Inaugurazione della casa natale di Leonardo: quando Ottica e Informatica aiutano la cultura

Il Sindaco di Vinci Dario Parrini durante l'inaugurazione

Il 22 Giugno 2012 sono stato all'inaugurazione del restauro della Casa Natale di Leonardo ad Anchiano, presso Vinci. Sono nel consiglio direttivo del centro internazionale di studi e documentazione Leonardo da Vinci e l'evento mi interessava: dopo tanti anni che insegno a Vinci, al corso di laurea in ottica e optometria e all'IRSOO, mi sento un po' cittadino onorario... Il clima era caldissimo (sia per la calorosa partecipazione, sia per una temperatura elevatissima), ma ha valso la pena resistere! Il Sindaco di Vinci Dario Parrini ha guidato la cerimonia. Se volete leggere qualcosa degli interventi inaugurali, li trovate ad esempio qui. Io mi limito a riportare la citazione di Samuel Johnson "il futuro si guadagna col presente" fatta da Parrini, che ci ricorda che dobbiamo costruire sin da subito quello che desideriamo. Metto anche due foto che ho fatto durante l'inaugurazione (ne troverete certo di più professionali) che evidenziano l'eroismo del sindaco nel tenere giacca, cravatta e fascia sotto il sole cocente...
 Ovviamente mi interessavano molto le installazioni realizzate all'interno. Non sono rimasto deluso: sono dei bellissimi esempi di come mettendo insieme ottica, informatica e cultura umanistica si possano realizzare cose affascinanti. Molto bello è il Leonardo "olografico" (metto il termine tra virgolette, poiché non si tratta di olografia nel senso che utilizziamo noi fisici abitualmente), realizzato con una proiezione di un attore su schermo semi trasparente, che permette di vedere Leonardo come se fosse all'interno della sua casa, mentre vengono proiettate altre immagini. Assai interessante anche il testo recitato da Leonardo, scritto da Romano Nanni, grande esperto di Leonardo e che purtroppo non ha potuto partecipare per un problema di salute (in bocca al lupo, Romano!!). In un'altra stanza Leonardo touch, un touch screen che mostra varie opere pittoriche. E nella stanza accanto alla biglietteria un'installazione molto bella, l'ultima cena riprodotta digitalmente e guidabile con i movimenti del corpo: muovi la mano sinistra e fai uno zoom per arrivare a vedere i dettagli, muovi la mano destra e ti sposti per vedere i vari volti e così via. La riproduzione è molto ben realizzata, si possono apprezzare dettagli assai fini senza cogliere i pixel. Ma la visita vale la pena anche per la posizione in cui si trova la casa. Salendo da Vinci, ci si trova in un tipico paesaggio da campagna toscana. Volendo (non ho mai provato, ma lo farò) c'è anche un bel percorso a piedi che dopo 1.8 km ti porta alla casa. le informazioni per le visite sono qui.   Delle belle foto anche della campagna circostante sono in questo servizio del Corriere Fiorentino

Il Leonardo olografico (è quello a destra, quello a sinistra è il sindaco di Vinci Dario Parrini ed è tridimensionale davvero)

Il ragno saltatore e l'aberrazione cromatica

In questi giorni sto facendo esami, e una domanda "classica" riguarda l'aberrazione cromatica, cioè il fatto che l'indice di rifrazione di un materiale dipende dalla lunghezza d'onda. Dato che il potere di una lente dipende dall'indice di rifrazione ecco che una lente si trova ad avere poteri diversi a seconda della lunghezza d'onda. La conseguenza è che, ad esempio, sul nostro occhio la radiazione blu va a fuoco prima della retina mentre la radiazione rossa va a fuoco dopo (molti di voi avranno fatto, durante una visita oftalmica, un test in cui vi chiedevano "meglio rosso o meglio verde" che si basa su questo principio). L'aberrazione cromatica sembra avere un aspetto utile di compensazione di altre problemi che si dicono "aberrazioni geometriche", ma un recente articolo pubblicato su Science ha mostrato come l'aberrazione cromatica sia indispensabile in alcuni ragni per avere una visione tridimensionale corretta.
In noi umani la visione tridimensionale nasce dal confronto delle immagini leggermente sfalsate che arrivano ai due occhi (ne ho parlato alla radio australiana, ritrovate il link qui). Gli insetti non possono utilizzare questa strategia e quindi muovono la testa in modo da avere due immagini successive diverse e da questo stimare la distanza (si chiama "parallasse di movimento"). Ma i ragni saltatori usano un altro metodo. Questi animali hanno una retina fatta a quattro strati uno sopra l'altro. I primi due strati sono sensibili soprattutto alla luce verde, mentre il terzo e il quarto sono sensibili soprattutto all'ultravioletto. Per via dell'aberrazione cromatica la luce verde arriva perfettamente a fuoco sul primo strato e fuori fuoco sul secondo. Ma l'immagine fuori fuoco sembra proprio quella utile a valutare la distanza, dato che l'entità dello sfocamento dipende dalla distanza. Per verificare questa loro ipotesi i ricercatori dell'Università di Osaka hanno misurato la precisione di salto del ragno (ok ricorda un po' la barzelletta della pulce a cui levano le gambe per saltare) sotto una luce verde e sotto una luce rossa a cui avevano levato la componente verde. In quest'ultimo caso il salto era estremamente impreciso (il video è ovviamente su youtube). E' bello vedere come, dopo tutte le prove genetiche e elettrofisiologiche sulla retina, i ricercatori hanno voluto fare la prova dal vero sui ragni per capire se accadeva realmente! Ed è affascinante come la natura utilizzi di imperfezioni apparenti (come l'aberrazione cromatica) per permettere una maggiore precisione!

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Un telescopio dentro l'occhio?

Un interessante articolo del New York Times presenta un possibile sviluppo promettente per l'ipovisione. Si tratta di un mini telescopio che viene impiantato all'interno della cornea: è già stato sperimentato su alcuni pazienti e dovrebbe essere approvato a breve dall'FDA. Il mini telescopio dovrebbe essere utile per le persone affette da degenerazione maculare legata all'età, una delle principali cause di ipovisione, poiché crea un'immagine molto più grande, ad esempio di un viso che viene osservato. In questo modo l'immagine del viso viene ad occupare non solo la zona centrale della retina, che è spesso molto danneggiata nei pazienti, ma anche la zona periferica, che è ancora funzionante. Ovviamente l'occhio in cui viene impiantato il sistema ingrandente non può più essere utilizzato per vedere gli oggetti lontani, quindi il paziente deve utilizzare un occhio per le cose lontane e un occhio per le cose vicine: si tratta di una strategia che può richiedere un certo allenamento per funzionare.
L'ottica oftalmica utilizza da molto sistemi ingrandenti simili a piccoli telescopi montati su degli occhiali; la novità in questo caso è impiantare direttamente il telescopio sulla cornea. Questo approccio ha sicuramente qualche vantaggio, ma ha probabilmente anche qualche controindicazione. In primo luogo costringe i pazienti ad utilizzare sempre un solo occhio alla volta, dato che la differenza di ingrandimento tra i due occhi rende il loro utilizzo contemporaneo impossibile. Inoltre si tratta di un'operazione chirurgica, adatta a solo il 20% dei pazienti a causa delle varie conformazioni delle cornee; come tutte le operazioni è un qualcosa di diversamente irreversibile, a differenza di un occhiale con un sistema ingrandente, che può essere facilmente modificato, e può sempre portare a qualche complicazione. Al momento quindi non sembra che tale tecnologia potrà avere lo stesso impatto che le lenti intraoculari hanno avuto sulla cataratta; la carriera dei tradizionali sistemi oftalmici per la correzione dell'ipovisione è ancora molto lunga, ed è consigliabile a tutti gli esperti del settore di dedicarsi ad essi, dato che ci vorrà molto tempo prima che vengano soppiantati.

Recensione: il Matematico e il Detective

Ho affrontato "Il Matematico e il Detective" di K.Devlin e G.Lorden (Longanesi, 2008) spinto dal fatto che il secondo autore sia un consulente matematico della serie televisiva "Numbers", che seguo con passione. Mi incuriosiva vedere come la matematica venga applicata allo studio di vari casi criminali. Non sorprendetemente, data l'estrazione degli autori, molti capitoli sono dedicati a problemi di tipo statistico. Ad esempio il secondo capitolo mostra l'utilizzo del valore p (che spiego al corso di Optometria, qui si trova la dispensa) per capire che un'infermiera si era resa colpevole di una serie di omicidi durante il suo turno: la statistica mostrava che mentre lei era in servizio morivano molte più persone. Ma un aspetto interessante del volume è il rapporto tra statistica e giurisprudenza. Mentre la statistica può dirsi contenta di aver trovato una corrispondenza che ha solo una probabilità su un milione di essere casuale, la legge, che vuole certezza "sopra ogni ragionevole dubbio", può accontentarsi? Si scopre così che alcune prove (come le impronte digitali o il DNA) protagoniste di molti telefilm non sono poi così certe, e devono sempre essere accompagnate dagli tradizionali strumenti di indagine. Le sole macchine, insomma, non arrestano nessuno. Alcune parti non sono chiarissime, ma il volume è nel complesso interessante 7/10.

Nuova vita per le lampade ad incandescenza?

Siamo soliti dire che le lampade ad incandescenza sono arrivate alla fine della corsa. Anche in Italia la loro vendita sarà proibita dal 1/1/2011. Ma questo articolo del New York Times sembra dire di no. Cominciano a essere in produzione lampade fluorescenti che riutilizzano il calore prodotto per generare nuovamente luce, riflettendosi sul filamento. Non è una tecnica innovativa (andai qualche anno fa alla Philips ad Achen per un progetto e ci stavano lavorando), ma ha avuto una spinta decisiva per via del blocco delle vendite. In questo caso sembra che la decisione dirigista dei governi abbia fatto bene alla ricerca, stimolando a trovare nuove soluzioni.....D'altronde una luce bella come le incandescenze è probabilmente ancora da trovare...

Lezione sui sensori fotografici

Questo post è particolarmente dedicato agli studenti agli studenti di Ottica, corso per studenti lavoratori. Ho pubblicato la lezione dedicata a sensori fotografici e diaframma sul sito Internet "ufficiale". la trovate li come lezione 9. Gli aggiornamenti sulle lezioni le trovate sia sul blog che su twitter (che trovate a lato nella pagina del blog o andando a http://twitter.com/alefarini)