Ologrammi digitali, nuovo studio dell’Isasi-Cnr di Pozzuoli

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Dall’Isasi-Cnr (Istituto di Scienze Applicate e Sistemi Intelligenti) di Pozzuoli e Lecce arriva un nuovo studio nel settore dell’olografia digitale. Il saggio è opera di un team di ricercatori dell’istituto – Vittorio Bianco, Pasquale Memmolo, Marco Leo, Cosimo Distante e Melania Paturzo –, in collaborazione con le Università del Maine e del Connecticut; pubblicato a luglio sulla rivista Light: Science & Applications, della Nature Publishing Group, il lavoro si concentra sui principali metodi di ricostruzione olografica in grado di eliminare lo speckle, il ‘rumore’ che pregiudica la qualità degli ologrammi digitali, legato all’utilizzo di sorgenti ad alta coerenza come il laser. L’elaborazione di tecniche per la riduzione e l’eliminazione del rumore speckle costituisce un ‘hot topic’ nella comunità scientifica internazionale – negli ambiti dell’ottica e della fotonica –, con oltre 5000 contributi sull’argomento diffusi negli ultimi vent’anni, ma l’assenza di una tassonomia rende difficile agli utilizzatori la ricerca della soluzione migliore per il loro caso. I risultati presentati nel saggio fotografano la realtà del settore, indirizzando gli utenti e i lettori verso le metodologie più conosciute e facilitando l’individuazione della strategia più opportuna da utilizzare. “Abbiamo fatto un lavoro certosino nell’inquadrare le migliaia di tecniche note in letteratura, cercando di focalizzare l’attenzione su quelle più robuste e performanti”, afferma il direttore dell’Isasi-Cnr, Pietro Ferraro. Dal confronto tra le numerose tecniche studiate, è emerso che quella più accurata è stata elaborata dagli stessi ricercatori dell’Istituto di Scienze Applicate e Sistemi Intelligenti nel 2016. Si tratta di un nuovo metodo di ricostruzione olografica – divulgato ancora sulle pagine di su Light: Science & Applications – che si basa sulla cooperazione tra due distinti paradigmi di ottimizzazione delle immagini: il primo consiste in una acquisizione programmata di più ologrammi dello stesso oggetto, in cui il rumore speckle viene casualmente modificato; codificando opportunamente gli ologrammi in un’unica immagine, questa viene elaborata digitalmente, usando un metodo numerico basato sulla correlazione tra vari pezzi dell’immagine stessa. La metodologia elaborata dall’Isasi-Cnr, concepita tenendo conto della specificità degli ologrammi, ha portato a ricostruzioni olografiche di altissima qualità, paragonabili alle attuali fotografie digitali, e ad una riduzione dello speckle del 98%, un risultato mai raggiunto prima in olografia digitale.

Pa.Ci.