y dirección de trazos.

Cada muestra fue numerada para facilitar su identificación y análisis posterior con el filtro SVF en NEGA, garantizando la trazabilidad del experimento.

El presente análisis se enmarca dentro de una metodología científica aplicada al estudio de la secuencia de trazos en documentos manuscritos, utilizando el filtro digital SVF (Smart ViewFinder). Esta técnica se fundamenta en principios físicos, ópticos y estadísticos que permiten evaluar la interacción entre útiles de escritura y el soporte papel, con el objetivo de determinar el orden de ejecución de los trazos.

Rendimiento del filtro SVF según pruebas realizadas

Los siguientes resultados muestran la eficacia del filtro SVF en la identificación de secuencias de trazos, evaluada en distintos niveles y con diferentes colores de tinta Azul y Negra:

Interpretación de los resultados

• Los valores medios cercanos a 4 indican una alta calidad en la identificación de trazos, especialmente en tinta negra con el filtro SVF Nivel 2.
• El error estándar bajo sugiere una buena consistencia entre las pruebas realizadas.
• El porcentaje de aciertos, todos por encima del 87%, demuestra que el filtro SVF es altamente fiable en condiciones óptimas de digitalización y contraste de tinta.

Patrones concluyentes de entrecruzamiento del filtro SVF

Es de exterma importancia saber identificar los patrones concluyentes que nos indica el filtro, ya que, aunque el filtro resalta las cargas de tinta en los cruces para identificarlos, tendremos que ir haciendo pruebas con ejemplos en los que conzcamos el resultado previamente para entrenar nuestras predicciones, aquí dejamos algunos ejemplos con acalaraciones útiles según el nivel del filtro.

SVF Nivel 1

Este nivel como ya se ha comentado, está especialmente diseñado para tintas azules porque con tinta negra no se obtienen resultados concluyentes.

Patrones de tinta concluyentes para el nivel 1 serían:

Ejemplo 4

SVF Nivel 1 Tinta azul.

El patrón de tinta indica que el trazo vertical es el superior.

SVF Nivel 2

Este nivel  está diseñado para tintas negras , pero se puede utilizar también para tintas azules como se ha demostrado en las pruebas realizadas.

Patrones de tinta concluyentes para el nivel 2 serían:

Ejemplo 4

SVF Nivel 2 Tinta negra.

El patrón de tinta indica que el trazo horizontal es el superior.

Filtro SVF (CONTRAS)

• No se han realizado pruebas con tintas rojas y verdes: Aunque estos colores son menos comunes en firmas y escritos, no son descartables. Actualmente no se dispone de datos concluyentes sobre su comportamiento con el filtro SVF. Se está estudiando la posibilidad de incluir más niveles del filtro o adaptar la técnica para evaluar la eficacia con estos colores en investigaciones posteriores.
• No apto para imágenes tomadas con cámaras digitales: Las variaciones lumínicas, desenfoques y falta de precisión en la captura afectan negativamente al análisis.
• Dependencia de la calidad de digitalización: Requiere escaneos ópticos de alta resolución y sin compresión para funcionar correctamente.
• Sensibilidad a la textura del papel: Papeles con texturas irregulares o muy rugosos pueden interferir en la lectura del filtro.
• No diseñado para fotocopias: En documentos originales procedentes de fotocopiadoras tradicionales o digitales (láser, inyección de tinta), el filtro puede no ofrecer resultados concluyentes.
• Depende de la profundidad del trazo en el papel: Su efectividad disminuye en útiles de escritura que no necesitan tanta presión para escribir, como rotuladores, plumas estilográficas por ejemplo.

Conclusión Final

Los resultados obtenidos mediante la aplicación del filtro SVF, demuestran que se trata de una herramienta fiable, no invasiva y altamente eficaz para el análisis de secuencias de trazos en documentos manuscritos. Su capacidad para preservar la integridad de la muestra y ofrecer resultados categóricos (“concluyente” o “no concluyente”) lo convierte en una técnica especialmente valiosa en el ámbito forense y documental. Las pruebas estadísticas realizadas reflejan un alto porcentaje de aciertos, alcanzando hasta un 91.7% de identificación positiva con tinta negra en el Nivel 2 del filtro, y con errores estándar bajos, lo que confirma la consistencia del método. Estos datos respaldan su aplicación en contextos donde la precisión y la conservación de la evidencia son fundamentales. Aunque no se han realizado pruebas con tintas rojas y verdes, por tratarse de colores menos habituales en firmas y escritos, no se descarta su uso. De hecho, se está evaluando la posibilidad de incorporar nuevos niveles del filtro o adaptar la técnica para obtener resultados concluyentes con estos colores en estudios futuros. En resumen, el filtro SVF se posiciona como una herramienta robusta, precisa y complementaria, capaz de aportar valor real en la identificación de trazos superpuestos, siempre que se utilice en condiciones óptimas de digitalización y con tintas previamente validadas. Aunque es una herramienta potente, si se obtienen resultados no concluyentes, es aconsejable usarla como parte de un conjunto de técnicas, no como único criterio de evaluación.