Ologramma

Un ologramma è un’immagine tridimensionale di un oggetto realizzata per mezzo dell’interferenza di due fasci laser. Gli ologrammi forniscono un’immagine ripresa da punti di vista diversi e per questa ragione sono così ricchi di informazioni; essi permettono di realizzare sistemi di sicurezza per le banconote, memorie di grande capacità e di studiare le deformazioni dei materiali.


Storia

Il fisico ungherese Dennis Gabor nel 1947 ideò l’ologramma ma solo a partire dagli anni ‘60, con la costruzione dei primi dispositivi laser, queste immagini si sono effettivamente diffuse. È stata una delle più importanti scoperte dei tempi moderni, tanto che il suo scopritore, Denis Gabor, ricevette il Premio Nobel per la Fisica nel 1971. Gli ologrammi originali a trasmissione erano limitati all’uso di pellicole fotografiche illuminate con lampade al mercurio. Il termine “olografia” coniato da Gabor si riferisce ad una tecnologia ottica basata sul fenomeno dell’interferenza, che permette la registrazione e la riproduzione di immagini tridimensionali impiegando un fascio di luce coerente. In Unione Sovietica, dal 1958 il sovietico Y. Denisyuk effettuava esperimenti, pubblicandone i risultati nel 1962; cambiando il processo olografico con un metodo della fotografia a colori, inventata dal fisico francese G. Lippmann, sviluppò la tecnica degli ologrammi a riflessione a luce bianca che potevano essere riprodotti utilizzando una normale lampada ad incandescenza, da cui la locuzione “luce bianca”. Si sviluppò nel 1968 un altro tipo di ologramma di S.A. Benton presso il MIT (Massachusetts Institute of Technology), è “l’ologramma iridescente a trasmissione” che si può guardare in luce bianca ed è oggigiorno molto usato per i sigilli di sicurezza. Nonostante le apparenze, è un ologramma del tipo a trasmissione poiché il raggio di riferimento viene generato riflettendo, tramite una pellicola di alluminio, la luce entrante nel supporto trasparente e attraversa l’ologramma per giungere all’osservatore.

alt

Tipologie di ologramma

1) Ologrammi a trasmissione: Sono visualizzati puntando la luce laser attraverso lo stesso guardando l’ologramma dalla parte opposta alla fonte di luce. L’inconveniente è il colore, che rimane di tonalità bianca. 2) ologramma arcobaleno (nella stampa): è una rifinitura dell’ologramma a trasmissione, con il vantaggio che riflette molti più colori; questi ologrammi sono utilizzati nelle carte di credito e nei capi di abbigliamento per assicurarne l’autenticità. 3) ologramma a riflessione: viene visualizzato puntando la fonte di luce sullo stesso lato che stiamo visualizzando; come nel caso di quello a trasmissione l’ologramma non . a colori. 4) ologramma speculare: è una tecnica che permette di visualizzare immagini tridimensionali manipolando il modo in cui la luce colpisce la superficie a due dimensioni. 5) ologramma volumetrico: è una tecnica in fase embrionale nata negli anni 90; questo tipo di ologramma crea una vera e propria struttura tridimensionale dell’oggetto proiettato con raggi laser: l’oggetto rimane “sospeso” nell’aria. Gli ologrammi presenti nei negozi specializzati normalmente sono visibili in luce bianca emessa da sorgenti che hanno una certa coerenza spaziale, come la luce del sole o quella emessa da lampade alogene. Tuttavia anche le comuni lampade ad incandescenza sono idonee a questo scopo anche se sono meno coerenti spazialmente rispetto ad altre sorgenti.


Il laser

A partire dagli anni ’60 con la costruzione dei primi dispositivi laser si diffusero molti ologrammi. La luce emessa dal laser, infatti, permette di registrare tutte le informazioni con cui ricostruire l’immagine tridimensionale dell’oggetto perché è monocromatica, intensa e coerente (tutte le onde luminose hanno la stessa fase). Il fascio laser usato per creare un ologramma è suddiviso in due componenti: . La prima viene indirizzata sull’oggetto di cui si vuole ottenere l’ologramma e viene da questo riflessa prima di impressionare la lastra . La seconda chiamata “fascio di riferimento” arriva direttamente sulla pellicola dopo essere stata deviata da alcuni specchi. L’interferenza tra la luce riflessa dall’oggetto e la luce di riferimento permette di registrare le informazioni sulla fase dell’onda luminosa e crea l’intreccio di linee fatto di zone chiare e scure che si osserva sulla lastra.


Il piano antivibrante

Qualunque vibrazione è nociva per l’ologramma, dunque non devono esserci durante l’esposizione sia del laser, che dell’oggetto e della piastra olografica. Per vibrazione si intendono anche le micro vibrazioni impercettibili ai nostri sensi. Pertanto occorre un piano antivibrante in grado di smorzare ogni genere di vibrazioni indotte dall’ambiente circostante. Durante la realizzazione dell’ologramma è inoltre necessario che non vi siano rumori o correnti d’aria nell’ambiente affinché l’ologramma risulti più definito e brillante.

Schermi olografici per proiezione

Commercialmente si indicano come schermi olografici degli schermi per retroproiezione trasparenti, caratterizzati dalla presenza, sul retro, cioè sul lato rivolto al proiettore, di una lente di Fresnel, dall’apparenza di una detta increspatura di forma prismatica ad andamento regolare. Tale lente rifrange verso lo spettatore, posto davanti allo schermo, le immagini prodotte da un proiettore. Tali schermi, grazie alla loro trasparenza, danno l’impressione che l’immagine si formi sospesa in aria. L’effetto visivo è molto particolare, ed è utilizzato in allestimenti di stand eristici, locali commerciali e simili, dove si desidera richiamare l’attenzione dello spettatore. Il riferimento all’ologramma compreso nel nome commerciale del prodotto presumibilmente deriva dal fatto che l’immagine, come detto, sembra fluttuare nel vuoto, analogamente all’immagine tridimensionale riprodotta a partire da un ologramma.

Piastre e film per olografia

Le pellicole e le piastre adatte per l’olografia hanno una risoluzione (cioè il numero di linee per millimetro) elevatissima. Le pellicole per olografia hanno una risoluzione di 3000 – 5000 linee per millimetro.

Sviluppo e fissaggio

Tutti i prodotti chimici usati per sviluppare e fissare gli ologrammi sono pericolosi e devono essere trattati con estrema attenzione. Per preparare le soluzioni si usano prodotti chimici come il pirogallolo, il bicromato di potassio, il solfito di sodio, il carbonato di sodio, l’acido ascorbico, l’acido solforico ed altri ancora (dipende dal tipo di piastra e dalla ricetta usata per preparare le soluzioni). Per proteggersi occorre usare guanti in gomma, occhiali, mascherina e una tuta.

Ologrammi tracciati a mano

Per realizzare un ologramma manuale è possibile con l’ausilio di un supporto idoneo (plexiglass o lamierino di acciaio inossidabile) e di un compasso. Illuminando la piastra, a seconda dell’inclinazione, è possibile vedere la figura in profondità (dietro la piastra) oppure balzare in avanti (davanti alla piastra). L’effetto non è perfettamente quello classico degli ologrammi ma è utile per capire concretamente cosa sia e come sia l’effetto tridimensionale.

alt

Come costruire un ologramma

Realizzare un ologramma 3D ti servono: 1 porta CD, nastro adesivo, righello, carta millimetrata, una matita o una penna, un taglierino, uno smartphone. 1) Traccia le dimensioni del modello sulla carta millimetrata. Questa parte del progetto è dedicata al proiettore dell’ologramma. La base del proiettore avrà la forma di un rombo quando tutti i pezzi saranno uniti. Devi realizzare un modello per formare i lati di questa figura bidimensionale, che sarà il proiettore del tuo ologramma. La forma finale del proiettore somiglia a una piccola piramide a punta piatta. 2) Usa penna e righello per disegnare le linee sulla carta millimetrata. Le dimensioni della forma sono: . Lato base piccola = 1 cm . La base grande = 6 cm . i lati diagonali 3,5 cm La forma finale dovrebbe avere un aspetto simile a un trapezio isoscele. In altre parole, il modello è simile a una piramide a punta piatta. Se vuoi realizzare un modello più grande, puoi raddoppiare o triplicare la misura di ogni lato. Ad esempio, se volessi raddoppiare le dimensioni, esse diventerebbero 2 x 7 x 12 cm. Questo passaggio può esserti utile per aumentare le dimensioni dell’ologramma. Con un modello più piccolo l’ologramma è di qualità migliore, ma puoi scegliere tu la sua dimensione. Assicurati solo di rispettare le stesse proporzioni. 3) Ritaglia la forma dalla carta millimetrata. Taglia lungo le linee nel modo più preciso possibile, assicurandoti che non siano storte o seghettate. 4) Prepara la confezione del CD rimuovendo i materiali non necessari. Tagliane i lati con un taglierino. Ti serve solo la copertina anteriore di plastica trasparente, che sarà il materiale usato per lo schermo proiettore. Più la plastica sarà pulita e trasparente, più l’ologramma risulterà chiaro. Non preoccuparti se la plastica presenta dei graffi. Non ha molta importanza, ma cerca di trovare confezioni che non presentano segni. 5) Traccia il modello sulla confezione del CD. Cerca di orientarlo in modo da poterlo disegnare quattro volte nella plastica. Ruotalo anche nella direzione opposta, in modo da avere due modelli dritti e due capovolti. Ti serviranno quattro parti per costruire il proiettore. Se hai aumentato le dimensioni del modello, probabilmente non riuscirai a ritagliare quattro pezzi di plastica da una singola scatola. In quel caso ti serviranno più confezioni. 6) Taglia i modelli dalla plastica della confezione del CD. Con il tuo taglierino, segui le linee che hai tracciato. Usa il righello come guida per tagliare dritto. Ripassa le linee più volte con la lama finché non avrai tagliato la confezione. Quando hai finito, dovresti avere quattro pezzi di plastica della forma del modello. 7) Usa del nastro adesivo per unire i modelli. Allinea due fianco a fianco. Poi metti del nastro in alto e in basso, dove si incontrano i lati. Assicurati che il nastro si sovrapponga su entrambe le estremità del modello, così da fermarlo bene. Poi, fissa con il nastro entrambi i pezzi rimanenti nello stesso modo. A questo punto, tutti e quattro i pezzi di plastica dovrebbero essere uniti con del nastro. 8) Dai una forma alla figura. Metti i pezzi in piedi sulla loro base inferiore. Piegali nei punti legati con il nastro per creare degli angoli a ogni bordo. Poi usa dell’altro nastro per fissare i due lati liberi e chiudere la forma. Questo è il tuo proiettore. 9) Riproduci un semplice video o un’immagine in movimento con il tuo smartphone. Posizione il proiettore olografico sullo schermo dello smartphone. Mettilo con la parte più piccola (quella da 1 cm) verso il telefono. Se l’immagine sullo smartphone si muove ancora, dovresti vedere proiettato un ologramma 3D

Around you