¿Ciencia entendible?

A mediados de la década de 1990, cuando el procesamiento digital de imágenes comenzaba a desplazar a muchas técnicas tradicionales, un grupo de investigadores del Instituto de Física de la UNAM desarrolló un dispositivo sorprendente, denominado “correlador”, capaz de mejorar imágenes y revelar periodicidades ocultas.

La idea detrás del sistema, resulta fascinante porque aprovecha propiedades fundamentales de la luz para realizar tareas que normalmente asociamos con computadoras digitales. En lugar de procesar imágenes electrónicamente, el aparato utiliza fenómenos ópticos para “promediar” estructuras repetitivas y hacerlas resaltar. Dicho de otro modo: si una imagen contiene patrones periódicos escondidos entre defectos, manchas o estructuras desordenadas, el sistema puede hacer visibles esos patrones.

El dispositivo está formado por una fuente luminosa, una transparencia con la imagen a analizar y una pantalla donde aparece la imagen procesada. La fuente de luz consiste en una matriz de 361 pequeños orificios iluminados por tubos fluorescentes. Al atravesar una transparencia con estructuras repetitivas, las múltiples proyecciones generadas por cada punto luminoso pueden superponerse hasta reforzar las periodicidades presentes en la imagen original.

Lo más interesante es que el sistema no necesita lentes. Esto elimina problemas clásicos de la óptica, como las aberraciones y distorsiones. Además, es una excelente herramienta didáctica para enseñar principios de óptica y conceptos matemáticos complejos.

Un aspecto notable es su aplicación al análisis de imágenes provenientes de microscopios electrónicos. En imágenes obtenidas con microscopía electrónica de transmisión, frecuentemente aparecen fenómenos de interferencia conocidos como patrones de Moiré, que dificultan la interpretación de las estructuras reales. Con este sistema se logró filtrar muchos de estos efectos no deseados y resaltar periodicidades asociadas con la estructura cristalina de ciertos materiales.

Aunque hoy en día muchas de estas tareas se realizan digitalmente, este trabajo sigue siendo un ejemplo de creatividad experimental. El correlador óptico mostró que fenómenos físicos relativamente simples pueden realizar operaciones matemáticas complejas de manera extremadamente rápida.

Este invento representó una época particularmente interesante de la física experimental: una combinación de óptica, matemáticas y creatividad donde la propia luz se convertía en una especie de “computadora analógica” capaz de procesar imágenes por sí misma.