Nel mondo digitale di oggi può essere difficile impedire che le foto, video e libri da copiare e distribuire illegalmente. Una nuova tecnica basata sulla luce sta rendendo più pratico creare un ambiente sicuro, filigrane invisibili che possono essere utilizzate per rilevare e perseguire la contraffazione.

"Nella nostra ricerca, usiamo un complesso schema di luce, o modello di diffrazione, come una filigrana unica, " disse Yishi Shi, dell'Università dell'Accademia cinese delle scienze, Cina. "La filigrana invisibile è incorporata nel contenuto che stiamo cercando di proteggere. L'impercettibilità è uno dei vantaggi più significativi della filigrana ottica".

Nella rivista di The Optical Society Ottica Express , Shi e colleghi segnalano un nuovo approccio che codifica la filigrana ottica in un unico passaggio. La nuova tecnica è più veloce e utilizza una configurazione ottica meno complessa rispetto ad altri approcci di filigrana ottica precedentemente perseguiti. La nuova tecnica può essere utilizzata anche per crittografare otticamente i dati o per nascondere le informazioni all'interno delle immagini.

Filigrana pratica

Il nuovo metodo si basa su una tecnica chiamata codifica tticografica a colpo singolo (SPE) che utilizza più fasci di luce parzialmente sovrapposti per generare un modello di diffrazione da un oggetto complesso. A differenza di altri metodi, SPE può codificare la filigrana ottica in una singola esposizione senza scansione meccanica. SPE è anche meno soggetto a errori rispetto ad altri metodi e utilizza una configurazione ottica più semplice.

Oltre a condurre simulazioni numeriche per testare il loro metodo, i ricercatori hanno effettuato un esperimento ottico che mostra l'utilità della SPE. "La maggior parte dei metodi per la filigrana ottica è stata dimostrata solo con simulazioni, " ha detto Shi. "Il nostro esperimento mostra che il nostro metodo è adatto per la pratica filigrana ottica".

Per l'esperimento ottico, i ricercatori hanno utilizzato SPE per creare una filigrana complessa costituita da un modello di diffrazione di più piccoli punti. Prima di incorporare la filigrana in un'immagine host, hanno usato l'elaborazione del computer per rimuovere eventuali dati ripetuti e per confondere il modello di diffrazione, semplificando l'inserimento della filigrana e migliorandone ulteriormente la sicurezza. La dimensione dello spot può essere ridotta a meno di 10 micron, che aiuta a prevenire il degrado dell'immagine host.

Una volta che una filigrana è incorporata nei media digitali, ci sono diversi modi per rilevarlo per verificarne l'autenticità. Se qualcuno sa che è presente una filigrana ottica, può essere rilevato sottraendo l'immagine host dall'immagine con filigrana e quindi utilizzando una chiave di sicurezza speciale e un algoritmo di estrazione. Per i casi in cui la presenza di una filigrana è sconosciuta, la filigrana potrebbe essere estratta utilizzando metodi di rilevamento basati su algoritmi esistenti.

Aumentare la complessità

I ricercatori stanno ora lavorando per applicare SPE alla filigrana dinamica, che crea filigrane da oggetti che cambiano rapidamente. Per esempio, le variazioni che si verificano all'interno di una cellula biologica potrebbero essere registrate e utilizzate per creare una filigrana speciale. Prevedono inoltre di utilizzare SPE per la filigrana multi-immagine e persino la filigrana 3D, lavorando anche per migliorare ulteriormente la qualità dell'immagine della tticografia a scatto singolo.