Ecco a voi i “veri” ologrammi / Here are the "real" holograms

Ecco a voi i “veri” ologrammiHere are the "real" holograms


Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa





Il gruppo coordinato da Daniel Smalley, della Brigham Young Univesity (Utah) le chiama infatti immagini volumetriche sospese. La tecnica ideata dai ricercatori sfrutta una serie di fasci laser invisibili che intrappolano una minuscola particella di cellulosa – una fibra vegetale – e permettono di muoverla in aria secondo figure prestabilite. Un secondo set di laser – rosso, verde e blu – illumina la particella, la quale diffonde la luce e permette di ottenere immaginicolorate. In pratica la particella è, istante per istante, sia guidata nello spazio che colorata da due diversi set di laser. Se la particella viene mossa abbastanza rapidamente, l’occhio umano – che non distingue più di 10 immagini al secondo – percepisce la traiettoria come una forma unica. Il risultato è una scultura fluttuante ottenuta con un pennello laser. Inoltre se la figura cambia abbastanza rapidamente, questa sembra muoversi. La cosa che rende queste immagini volumetriche così simili agli ologrammi dei film di fantascienza è il fatto che possono essere viste da ogni direzione, proprio come degli oggetti solidi.
Oggi le tecniche olografiche si basano sull’uso di reticoli di diffrazione: la luce illumina un oggetto da diverse angolazioni e poi viene fatta convergere su uno schermo che contiene il reticolo. Si potrebbe dire che le fotografie, che riprendono lo stesso oggetto da direzioni differenti, vengono sovrapposte fino a creare un’immagine unica che restituisce l’illusione della profondità. Tuttavia quando guardiamo un ologramma stiamo comunque osservando una superficie bidimensionale: pertanto l’immagine sarà visibile solo da angolazioni limitate. Inoltre gli ologrammi di solito sono statici perché cambiare velocemente il reticolo di diffrazione è complicato.
Le immagini volumetriche invece ricreano un oggetto nello spazio tridimensionale e si possono vedere ad occhio nudo, senza alcun bisogno di visori o lenti speciali. William Wilson, ricercatore in nanotecnologie ad Harvard, ha spiegato che questo sistema necessita di ulteriori sviluppi, ma è un’idea semplice e dal grande potenziale. Le immagini ottenute finora sono forme elementari grandi pochi millimetri: infatti la velocità necessaria per muovere la particella aumenta con forme più grandi e complicate. Ciononostante, il sistema può già creare immagini ad una risoluzione superiore rispetto a quella di uno schermo di computer, fino a 1600 Dpi (dots per inch). Per generare figure più grandi, mobili e complesse, in futuro sarà necessario aumentare la velocità di movimento della particella, possibilmente controllandone più d’una alla volta. A questo proposito Smalley si dichiara ottimista: “se nei prossimi quattro anni faremo tanti progressi come ne abbiamo fatti nell’ultimo, penso che saremo presto in grado di creare immagini di dimensioni utili”.
ENGLISH
A new system based on lasers and a floating particle allows to create three-dimensional images, suspended in the air and visible from every angle.
From Star Wars to Iron man, through the recent Blade Runner 2049, the cinema has accustomed us to imagine a future where holograms - seen as three-dimensional floating images - are a widespread and relatively common technology. A recent research published in Nature brings reality closer to science fiction films, presenting a technique to create volumetric images suspended in the air, exploiting a series of laser beams. So three-dimensional drawings are floating, but - the authors of the research warn - better not to call them holograms.
The group coordinated by Daniel Smalley, of Brigham Young Univesity (Utah) calls them in fact suspended volumetric images. The technique devised by the researchers exploits a series of invisible laser beams that trap a tiny particle of cellulose - a vegetable fiber - and allow it to move in the air according to pre-established figures. A second set of lasers - red, green and blue - illuminates the particle, which diffuses the light and makes it possible to obtain colored images. In practice, the particle is, moment by moment, both guided in space and colored by two different sets of lasers. If the particle is moved quickly enough, the human eye - which does not distinguish more than 10 images per second - perceives the trajectory as a unique form. The result is a floating sculpture obtained with a laser brush. Furthermore, if the figure changes quickly enough, it seems to move. The thing that makes these volumetric images so similar to the holograms of science fiction movies is the fact that they can be seen from every direction, just like solid objects.
Today, holographic techniques are based on the use of diffraction gratings: light illuminates an object from different angles and then converges on a screen containing the lattice. It could be said that the photographs, which take the same object from different directions, are superimposed up to create a unique image that returns the illusion of depth. However when we look at a hologram we are still observing a two-dimensional surface: therefore the image will be visible only from limited angles. Moreover, holograms are usually static because changing the diffraction grating quickly is complicated.
Volumetric images instead recreate an object in three-dimensional space and can be seen with the naked eye, without any need for special viewers or lenses. William Wilson, a researcher in nanotechnology at Harvard, explained that this system requires further development, but it is a simple idea with great potential. The images obtained so far are elementary shapes that are only a few millimeters: in fact, the speed necessary to move the particle increases with larger and more complicated shapes. Nevertheless, the system can already create images at a higher resolution than a computer screen, up to 1600 Dpi (dots per inch). In order to generate larger, mobile and complex figures, in the future it will be necessary to increase the particle movement speed, possibly by controlling more than one at a time. In this regard Smalley says he is optimistic: "if in the next four years we will make as much progress as we have done in the last one, I think we will soon be able to create images of useful dimensions".
Da:
https://www.galileonet.it/2018/02/voi-veri-ologrammi/

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