Co je vzorkování? Vzorkovací frekvence

Jaká je diskretizace, dnes zná jakýkoli profesionál v oblasti digitální fotografie. Nicméně, mnoho lidí, kteří se právě začínají seznámit s touto sférou, neznají základní rysy, takže mohou dělat chyby.

Co to je?

Co je vzorkování? To je nežádoucí účinek, který vede k tomu, že se kvalita fotografie výrazně zhoršuje. Tento jev může být spojen s jakýmkoli zařízením nebo procesem, ve kterém jsou informace rozděleny do několika samostatných vzorků. V tomto případě může být vzorek považován za typ interferenční vzor, pokud existuje určitý vztah mezi četností daného jevu a určitou periodickou strukturou dat.

Oko člověka neustále usiluje o vnímání určitého poměru jako interferenčního vzoru, který může zakrýt skutečný význam určitého obrazu. S ohledem na příklady toho, co je vzorkovací, je poskytnout moaré, které nejsou zcela přesné jeho účinek, ale může ukázat, jak je člověk omyl v případě, kdy jsou dva vzory začínají na sebe vzájemně působí, tvoří třetiny.

Co je moiré?

Moire je nepochopitelný zvlněný vzorec, který původně nebyl na dané téma přítomen. Tento efekt se často vyskytuje na různých snímcích získaných pomocí digitálních zařízení. A problém je zde, že vzorec objektu je překrýván se vzorem umísťování pixelů na matici, což má za následek vznik třetího, který se nazývá moaré.

Ve většině případů se tento efekt vyskytuje u detailních obrazů s vysokým kontrastem, které neodpovídají původně konfigurovanému rozlišení snímače. Zejména se často vyskytuje v případě, že jsou odebírány předměty, jako jsou vlasy nebo tkaniny, a také pozemky, které obsahují velké množství opakujících se detailů. Moiré se často nenachází v přírodě, protože se objevuje na snímcích pořízených digitálním fotoaparátem nebo později s nesprávným skenováním.

Docela často, v dnešních digitálních fotoaparátů, s cílem snížit tento účinek, použít speciální optický low-pass filtr, takže pokud jste opravdu bude profesionálně pracovat ve fotografii, v tomto případě byste měli vždy myslet na modely s touto funkcí, které budou schopny poskytnout adekvátní kvalita v závislosti na sekundárních podmínkách.

Diskrétnost v moderních fotoaparátech

V moderních digitálních zařízeních je vzorkovací efekt způsoben skutečností, že informace jsou rozděleny do několika vzorků v pravidelném intervalu. Konkrétně jeden ze vzorů v tomto případě je umístění pixelů na matici, druhý vzorek jsou všechny prvky v obraze, které lze opakovat na velké ploše, nebo které jsou změněny po určitém počtu pixelů v příčném nebo podélném směru.

Pro ty, kteří nechápou, co je diskretizace a kdy vznikne, můžete dát konkrétní příklad. Když tam je nedostatečná dostupnost počtu pixelů sdělit přesné informace o snímku, ve kterém případě, že není v té nejlepší kvalitě. Ve standardní verzi by stačilo jednoduše zvolit vyšší rozlišení, čímž je zajištěno zachování potřebného počtu bodů pro přenos částí na fotografii s určitou přesností, a v případě, že počet pixelů, nebude dostačující, můžeme jen vidět malý počet prvků obrazu.

Ve skutečnosti to však není úplně pravda. Teorie diskretizace uvádí, že ve skutečnosti je situace mnohem negativnější a pokud nemáme dostatek pixelů, abychom získali určitý obraz, kvalita obrazu se bude neustále zhoršovat.

Kolik pixelů potřebujete?

Uvádíme například situaci, kdy je v obraze pouze 20 černobílých čar, z nichž každá má šířku 5 pixelů. V tomto případě, pokud je na každém řádku přiložen alespoň jeden pixel, může být obraz zaznamenán. Samozřejmě, že v případě, že obrazové body jednoznačně nespadají do středu každého řádku, v tomto případě, je každý pixel zašednou, ne bílé nebo černé, a její odstín již přímo, bude záviset na tom, jak je pixel umístěn vzhledem k čarám.

V případě, že počet pixelů v obrazu se sníží, pak v tomto případě, některé z nich budou poskytnuty mezi řádky, tak, aby se nad vzoru, který se neustále mění v závislosti na tom, co korelace je v intervalu mezi řádky a počtu pixelů obrazu. Samozřejmě, takovýto obraz již nebude přesným rozmnožováním originálu, neboť pravidelná struktura řádků bude již viditelně narušena. Tento fenomén je obecně akceptován v odborných kruzích jako "diskretizace údajů".

Co mám dělat?

Chcete-li tento problém vyřešit, musíte snížit obraz poněkud dříve, než snížíte počet pixelů. Takže se můžete zcela zbavit ostrých hranic na každém řádku a pixely mohou převzít střední hodnoty. Jinými slovy, obraz se stává měkčí, ale celkový dojem z obrazu zůstává.

Jak to ovlivňuje obrázek?

Samozřejmě opakující se a pravidelné čárové struktury jsou zřídka vidět na snímcích různých přírodních objektů - jejich přítomnost je často omezena na fotografie různých umělých staveb, jako jsou budovy a tak dále. Nicméně v každém případě může být hloubka diskretizace působivá, takže by se tento efekt měl vždy vyvarovat při fotografování všech objektů.

Je třeba poznamenat, že kvalita obrázků může být zcela odlišná, i když mají stejný počet pixelů. Koneckonců, mimo jiné, rozdíl mezi obrázky může být také způsobem, jakým byly získány. Například, v jednom případě může být obraz poněkud rozmělněn průchodem přes dolní propusti pro získání střední hodnoty pixelů před snížení velikosti, zatímco jiný obraz může být pouze menší, aniž by se tak žádné další změny a nedosáhnou se mezilehlých hodnot na hranicích objektů, kde jsou pozorovány příliš ostré změny jasu.

Jak zkontrolovat?

Chcete-li pochopit, jak to funguje, stačí jen udělat jeden snímek a poté jej zkopírovat. Originál je filtrován při změně velikosti pomocí tzv. Bicubické filtrace, která je k dispozici ve standardním Adobe Photoshopu. Tak bude obraz změkčen. Navzdory znatelnému poklesu počtu pixelů se přechod mezi klíči nakonec ukáže jako hladký a vhodný pro počet dostupných obrazových bodů.

Potom se dříve vytvořená kopie obrazu sníží, například na 30% původní velikosti, pomocí volby "nejbližší nejbližší bod" ve stejném programu. Tato operace vám nakonec poskytne diskretizační efekt, který bude zřejmý.

Audio vzorkování

Odběr vzorků zvuku je filtrování zvuková vlna Než je uložen do zvukového souboru. Jinými slovy konečný soubor nebude přesná kopie zvukové vlny, ale pouze přibližná. Na jedné straně zvuková vzorkování poskytuje určité snížení množství uloženého souboru, ale na druhou stranu existuje množství zvukových vibrací, které nemusí nutně být uloženy na pevném disku.

Takové zvukové filtrování se nazývá "vzorkovací frekvence". Je třeba poznamenat, že ve skutečnosti jen v přírodě existuje zvuk bez tohoto účinku, i když málo lidí o tom ví. Vzorkovací frekvence je uložení konkrétní mřížky na zvukové vlně, stejně jako nahrávání pouze některých klíčových prvků.

Bylo by celkem obtížné nahrávat celou zvukovou vlnu úplně. Z tohoto důvodu je mnohem častější najít takovou situaci, kdy byl vytvořen dvoukanálový záznam zvuku se vzorkovací frekvencí 44,1 kHz. Posledně jmenovaný je nejčastěji vybrán, protože je to nejoptimálnější parametr.

V zásadě s ohledem na zpracování zvuku je třeba věnovat zvláštní pozornost takovým parametrům, jako je hloubka kódování a vzorkovací frekvence, protože čím vyšší jsou tato čísla, tím více digitální signál bude odpovídat analogovému.