Che cos’è un laser per olografia?

Un laser olografico fa parte di un sistema fotografico che produce immagini tridimensionali (3D) di un oggetto utilizzando la luce laser per illuminare e registrare le sue caratteristiche e una pellicola speciale per svilupparlo in una forma che conferisce all’immagine profondità e un aspetto diverso quando visto da angolazioni separate. Le prime forme di sistemi laser olografici utilizzavano un solo laser e producevano un’immagine monocromatica, solitamente in verde brillante. La nuova tecnologia olografica che si sta sviluppando in applicazioni pratiche a partire dal 2011, tuttavia, utilizza laser rossi, verdi e blu, nonché una sorgente di luce bianca, per generare un’immagine 3D che mostra il colore naturale dell’oggetto scansionato.

La pellicola utilizzata nella creazione di un ologramma di base è solitamente un tipo di pellicola in bianco e nero ad alto contrasto con un rivestimento agli alogenuri d’argento. Forme avanzate di materiali in grado di registrare immagini, come gelatina dicromata, plastica fotosensibile o cristalli ferro-elettrici, producono immagini più luminose, ma potrebbero non avere la stessa profondità generata dall’effetto più nitido della pellicola agli alogenuri d’argento. I sistemi laser olografici basati su pellicola creano i cosiddetti ologrammi di riflessione che possono essere visualizzati alla luce normale come una tipica fotografia, tranne per il fatto che hanno un aspetto 3D.

La differenza tra l’utilizzo dell’olografia laser per registrare un’immagine su pellicola e una fotocamera standard per farlo è che il processo olografico prevede la registrazione di due sorgenti luminose sovrapposte su una sezione della pellicola. Il laser è diviso in due raggi mentre punta il film, uno che mira al film e uno che illumina l’oggetto fotografato. Quindi interagiscono sul film e causano uno schema di interferenza che crea un’immagine 3D rudimentale.

La metà del raggio laser viene incanalata attraverso una lente e riflessa da uno specchio per avere un impatto diretto sulla pellicola e non toccare affatto l’oggetto fotografato; questo è chiamato raggio di riferimento. L’altra metà del raggio laser è puntata direttamente sull’oggetto da registrare, noto come raggio dell’oggetto. Quando il raggio dell’oggetto colpisce l’oggetto, parte della sua luce viene naturalmente riflessa da esso e anche sulla pellicola. Questi due fasci di luce interagiscono quindi contemporaneamente attraverso schemi di interferenza costruttiva sulla superficie della pellicola, registrando l’immagine dell’oggetto da due diverse angolazioni, poiché entrambi i fasci hanno avuto origine da angolazioni separate. Questa immagine registrata ha un effetto di sovrapposizione che le conferisce un senso di profondità, ed è così che sono stati realizzati tutti i primi ologrammi.

La versione più avanzata della tecnologia laser olografica utilizza tre colori laser – rosso, blu e verde – e la luce bianca per generare un’immagine a colori reali. Questo tipo di laser olografico genera un ologramma di trasmissione, che, in alcuni casi, può essere visualizzato solo accendendo i laser stessi per ricreare l’immagine. Tutti e tre i laser colorati sono puntati sull’oggetto per creare schemi di interferenza, poiché l’oggetto riflette porzioni di questa luce. Una luce bianca viene anche irradiata sulla pellicola agli alogenuri d’argento per stimolare la luce riflessa dai laser che l’hanno colpita, generando una miscela di colori che ricorda il vero colore dell’oggetto stesso.

La scienza dell’olografia laser è in sviluppo dagli anni ‘1960 e ha ancora molta strada da fare a partire dal 2011 prima che possa generare immagini di oggetti di grandi dimensioni, 3D e a colori reali. Attualmente, la generazione di immagini 3D a colori di oggetti delle dimensioni di una piccola mela rappresenta i limiti della tecnologia. Un laser olografico a partire dal 2011 può registrare anche solo oggetti fermi, poiché qualsiasi movimento offusca immediatamente l’immagine oltre il riconoscimento.