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Olografia, FAQ in Italiano!

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Olografia, FAQ in Italiano!

Luglio 2000
Versione 1.0
Autore: dott. ing. Paolo Zorat
E-mail: p_z@lycosmail.com
Non esistate a contattarmi per informazioni, collaborazioni, correzioni, suggerimenti e/o altro.

Questo documento è stato scritto sulla base delle esperienze accumulate nel periodo della tesi di laurea (Elaborazione delle immagini di fase: metodi a confronto. Relatore: prof. Paolo Sirotti) ed in otto mesi di lavoro in un laboratorio di originazione olografica. Ho preso inoltre spunto da delle FAQ gia' esistenti in rete in lingua inglese.
Un saluto ed un grazie agli amici della Mailing List HOLOLASER!



Revisore & Mailing List Manager Ferruccio Fabbri
(E-mail: hololaser@egroups.com, http://www.egroups.com/group/hololaser)

"... Cosi' cominciai a lavorare con la luce. Mi ha sempre affascinato creare con la luce, piu' della pittura o di ogni forma di arte visiva. La luce mi interessa perche' ha un forte effetto sull'uomo, ci influenza enormemente, e' un elemento potente con cui pochissimi lavorano ... (Brian Eno - Sonora portraits)"

Parte 1: domande generali.

Che cosa e' l'olografia?
E' il processo che permette di registrare, conservare e visualizzare immagini tridimensionali.
Tali immagini sono chiamate ologrammi. L'olografia fu scoperta nel 1948 dal fisico Dennis Gabor (Ungheria) che per tale merito fu insignito del premio Nobel nel 1971. D 323e43d enysiuk (URRS) fu il primo a realizzare ologrammi in luce bianca. L'olografia, ancora oggi, permette la più' accurata descrizione possibile di un oggetto tridimensionale.

Come "funziona" un ologramma?
In fase di registrazione l'informazione tridimensionale del fronte d'onda proeniente dall'oggetto viene codificata nella registrazione olografica, poi, una volta che l'ologramma e' correttamente illuminato, l'informazione viene decodificata e noi possiamo goderci lo spettacolo. A differenza di altri tipi d'immagine 3D, l'ologramma e' dotato di parallasse, proprietà' che permette allo spettatore di osservare il soggetto da diversi punti di vista, scoprendone anche particolari in base al punto di osservazione.

Che cos'è un ologramma?
E' la rappresentazione tridimensionale di un oggetto, contenente informazioni su forma, dimensioni, luminosità' e contrasto. Tale informazione è contenuta nella registrazione della figura d'interferenza di due onde luminose coerenti chiamate in gergo "riferimento" e "oggetto". L'interferenza delle due onde è resa possibile dalla proprietà di coerenza della luce emessa in fase di registrazione da un laser. Illuminando un ologramma con un laser si decodifica l'informazione contenuta nella figura d'interferenza, ricreando l'originale fronte d'onda dell'oggetto.

Che differenza c'è tra un ologramma ed una fotografia?
L'ologramma registra una infinita' di viste dell'oggetto, mentre una fotografia ne registra una soltanto. Si possono anche registrare ologrammi che danno la sensazione di vedere un' animazione, registrando più immagini in un unica lastra, (muovendo poi l'olologramma si ottiene l'illusione del movimento). Solitamente l'ologramma è in rapporto dimensionale 1:1 con l'oggetto fisico che rappresenta, ma si possono creare anche ologrammi ridotti o ingranditi.

A cosa servono gli ologrammi?
Sistemi anticontraffazione: su Banconote, Carte di Credito, Videocassette, CD, Etichette per capi firmati, Packaging, Carta da regalo, Figurine, Pubblicità. ect. Solitamente per questi utilizzi a grande tiratura si usano ologrammi 2D/3D Embossed. Si utilizzano tecnologie olografiche, anche negli aerei civili e militari: attraverso di essi si danno ai piloti informazioni critiche, senza che distolgano lo sguardo dai finestrini di pilotaggio.
Questo sistema e' chiamato "heads-up display" ed e' disponibile anche nei prototipi delle più' sofisticate automobili. Controlli non distruttivi nei materiali per scopi scientifici. Espressione artistica: vera tridimensionalità e luce pura permettono di realizzare immagini mai create prima... Supporto di registrazione dati ad altissima densità: un giorno, quando i fotoni correranno nel vostro computer, come oggi fanno gli elettroni, gli ologrammi saranno usati per salvare i vostri dati all'interno del PC.

Come vedere correttamente gli ologrammi?
Gli ologrammi, che si possono trovare nei negozi specializzati, normalmente sono visibili in luce bianca, ossia la normale luce del sole, da non confondersi con la luce diffusa tipica ad esempio di un giorno nuvoloso. La differenza nei due tipi d'illuminazione sta nel concetto di coerenza spaziale della sorgente luminosa: la luce solare si dice coerente spazialmente, mentre la luce diffusa non ha questa proprietà. Un'altra tipica sorgente luminosa coerente spazialmente (sorgente puntiforme) è quella data dalle lampade alogene. Il fatto che gli ologrammi siano visibili in luce bianca, ci suggerisce che siano ologrammi in riflessione.



Parte 2: domande specialistiche.

Come si registra un ologramma?
Gli ologrammi vengono registrati in laboratori particolarmente attrezzati, (come ad esempio i laboratori di Fisica delle Università) dotati di strumenti ottici di precisione. Gli elementi base di questi laboratori sono: il Laser, un banco ottico antivibrazioni, lenti, specchi, divisori di raggio, lastre ad alta definizione, (sensibili alla lunghezza d'onda del laser utilizzato), porta lastre, etc.. Accanto alla sala di registrazione di solito e' presente una sala dove sviluppare le lastre olografiche impressionate, questi ambienti devono essere anche ben isolati dalla luce. Dopo che si è registrato il primo ologramma (H1) l'immagine olografica può essere duplicata (H2), utilizzando tecniche diverse a seconda dell'applicazione.

Gli ologrammi sono tutti dello stesso tipo?
Esistono diverse tipologie di ologrammi. Ogni tipo ha una sua tecnica di registrazione e di visualizzazione.
Ci sono ologrammi che si vedono solo in luce laser (chiamati ologrammi in trasmissione), altri che si vedono anche in luce bianca, quella del sole, tanto per intenderci, (chiamati ologrammi in riflessione), ologrammi che mostrano immagini in movimento, altri con colori reali, ologrammi che cambiano il colore apparente (falso colore) a seconda della posizione relativa di sorgente luminosa ed occhi (ologrammi 2D/3D), altri con ridotta parallasse verticale o orizzontale (il punto di vista dell'oggetto può' cambiare spostando il nostro occhio solo in direzione orizzontale o verticale).

Quali sono gli oggetti tipici usati per registrare un ologramma?
Dadi, monete, targhe, sculture e tutti gli oggetti inanimati, che nel periodo di registrazione possono restare completamente immobili, sono i tipici oggetti dell'olografia classica. Utilizzando, però, laser impulsivi si possono registrare ologrammi anche di oggetti animati o persone.

Come posso creare un ologramma di un mio oggetto?
Tempo fa i laser avevano elevati costi. Oggi con l'avvento dei laser a semiconduttore l'olografia è alla portata di più persone. Un puntatore a diodo Laser è facile da reperire, ed ha un costo molto contenuto (20-30 mila Lire - luglio 2000). Anche i Laser He-Ne, surplus da banchi cassa di supermercati, sono economici e idonei per questo scopo. Utilizzando questi piccoli Laser si possono creare dei setup olografici primitivi, molto contenuti nelle dimensioni, che permettono a chiunque di creare un proprio ologramma.

Esistono ologrammi a colori reali o "true color"?
Il controllo del colore negli ologrammi e' un problema ancora oggi critico. Esistono comunque ologrammi "true color" in cui viene registrato il colore originale dell'oggetto. Solitamente gli ologrammi sono monocromatici o a falsi colori.

Si può ottenere un ologramma da una fotografia?
Si possono registrare ologrammi anche partendo da immagini piane come una fotografia, o un'immagine grafica computerizzata, ma in questo caso non bisogna aspettarsi miracoli: l'ologramma risultante sarà piano.
Per ovviare a questo, si possono registrare in un ologramma, immagini a diversi livelli di profondità, in modo da avere un effetto di prospettiva, oppure una moltitudine d'immagini per avere una animazione.

Che cosa è l'olografia embossed?
E' una tecnica che permette di riprodurre su larga scala ed a basso costo l'immagine olografica su un supporto plastico.

Cosè il sistema DOT MATRIX?
E' una apparecchiatura Opto Elettronica (impiegante un Laser Helio-Cadmio), che collegata ad un PC consente di "tracciare" punto per punto, un immagine di Computer Grafics, direttamente sulla lastra di Photoresist, e che una volta sviluppata, e accresciuta galvanicamente (con il Nikel), verrà usata per creare l'embossing (goffratura a caldo) degli ologrammi.

Televisione e Cinema olografici resteranno dei sogni?
Studi e applicazioni sperimentali in tal senso sono già state fatte, rimangono ancora alti i costi per un utilizzo su larga scala, ma tra qualche anno...

Parte 3: il laser.




Che cosa è un Laser?
Il laser (acronimo di Light Amplification by Stimulated Emmission of Radiation) ed e' una sorgente di luce molto speciale. Tale luce e' monocromatica (cioè coerente temporalmente), coerente (cioè tutti i fronti d'onda sono sincronizzati tra loro) e collimata (cioè la luce non diverge ne' converge nel suo propagarsi). Ci sono moltissimi tipi di laser. Solo dimensionalmente esistono quelli grandi più di un campo di calcio, e quelli piccoli come un granello di sabbia. I Laser possono funzionare con Gas, (He-Ne, Argon, Co2) con cristalli solidi, (Rubino, Alessandrite, Nd-Yag) o addirittura con "mezzi attivi" liquidi.

Per cosa si utilizzano i Laser?
Molte terapie medicali, sistemi di telerilevamento dei veicoli, per far viaggiare la voce e nei sistemi di telecomunicazioni, restituire l'originale colore a dipinti o monumenti, lettura di codici a barre, lettori CD e DVD, stampanti laser, e tantissime altre applicazioni..

E' vero che i laser sono pericolosi?
La luce prodotta dai laser per sua natura è concentrata e non è MAI consigliabile puntarla direttamente verso gli occhi. Questo discorso vale anche per le basse potenze dei i puntatori laser, incautamente dati come giocattoli ai bambini.

"La pericolosita' dei puntatori laser e' correlata alla potenza ed al diametro dello spot. Si puo' dire, come principio, che puntatori di potenza tra 1 e 5 milliwat sono gia' capaci di danneggiare la retina se irraggianti direttamente sull'occhio. L'effetto e' simile all'osservare direttamente la luce del sole, sorgente per cui una irradiazione di un watt per centimetro quadrato sulla cornea si traduce in 10 chilowatt per un centimetro quadrato sulla retina. I laser sono classificati su una scala di 5 valori: 1, 2, 3A, 3B, 4 come indice di pericolosita' crescente, per cui 1 e' sicuro, 4 significa molto pericoloso. L'ordinanza 197 del 16 luglio scorso all'art. 1 recita: "Divieto di commercializzazione sul territorio nazionale di puntatori laser o di oggetti con funzione di puntatori laser di classe pari o superiore a 3 secondo le norme CEI EN 60825. Le misure che ho effettuato sono sconcertanti: due erano di classe 2, il terzo di classe 3B". (da "IL CARLINO" di martedi' 15 dicembre 1998)

Parte 4: link interessanti (pochi ma buoni ed in inglese!).

http://www.holoworld.com (Fondamentale e completo, ottima la sezione dei link e quella dell'olografia con puntatori laser, sono tutte scaricabili delle puntate radiofoniche sull'olografia)
http://www.techsoft.no/holography/ (Olografia in Norvegia, pratico)
http://www.holonet.khm.de/ (Non male davvero)
http://www.holographic-materials.de/ (HRT, lastre olografiche - sito commerciale)
http://www.holoshop.com/cgi-bin/start.exe/index.htm (Prodotti olografici e laser)
http://www.crosswinds.net/sydney/~flavios/wbrngmmu.htm (Web Ring su olografia, laser ed ottica, non ne so molto ma mi sembra interessante!)

Autore: dott. ing. Paolo Zorat
E-mail: p_z@lycosmail.com
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Revisore & Mailing List Manager Ferruccio Fabbri
(E-mail: hololaser@egroups.com, http://www.egroups.com/group/hololaser)

 







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