Tại sao bộ lọc khử răng cưa vật lý vẫn cần thiết trên các máy DSLR hiện đại?


13

Tôi hiểu mục đích của bộ lọc khử răng cưa (AA) là để ngăn chặn moire. Khi máy ảnh kỹ thuật số lần đầu tiên xuất hiện, bộ lọc AA là cần thiết để tạo ra độ mờ đủ để ngăn các mẫu moire. Vào thời điểm đó, sức mạnh của bộ xử lý máy ảnh rất hạn chế. Nhưng tại sao vẫn cần đặt bộ lọc AA trên cảm biến trong các máy ảnh DSLR hiện đại? Điều này không thể được thực hiện dễ dàng như các thuật toán được áp dụng khi đầu ra từ cảm biến đang bị khử?Dường như sức mạnh xử lý hiện tại có sẵn trong máy ảnh sẽ cho phép điều này bây giờ nhiều hơn thậm chí một vài năm trước đây. Bộ xử lý Digic 5+ hiện tại của Canon có sức mạnh xử lý gấp 100 lần so với bộ xử lý Digic III, vốn lấn át sức mạnh của các máy ảnh kỹ thuật số sớm nhất. Đặc biệt là khi chụp các tệp RAW, không thể thực hiện làm mờ AA trong giai đoạn xử lý bài? Đây có phải là tiền đề cơ bản của Nikon D800E, mặc dù nó sử dụng bộ lọc thứ hai để chống lại thứ nhất?


Không phải vậy. Đã có những máy ảnh DSLR không có bộ lọc chống bí danh, bao gồm Pentax K-5 II, Nikon D800E, cộng với các mẫu không gương lật như Olympus PEN E-PM2 và tất cả Fujis (X-E1, X-Pro1). Thêm vào đó, họ thậm chí đã công bố máy ảnh ống kính cố định không có bộ lọc AA (X20 và X100S).
Itai

1
Và tất cả các máy ảnh đó cho thấy màu sắc moire đôi khi.
Kendall Helmstetter Gelner

3
Thật vậy, nhưng các máy ảnh khác cũng vậy. Tôi nghi ngờ rằng bộ lọc chống bí danh tránh tất cả moire sẽ quá mạnh, vì vậy các nhà sản xuất sử dụng bộ lọc AA có độ bền thấp hơn. Ví dụ, trong so sánh K-5 II và K-5 II của tôi , moire xảy ra trên cả hai máy ảnh, chỉ nhiều hơn với K-5 II.
Itai

1
IIRC Nikon D7100 mới cũng không có.
James Snell

1
Và bây giờ, Pentax K-3 không có bộ lọc nhưng có chế độ rung cảm biến rất, rất nhẹ trong quá trình phơi sáng để mô phỏng. Rất nhiều sự đổi mới thú vị trong lĩnh vực này.
Vui lòng đọc hồ sơ

Câu trả lời:


12

Aliasing là kết quả của việc lặp lại các mẫu có cùng tần số giao thoa với nhau theo cách không mong muốn. Trong trường hợp chụp ảnh, tần số cao hơn của hình ảnh được ống kính chiếu lên cảm biến sẽ tạo ra mô hình giao thoa (moiré trong trường hợp này) với lưới pixel. Sự giao thoa này chỉ xảy ra khi các tần số đó gần giống nhau hoặc khi tần số lấy mẫu của cảm biến khớp với tần số sóng con của hình ảnh. Đó là giới hạn Nyquist. Lưu ý ... đó là một vấn đề tương tự ... moiré xảy ra do nhiễu xảy ra trong thời gian thực trong thế giới thực trước khi hình ảnh thực sự bị phơi bày.

Một khi hình ảnh được phơi bày, mô hình nhiễu đó được "nướng" một cách hiệu quả. Bạn có thể sử dụng phần mềm ở một mức độ nào đó để dọn sạch các mẫu moiré trong bài, nhưng nó có hiệu quả tối thiểu khi so sánh với bộ lọc thông thấp vật lý (AA) trước cảm biến. Mất chi tiết do moiré cũng có thể lớn hơn mất cho bộ lọc AA, vì moiré là dữ liệu vô nghĩa, trong đó chi tiết hơi mờ vẫn có thể hữu ích.

Bộ lọc AA chỉ được thiết kế để làm mờ các tần số đó tại Nyquist để chúng không tạo ra bất kỳ mẫu nhiễu nào. Lý do chúng ta vẫn cần bộ lọc AA là vì cảm biến hình ảnh và ống kính vẫn có khả năng phân giải xuống cùng tần số. Khi các cảm biến cải thiện đến mức tần số lấy mẫu của cảm biến luôn cao hơn cả các ống kính tốt nhất ở khẩu độ tối ưu của chúng, thì nhu cầu về bộ lọc AA sẽ giảm đi. Bản thân ống kính sẽ xử lý hiệu quả độ mờ cần thiết cho chúng ta và các kiểu nhiễu sẽ không bao giờ xuất hiện ở vị trí đầu tiên.


Đây là một phần bình luận được đăng lên photo.stackexchange.com/questions/10755/ . Bạn vẫn tin rằng nó là chính xác? Nếu vậy, làm thế nào mô hình được nướng trong cho đến khi dữ liệu RAW đã bị khử? Trớ trêu thay, ít nhất là với RAW, giới hạn nyquist trên lý thuyết dường như không phải luôn luôn là giới hạn cứng, có lẽ là do các bước sóng khác nhau của ánh sáng đỏ, lục và lam và phân bố các pixel RGB trong một cảm biến. - jrista ♦ 10 tháng 4 '11 lúc 18 giờ 50 "
Michael C

1
Tôi tin rằng tôi đã nói về độ phân giải nói chung ở đó, và không trực tiếp làm răng cưa trong tín hiệu số được ghi lại. Giới hạn nyquist là một điều khó khăn khi đóng đinh trong cảm biến bayer do mô hình không đồng đều của các hàng RGRG và GBGB. Các phân giải không gian của màu xanh lá cây là cao hơn so với độ phân giải không gian của một trong hai màu đỏ hoặc màu xanh, vì vậy giới hạn nyquist trong ánh sáng màu đỏ hoặc màu xanh dương ở một tần số thấp hơn giới hạn nyquist trong ánh sáng màu xanh lá cây. Giới hạn nyquist trong một hình ảnh bị khử là rất khó để gọi chính xác, vì vậy nó trở thành một chút của một dải mờ, thay vì một giới hạn toán học cụ thể.
jrista

1
... Mô hình đó trở thành một phần của hình ảnh. Ngay cả khi bạn đã biết chính xác các đặc điểm sóng con của hình ảnh ảo và có thể tạo ra một loạt phạm vi sau đó, bạn sẽ phải thay đổi hướng của hình ảnh so với khái niệm ảo của cảm biến để loại bỏ moire "một cách hoàn hảo". Đó là rất nhiều công việc cực kỳ căng thẳng, mang tính toán học cao ... giả sử bạn biết bản chất CHÍNH XÁC của tín hiệu hình ảnh ảo ban đầu và mối quan hệ của nó với cảm biến. Khi răng cưa được đưa vào RAW, nó được thực hiện khá nhiều, thực sự không có bất kỳ thao tác nào mà không làm mềm chi tiết.
jrista

1
Tôi biết tất cả về sự khác biệt về tần số giữa đỏ / xanh dương và xanh lục. Đối với tất cả các bộ lọc quang quang hiện tại chỉ lọc ở nyquist, nó thực sự phụ thuộc vào máy ảnh. Không phải tất cả các bộ lọc AA đều được thiết kế giống hệt nhau và ngay cả đối với cùng một thương hiệu, các mẫu và dòng khác nhau thường có các bộ lọc AA hoạt động khác nhau. Tôi biết rằng trong lịch sử, các dòng 1D và 5D đã cho phép MỘT SỐ tần số vượt quá nyquist, tuy nhiên tôi nghĩ đó là vấn đề cân bằng với độ phân giải của ống kính.
jrista

1
Trên các cảm biến có pixel nhỏ hơn, chẳng hạn như Canon 18mp APS-C, D800, D3200, pixel đang trở nên thực sự rất nhỏ. Bên ngoài một phân khúc nhỏ nếu các ống kính thực sự mới (như thế hệ L-series Mark II của Canon, và sau đó, chỉ những ống kính được phát hành trong vòng hai ba năm qua) mới có thể phân giải đủ chi tiết để vượt xa đáng kể cảm biến và gây ra hiện tượng răng cưa ở tần số cao hơn người theo chủ nghĩa hư vô. Lọc ở xung quanh nyquist, và chính ống kính sẽ làm mờ chi tiết ngoài đó. Tôi nghĩ đó là một phần lý do tại sao dòng 5D đã có bộ lọc AA quá mạnh ... ống kính vượt qua nó dễ dàng hơn.
jrista

11

Vật lý đơn giản là không hoạt động theo cách đó. Bí danh biến đổi tần số không thể đảo ngược vượt quá giới hạn Nyquist để xuất hiện dưới dạng tần số dưới giới hạn, mặc dù những "bí danh" đó không thực sự ở đó. Không có lượng xử lý tín hiệu bí danh nào có thể phục hồi tín hiệu gốc trong trường hợp chung. Các giải thích toán học lạ mắt khá dài để đi vào trừ khi bạn có một lớp về lý thuyết lấy mẫu và xử lý tín hiệu số. Nếu bạn có mặc dù, bạn sẽ không đặt câu hỏi. Thật không may, câu trả lời tốt nhất chỉ đơn giản là "Đó không phải là cách vật lý hoạt động. Xin lỗi, nhưng bạn sẽ phải tin tưởng tôi về điều này." .

Để cố gắng cho một số cảm giác thô ráp rằng những điều trên có thể là sự thật, hãy xem xét trường hợp của một bức tranh của một bức tường gạch. Nếu không có bộ lọc AA, sẽ có các mẫu moire (thực sự là bí danh) làm cho các đường gạch trông lượn sóng. Bạn chưa bao giờ nhìn thấy tòa nhà thực sự, chỉ có hình ảnh với các đường lượn sóng.

Làm thế nào để bạn biết những viên gạch thực sự không được đặt trong một mô hình lượn sóng? Bạn cho rằng họ không biết về kiến ​​thức chung của bạn về gạch và kinh nghiệm của con người khi nhìn thấy những bức tường gạch. Tuy nhiên, ai đó có thể chỉ cố tình tạo ra một bức tường gạch để nó trông giống như thật ngoài đời (khi nhìn bằng chính mắt bạn) như bức tranh không? Vâng, họ có thể. Do đó, liệu có thể phân biệt một cách toán học một bức tranh bí danh của một bức tường gạch bình thường và một bức tranh trung thành của một bức tường gạch lượn sóng có chủ ý? Không có nó không phải là. Trong thực tế, bạn cũng không thể thực sự nói lên sự khác biệt, ngoại trừ việc bạn quan tâm đến những gì một bức ảnh có thể đại diện có thể mang lại cho bạn ấn tượng mà bạn có thể. Một lần nữa, nói một cách nghiêm túc, bạn không thể biết liệu các wavies là tạo tác mô hình moire hay là có thật.

Phần mềm không thể loại bỏ các wavies một cách kỳ diệu bởi vì nó không biết cái gì là thật và cái gì không. Về mặt toán học có thể chỉ ra rằng nó không thể biết, ít nhất là chỉ nhìn vào hình ảnh lượn sóng.

Một bức tường gạch có thể là một trường hợp rõ ràng trong đó bạn có thể biết rằng hình ảnh bí danh là sai, nhưng có nhiều trường hợp tinh tế hơn mà bạn thực sự không biết, và thậm chí có thể không biết rằng hiện tượng răng cưa đang diễn ra.

Đã thêm vào để trả lời các bình luận:

Sự khác biệt giữa việc đặt bí danh tín hiệu âm thanh và hình ảnh chỉ là cái trước là 1D và 2D sau. Lý thuyết và bất kỳ toán học nào để nhận ra các hiệu ứng vẫn giống nhau, chỉ là nó được áp dụng trong 2D khi xử lý ảnh. Nếu các mẫu nằm trên một lưới hình chữ nhật thông thường, giống như chúng nằm trong một máy ảnh kỹ thuật số, thì một số vấn đề thú vị khác sẽ xuất hiện. Ví dụ: tần số mẫu là sqrt (2) thấp hơn (thấp hơn khoảng 1,4 lần) dọc theo các hướng chéo như được gắn với các hướng được căn chỉnh theo trục. Tuy nhiên, lý thuyết lấy mẫu, tốc độ Nyquist và các bí danh thực sự không khác nhau ở tín hiệu 2D so với tín hiệu 1D. Sự khác biệt chính dường như là điều này có thể khó hơn đối với những người không quen suy nghĩ trong không gian tần số để bao bọc tâm trí của họ và dự đoán tất cả những gì bạn thấy trong một bức tranh.

Một lần nữa, không, bạn không thể "khử" tín hiệu sau thực tế, ít nhất là không phải trong trường hợp chung mà bạn không biết bản gốc được cho là gì. Các mẫu Moire gây ra bằng cách lấy mẫu một hình ảnh liên tục là các bí danh. Toán học tương tự áp dụng cho chúng giống như nó áp dụng cho các tần số cao răng cưa thành luồng âm thanh và nghe như tiếng huýt sáo nền. Đó là cùng một thứ, với cùng một lý thuyết để giải thích nó, và cùng một giải pháp để đối phó với nó.

Giải pháp đó là loại bỏ các tần số vượt quá giới hạn Nyquist trước khi lấy mẫu. Trong âm thanh có thể được thực hiện với bộ lọc thông thấp đơn giản, bạn có thể tạo từ điện trở và tụ điện. Trong lấy mẫu hình ảnh, bạn vẫn cần một bộ lọc thông thấp, trong trường hợp này, nó sẽ lấy một số ánh sáng chỉ chiếu vào một pixel và lan rộng ra các pixel lân cận. Nhìn bề ngoài, ngoại hình này giống như một chút mờ của hình ảnh trướcnó được lấy mẫu. Nội dung tần số cao trông giống như chi tiết tốt hoặc các cạnh sắc nét trong một hình ảnh. Ngược lại, các cạnh sắc nét và chi tiết tốt chứa tần số cao. Chính xác là những tần số cao này được chuyển đổi thành bí danh trong hình ảnh được lấy mẫu. Một số bí danh là những gì chúng ta gọi là mẫu moire khi bản gốc có một số nội dung thông thường. Một số bí danh cho hiệu ứng "bậc thang" cho các đường hoặc cạnh, đặc biệt là khi chúng gần như thẳng đứng hoặc nằm ngang. Có những hiệu ứng hình ảnh khác gây ra bởi bí danh.

Chỉ vì trục độc lập trong tín hiệu âm thanh là thời gian và trục độc lập (hai trong số chúng vì tín hiệu là 2D) của hình ảnh là khoảng cách không làm mất hiệu lực toán học hoặc bằng cách nào đó làm cho nó khác biệt giữa tín hiệu âm thanh và hình ảnh. Có lẽ bởi vì lý thuyết và ứng dụng khử răng cưa và khử răng cưa được phát triển trên các tín hiệu 1D là điện áp dựa trên thời gian, thuật ngữ "miền thời gian" được sử dụng để tương phản với "miền tần số". Trong một hình ảnh, đại diện không gian không tần số về mặt kỹ thuật là "miền khoảng cách", nhưng để đơn giản trong xử lý tín hiệu, nó thường được gọi là "miền thời gian". Đừng để điều đó làm bạn mất tập trung vào việc răng cưa thực sự là gì. Và không, đó không phải là bằng chứng cho thấy lý thuyết này không áp dụng cho hình ảnh, chỉ có một lựa chọn từ ngữ sai lệch đôi khi được sử dụng để mô tả sự vật vì lý do lịch sử. Trên thực tế, phím tắt "miền thời gian" đang được áp dụng cho miền không tần số của hình ảnh thực sự làbởi vì lý thuyết là giống nhau giữa hình ảnh và tín hiệu dựa trên thời gian thực. Bí danh là răng cưa bất kể trục độc lập (hoặc trục) xảy ra là gì.

Trừ khi bạn sẵn sàng đi sâu vào vấn đề này ở cấp độ của một vài khóa học đại học về lý thuyết lấy mẫu và xử lý tín hiệu, cuối cùng bạn sẽ phải tin vào những người có. Một số công cụ này là không trực quan mà không có một nền tảng lý thuyết quan trọng.


Tất cả nền tảng của tôi trong việc lấy mẫu và xử lý tín hiệu số đều liên quan đến âm thanh kỹ thuật số. Tôi hiểu cách bộ lọc thông thấp hoạt động để hạn chế âm thanh trên một tần số nhất định từ việc chuyển đổi sang AD. Nếu bạn đang lấy mẫu ở mức 44.100hz, bạn áp dụng bộ lọc bắt đầu tắt ở khoảng 20Khz và mọi phản hồi của 22Khz sẽ không còn nữa. Nhưng với hình ảnh kỹ thuật số, điều đó không đơn giản, bởi vì ngay cả với các bộ lọc AA, một số răng cưa vẫn vượt qua. Tôi đã đọc ở nơi khác rằng các bộ lọc không cố gắng chặn mọi thứ phía trên Nyquist vì điều đó sẽ làm giảm độ phân giải quá nhiều.
Michael C

1
Tôi phải đồng ý rằng vấn đề bộ lọc thông thấp trong máy ảnh xử lý không giống như sự cố bộ lọc thông thấp trong xử lý âm thanh. Tôi đoán cách tốt nhất để đặt nó là bộ lọc thông thấp âm thanh hoạt động trực tiếp với tín hiệu điện tử, trong đó bộ lọc thông thấp quang hoạt động trên tần số không gian của tín hiệu hình ảnh do ống kính tạo ra. Tín hiệu điện tử mà bạn quen sử dụng để làm việc có tính chất khác với tín hiệu hình ảnh.
jrista

1
@Michael: Xem thêm câu trả lời của tôi.
Olin Lathrop

1
"Các mẫu Moire gây ra bằng cách lấy mẫu một hình ảnh liên tục là bí danh." - Ôi. Tôi nghĩ rằng đó là điểm quan trọng ngay tại đó! Khi bạn thực sự phơi sáng, bạn không ghi lại một phiên bản thuần của ảnh ảo gốc ... bạn đang ghi bí danh các điểm dữ liệu trong ảnh ảo gốc đó. Dữ liệu đó trên máy tính của bạn chứa bí danh. Rất đẹp, súc tích, và cách rõ ràng để đặt nó. :)
jrista

1
@Michael: Những gì bạn nói về cách các pixel màu đầy đủ được nội suy từ các giá trị cảm biến thô là chính xác, nhưng không ảnh hưởng đến cuộc thảo luận bí danh. Cuối cùng, hình ảnh liên tục thực sự vẫn đang được lấy mẫu tại các điểm riêng biệt, do đó, một bộ lọc chống khử trước khi lấy mẫu là cần thiết để tránh các bí danh. Đối với nhận xét của bạn về đại số, nó hoàn toàn không có ý nghĩa. Tất nhiên đại số áp dụng cho đa thức bậc cao và phương trình 2D, chỉ là nó trở nên phức tạp hơn do có nhiều biến độc lập hơn.
Olin Lathrop

6

Bạn không thể có được hiệu ứng tương tự trong phần mềm. Bạn có thể nhận được một nơi nào đó gần đó, với những giả định nhất định. Nhưng bộ lọc AA phát tán ánh sáng để nó chiếu vào nhiều pixel màu khác nhau cung cấp cho bạn thông tin không có trong cảm biến bộ lọc no-AA.

Nikon D800E hoàn toàn không làm gì để thử và sao chép bộ lọc AA. Nếu có các mẫu tần số cao trong hình ảnh, bạn sẽ nhận được moire và đó là vấn đề của bạn - bạn phải giải quyết nó!

Hiện tượng răng cưa còn tệ hơn khi tần số chi tiết trong ảnh rất gần với tần số lấy mẫu. Đối với các máy ảnh cũ có cảm biến độ phân giải thấp (và do đó lấy mẫu tần số thấp), moire là một vấn đề nghiêm trọng với nhiều loại chi tiết hình ảnh nên bộ lọc AA rất mạnh (không liên quan gì đến khả năng xử lý hạn chế). Bây giờ chúng tôi có tần số lấy mẫu cao hơn nhiều, phải mất chi tiết hình ảnh tần số cao hơn nhiều để moire hiển thị.

Cuối cùng, tần số lấy mẫu sẽ rất cao, các chi tiết đối tượng tần số cao cần thiết sẽ không làm cho nó vượt qua hiện tượng quang sai và nhiễu xạ của ống kính, làm cho bộ lọc AA trở nên dư thừa. Đây là một phần lý do khiến một số mặt sau của MF thiếu bộ lọc AA, độ phân giải siêu cao cộng với các nhiếp ảnh gia thời trang thích chụp ở f / 32 với các gói năng lượng Profoto khổng lồ chứng minh ánh sáng.


Dường như đối với tôi, phép nội suy được thực hiện trong quy trình khử màu có thể được sửa đổi để thực hiện chính xác điều tương tự, vì lấy trung bình các pixel liền kề là những gì được thực hiện ở đó. Nikon D800E có hai thành phần bộ lọc AA giống như các máy ảnh khác, nhưng thay vì một ánh sáng phân cực theo chiều ngang và cái kia phân cực theo chiều dọc thì thứ hai là 180 độ so với đầu tiên và lấy các tia phân cực từ đầu tiên và kết hợp chúng lại thành một luồng. Xem ảnh.stackexchange.com/questions/22720/ Kẻ
Michael C

2
@MichaelClark Không, bạn không thể có được hiệu ứng tương tự trong quy trình khử màu. Một điểm sáng duy nhất chạm vào cảm biến D800E sẽ chỉ tạo ra điện tích tại một photosite. Không có cách nào để biết màu sắc của ánh sáng đó là gì khi nhìn vào các pixel lân cận, thông tin đã bị mất mãi mãi. Điểm giống nhau của ánh sáng chạm vào cảm biến D800 (với bộ lọc AA) sẽ tác động mạnh đến một pixel và các pixel xung quanh ở mức độ thấp hơn. Vì các pixel lân cận có các bộ lọc màu khác nhau bằng cách xem xét cường độ của chúng, thuật toán khử màu có thể ước tính màu của ánh sáng.
Matt Grum

1
@MichaelClark Lý do duy nhất mà D800E có sự sắp xếp này là để đơn giản hóa quy trình sản xuất, việc thay đổi hướng của một trong các bộ lọc ở giai đoạn đầu vào sẽ dễ dàng hơn nhiều so với việc hoán đổi hai bộ lọc cho thành phần thủy tinh rõ ràng - cuối cùng là bộ lọc stack phải có cùng chiều cao vì nó có hiệu ứng khúc xạ và các thiết kế ống kính hiện đại có tính đến điều này. Đơn giản là không đặt một trong hai bộ lọc lên D800E sẽ tạo ra quang sai tinh tế trong ảnh.
Matt Grum

Nhưng cùng lúc đó, một điểm ánh sáng chiếu vào một vị trí cảm biến, các điểm sáng tương ứng đang chiếu vào tất cả các vị trí cảm biến liền kề và bộ lọc AA đang khiến tất cả chúng chiếu ánh sáng vào nhau. Không phải hầu hết các thuật toán khử màu đều sử dụng phép nội suy để so sánh các mức độ chói của không chỉ các giếng pixel ngay lập tức mà cả các giếng gần pixel khác có cùng độ nhạy màu? Thực tế, không làm mờ các pixel liền kề với nhau về mặt toán học những gì bạn đang làm?
Michael C

1
@MichaelClark bí danh không phải là một mờ. Nó ảnh hưởng đến các pixel rất xa nhau. Ví dụ: bạn sẽ nhận được một nhịp mỗi 50 pixel, mờ dần trong / ngoài 10. Có phải sọc đó là thật hay do các sọc nhỏ hơn các pixel? Bạn không thể biết.
JDługosz

2

Đây là tất cả các câu trả lời tốt và thông tin tốt. Tôi có một lời giải thích rất đơn giản. Hãy đi từ 2D đến 1D (áp dụng khái niệm tương tự).

Khi tần số chạm vào cảm biến của bạn cao hơn "tần số tối đa được phép", nó thực sự sẽ tạo ra tần số gương ở phía dưới . Khi hình ảnh của bạn đã được lấy mẫu, bạn sẽ thấy tín hiệu thấp hơn này nhưng máy ảnh hoặc máy tính của bạn không biết liệu đây có phải là tín hiệu thấp hơn thực sự ở đó hay nếu đó là bí danh được tạo từ tín hiệu quá cao. Thông tin này bị mất. Đó là lý do cho "tần số tối đa cho phép" hoặc tần số nyquist. Nó nói rằng đây là tần số cao nhất có thể được lấy mẫu và trên đó thông tin sẽ bị mất.

tương tự với âm thanh: giả sử bạn đã thiết lập hệ thống của mình ở nơi bạn muốn có dải tần từ 0hz đến 1000hz. để chừa thêm một chút phòng bạn lấy mẫu ở mức 3000hz, điều này làm cho tính chất duy nhất của bạn là 1500hz. Đây là nơi bộ lọc aa xuất hiện. Bạn không muốn bất cứ thứ gì trên 1500hz được nhập, trong thực tế, quá trình cắt của bạn sẽ bắt đầu ngay sau 1000hz nhưng bạn đảm bảo rằng đến khi bạn đạt được 1500hz thì không còn gì.

giả sử bạn quên bộ lọc aa và bạn cho phép âm báo 2500 hz đi vào cảm biến của bạn. nó sẽ phản chiếu xung quanh tốc độ mẫu (3000hz) để cảm biến của bạn sẽ nhận được âm ở mức 500 hz (3000hz - 2500hz). bây giờ tín hiệu của bạn được lấy mẫu, bạn sẽ không biết liệu 500hz có thực sự ở đó hay không nếu đó là bí danh.

btw. hình ảnh phản chiếu xảy ra cho tất cả các tần số nhưng không phải là vấn đề miễn là bạn không ở trên nyquist vì bạn có thể dễ dàng lọc chúng ra sau. giai điệu đầu vào là 300 hz. bạn sẽ có các bí danh ở (3000 - 300 = 2700hz [và chính xác là 3000 + 300 = 3300hz]). tuy nhiên vì bạn biết rằng bạn chỉ đang xem xét tới 1000 hz nên những điều này sẽ dễ dàng bị xóa. Vì vậy, một lần nữa vấn đề phát sinh khi hình ảnh phản chiếu đi vào quang phổ mà bạn thực sự muốn, bởi vì bạn sẽ không thể nói được sự khác biệt và đó là ý nghĩa của "nướng trong".

hi vọng điêu nay co ich


1
Ngoại trừ việc "răng cưa" trong bối cảnh nhiếp ảnh là "không gian" dựa trên các mẫu lặp lại trong hình ảnh được chiếu lên cảm biến, không phải trên các tần số ánh sáng cụ thể chiếu vào một pixel đơn lẻ. Các bộ lọc thông thấp quang học trên hầu hết các cảm biến máy ảnh không lọc các tần số "tất cả" trên giới hạn Nyquist, chúng chỉ lọc các mẫu lặp lại 'nhất' ở giới hạn Nyquist và các bội số liên quan.
Michael C

Tôi đánh giá cao nhận xét của bạn. Tôi cũng không đề cập đến tần số ánh sáng mà là tốc độ thay đổi cường độ từ một pixel sang pixel tiếp theo. Tôi đã bỏ qua màu sắc. Tôi đoán rằng tôi đã xem nó như 3 hình ảnh đen trắng riêng lẻ. Sau đó, mỗi màu được một lớp và phủ lên nhau, chúng tạo thành tất cả các màu. Tôi vẫn khó có thể quấn đầu xung quanh tần số bằng hình ảnh. Tôi đoán khi bạn có một pixel trắng ngay bên cạnh một pixel đen, nó đại diện cho tần số cao do tốc độ thay đổi nhanh và một pixel xám nhạt bên cạnh một pixel xám tối là tần số thấp hơn.
pg Ribbon

Đó không phải là chính xác làm thế nào việc khử màu của một cảm biến đeo mặt nạ của Bayer hoạt động, và là một lý do tại sao ban đầu tôi đặt câu hỏi.
Michael C

Tần số cao hơn trong bối cảnh này là các mẫu lặp lại với khoảng cách trên cảm biến ít hơn giữa mỗi lần lặp lại. Các tần số thấp hơn đang lặp lại các mẫu với khoảng cách nhiều hơn giữa mỗi lần lặp lại. Nếu cường độ điểm ảnh của cảm biến là 6 Lời, thì các mẫu lặp lại cứ sau 3 3 phút sẽ ở tần số Nyquist. Các mẫu lặp lại sau mỗi 4 Lời sẽ nằm bên dưới NF và các mẫu lặp lại cứ sau 2 2m sẽ ở trên nó.
Michael C
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.