Backscatter

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Backscatter in fotografia

In fisica con il termine anglosassone backscatter o backscattering (in italiano retrodiffusione o radiazione di ritorno) s'intende la diffusione all'indietro, ossia la riflessione, di materia, energia raggiante, onde, particelle o segnali che tornano indietro nella stessa direzione da cui essi provengono, ma in senso opposto, ossia con un angolo di diffusione di 180º.[1] È riflessione diffusa, distinta da quella speculare. Il concetto ha importanti applicazioni in astronomia e in diversi campi della fisica, come pure in fotografia e in ecografia. Il termine ha un utilizzo anche nell'ambito della posta elettronica, nel quale indica la ricezione, talvolta massiva, di messaggi "di rimbalzo" a seguito di eventi connessi all'invio di spam.

Backscattering di onde nello spazio fisico[modifica | modifica wikitesto]

Il backscattering si può verificare in situazioni fisiche abbastanza differenti. Le onde in arrivo o particelle sono deviate dalla loro originale direzione da differenti meccanismi:

A volte, lo scattering è più o meno isotropico, vale a dire le particelle in arrivo sono diffuse in modo casuale in varie direzioni, senza nessuna particolare preferenza per lo scattering "di ritorno" (backward). In questi casi, il termine "backscattering" designa semplicemente la posizione del rivelatore scelto per alcune ragioni pratiche:

  • nella formazione di immagini a raggi X, backscattering significa esattamente l'opposto della formazione di immagini mediante trasmissione;
  • nelle fibre ottiche, la luce può solo propagarsi in avanti o indietro. Lo scattering ipotizzato in avanti di Brillouin o quello di Raman violerebbe la conservazione del momento, perciò lo scattering anelastico nelle fibre ottiche non può nient'altro che essere "retrodiffuso";
  • nella spettroscopia anelastica a neutroni o a raggi X, la geometria del backscattering è scelta perché ottimizza la risoluzione d'energia;
  • in astronomia, la luce retrodiffusa (backscattered) è quella che viene riflessa con un angolo di fase minore di 90°.

In altri casi, l'intensità dello scattering viene aumentata nella direzione opposta (di ritorno). Ciò può avere diverse ragioni:

Le proprietà di backscattering di un bersaglio dipendono dalla lunghezza d'onda e possono dipendere anche dalla polarizzazione. I sistemi dei sensori che usano lunghezze d'onda o polarizzazioni multiple possono così essere utilizzati per desumere informazioni addizionali sulle proprietà del bersaglio.

Radar, specialmente il radar meteorologico[modifica | modifica wikitesto]

Il backscattering è il principio dietro i sistemi radar.

Nel radar meteorologico, il backscattering è proporzionale alla 6a potenza del diametro dell'obiettivo (target) moltiplicato per le sue proprietà riflettenti intrinseche, a condizione che la lunghezza d'onda sia più grande del diametro delle particelle (scattering di Rayleigh). L'acqua è quasi 4 volte più riflettente del ghiaccio, ma le goccioline sono molto più piccole dei fiocchi di neve o dei chicchi di grandine. In questo modo il backscattering dipende da una mescolanza di questi due fattori. Il backscatter più forte viene dalla grandine e dalla grande neve tonda (ghiaccio solido) a causa delle loro dimensioni, ma gli effetti diversi dal Rayleigh (scattering di Mie) possono confondere l'interpretazione. Un altro forte ritorno è ottenuto dalla neve che si scioglie o dall'acquaneve umida, poiché essi combinano la dimensione e la riflettanza dell'acqua. Essi spesso mostrano tassi molto più alti di precipitazione di quanto attualmente succeda in ciò che viene chiamato banda luminosa. La pioggia è un backscatter moderato, più forte con gocce grandi (come quelle di un temporale) e molto più debole con le piccole goccioline (come nebbia o pioviggine). La neve ha un backscatter piuttosto debole. I radar meteorologici a doppia polarizzazione misurano il backscatter in polarizzazioni veritcali e orizzontali per inferire informazioni sulla forma dal rapporto tra i segnali verticali e orizzontali.

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Scattering.

Backscatter nelle guide d'onda[modifica | modifica wikitesto]

Il metodo del backscattering è impiegato anche in applicazioni delle fibre ottiche per rilevarne difetti ottici. La luce che si propaga attraverso un cavo di fibra ottica gradualmente si attenua a causa dello scattering di Rayleigh. I difetti sono di conseguenza rilevati monitorando la variazione della parte della luce retrodiffusa (backscattered) di Rayleigh. Dato che la luce retrodiffusa si attenua esponenzialmente mentre viaggia lungo il cavo di fibra ottica, la caratteristica dell'attenuazione viene rappresentata in un diagramma in scala logaritmica. Se la pendenza del grafico è notevole, allora la perdita di potenza è alta. Se la pendenza è leggera, di conseguenza la fibra ottica avrà una caratteristica di perdita soddisfacente.

La misurazione della perdita col metodo del backscattering permette misurazioni di un cavo di fibra ottica a un'estremità senza che lo si tagli, perciò può essere convenientemente usato per la costruzione e il mantenimento delle fibre ottiche.

Backscatter nella fotografia[modifica | modifica wikitesto]

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Orb (fenomeno).

In fotografia, il termine backscatter si riferisce alla luce proveniente da un flash o stroboscopio riflessa indietro dalle particelle nel campo visivo delle lenti facendo apparire macchioline di luce nella foto. Questo dà origine a quelli che a volte sono definiti artefatti orb. Il backscatter fotografico può risultare dai fiocchi di neve, pioggia o nebbia, o polvere trasportata dall'aria. A causa delle limitazioni nelle dimensioni delle moderne fotocamere compatte e ultracompatte, specialmente le fotocamere digitali, la distanza tra le lenti e il flash incorporato è diminuita, in tal modo riducendo l'angolo di riflessione della luce sulle lenti e aumentando la probabilità di riflessione della luce da particelle normalmente subvisibili. Perciò, l'artefatto orb è comune con le fotografie delle piccole fotocamere digitali o a pellicola.[2]

Il backscatter può essere ridotto compensando la direzione della stroboscopia della foto il più lontano possibile dall'angolo della lente. Questo è fatto normalmente piazzando la sorgente di luce alta e a un lato situando lo stroboscopio su un braccio estensibile dello stesso stroboscopio. Venendo la luce di lato, la luce riflessa è principalmente nella direzione dello stroboscopio invece che della lente della macchina fotografica. È come confrontare una luna piena con una mezza luna. La luna piena accade quando la luna viene illuminata quasi da dietro la terra, creando la riflessione dell'intera superficie di fronte alla Terra. Una mezza luna si ha quando viene illuminata da un lato, riflettendone a metà la dimensione e l'intensità molto minore della luce. Nella fotografia, l'illuminazione laterale rende il backscatter meno pronunciato.

Il backscatter può spesso essere anche rimosso digitalmente dopo che la foto viene scattata tramite un software di photo editing usando filtri digitali o clonazione di aree della foto vicino ai punti di backscatter.

Backscatter nella posta elettronica[modifica | modifica wikitesto]

Nell'ambito della posta elettronica, il termine backscatter (detto anche outscatter o blowback) indica la ricezione di messaggi di mancata consegna aventi origine dall'invio di spam da parte di altri.

Prassi comune tra gli spammer è infatti quella di indicare indirizzi realmente esistenti (spesso prelevandoli dallo stesso database di indirizzi da cui prelevano i destinatari dello spam in corso) come campo mittente dei loro messaggi-spazzatura, al fine di invogliare il destinatario a considerare - a prima vista - il messaggio come valido. Qualora il server di destinazione a cui un messaggio viene recapitato non sia in grado di stabilire durante la sessione SMTP se il destinatario esiste o meno, il messaggio sarà in un primo momento accettato da tale mailserver, salvo generare, in passi successivi, una notifica di mancata consegna (NDN o bounce) in direzione del mittente. Se il mittente indicato da un tale messaggio è falsificato, tale notifica verrà diretta alla mailbox di un utente incolpevole, generando un flusso di spam "di rimbalzo".

Nell'ambito dell'industria dell'email, la generazione di backscatter è usualmente ritenuta il risultato di configurazioni server datate e/o perfettibili: per quanto vi siano alcune situazioni nelle quali la generazione di tali messaggi è pressoché inevitabile, è opportuno che i sistemi di posta elettronica siano strutturati e configurati in modo da minimizzare il problema ovunque possibile.

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ retrodiffusione, in Dizionario delle scienze fisiche, Istituto dell'Enciclopedia Italiana, 1996. URL consultato il 3 novembre 2015.
  2. ^ The Truth Behind 'Orbs', ghostgadgets.com.

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

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