Kropļojumnovērses filtrs

Vikipēdijas lapa
Jump to navigation Jump to search

Kropļojumnovērses filtrs (angļu: Anti-aliasing filter (AAF)) ir filtrs, ko izmanto pirms signāla parauga, lai ierobežotu signāla joslas platumu tā, lai tas daļēji vai pilnībā atbilstu Koteļņikova teorēmai. Teorēma norāda, ka signāla rekonstrukcija pēc tās parauga ir iespējama, ja strāvas frekvences virs Nyquist biežuma ir tieši nulle. Šī iemesla dēļ, daudzas praktiskās sistēmas izmanto lielāku paraugu nekā vajadzīgs. Tas ir vajadzīgs, lai nodrošinātu to, ka iesaistītās frekvences būtu restaurējamas. Šo metodi sauc par iztveršanu.

Optiskā pielietošana[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Optiskā attēla parauga ņemšanā, kā arī attēlu sensora ciparkamerā, kropļojumnovērses filtrs ir arī pazīstams kā optiskā zemas caurlaides filtrs (OLPF), aizmiglošanas filtru, vai AA filtru. Divu telpu dimensiju paraugu ņemšanas matemātika ir līdzīga laika domēna paraugu ņemšanas matemātikai. Tomēr, filtru ieviešanas tehnoloģijas, gan ir dažādas.[1]

Punkta atdalīšanas vieta šādam filtram parasti prasa asumu, novērsi un pildīšanas koeficientu.[2][3][4]

Ar Pentax K-3 no Ricoh ieviesa unikālu uz sensora bāzētu kropļojumnovērses filtru. Filtrs darbojas ar micro vibrācijas sensora elementa palīdzību. Lietotājs var ieslēgt un izslēgt vibrāciju, izvēlēties vai lietot, vai nelietot kropļojumnovērsi.[5]

Audio pielietošana[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Kropļojumnovērses filtru parasti lieto digitālo signālu apstrādes sistēmās, piemēram no analogciparu pārveidotājiem. Līdzīgi filtri tiek izmantoti kā rekonstrukcijas filtri kā izejas no šādām sistēmām, piemēram, mūzikas atskaņotājos. Pēdējā gadījumā, filtra pretējais process spektrālā kropļošana, ir tāds kur joslas frekvences tiek atspoguļotas no joslas.

Iztveršanas[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Paņēmiens, kas pazīstama kā iztveršana, tiek plaši izmantots iekš audio ADCs. Ideja ir izmantot lielāku starpposma digitālo izlases tempu, lai gandrīz ideālu digitālo filtru var krasi nogriezt spektrālo kropļošanu pie zemas Nyquist fekvences. Kā arī, lai nodrošinātu labāku fāzes atbildi kamēr daudz elementārāks analogais filtrs spēj apstādināt jaunās augstās frekvences. Tā ir tāpēc, ka analogajiem filtriem ir augsta cena un ierobežots izpildījums, tādējādi atvieglojot prasības analogajiem filtriem var panākt ievērojamu spektrālās kropļošanas un cenas samazinājumu.

Alternatīvi, signāls var būt apzināti pārtaisīts bez jebkādām starpfrekvencēm, lai samazinātu kropļojumnovērses filtra prasības. Piemēram, CD audio parasti sniedzas līdz 20 kHz, bet ar 22.05 kHz Nyquist likmi. Ar 2.05 kHz iztveršanu, gan spektrālā kropļošana un augstāka audio frekvences pavājināšana var tikt novērsta pat ar mazāk ideāliem filtriem. augstākas skaņas frekvences, var novērst pat ar mazāk nekā ideāliem filtriem.

Bandpass signāls[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Bieži vien, kropļojum novēršanas filtrs ir zemas apejas filtrs, tomēr, tā nav obligāta prasība. Nyquist—Shannon izlases teorēmas vispārināšana, ļauj paraugu ņemšanu no citiem ierobežotiem diapazona passband signāliem, nevis no baseband signāla.

Signāla pārslodze[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Tas ir ļoti svarīgi, izvairītos no ievades signāla pārslodzes, lietojot kropļojum novēršanas filtru. Ja signāls ir pietiekami spēcīga, tas var izraisīt apgriešanu, pat pēc filtrēšanas. Kad pēc kropļojum novēršanas filtra parādās izkropļojumi, tad var radīt sastāvdaļas ārpus passband kropļojum novēršanas filtra; Šīs sastāvdaļas, pēc tam, var veikt spektrālo kropļošanu, izraisot neharmoniski saistīto frekvenču reprodukciju.

Skatīt arī[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Atsauces[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

  1. Adrian Davies and Phil Fennessy. Digital imaging for photographers (Fourth izd.). Focal Press, 2001. ISBN 0-240-51590-0.
  2. Brian W. Keelan. Handbook of Image Quality: Characterization and Prediction. Marcel–Dekker, 2004. ISBN 0-8247-0770-2.
  3. Sidney F. Ray. Scientific photography and applied imaging. Focal Press, 1999. 61. lpp. ISBN 978-0-240-51323-2.
  4. Michael Goesele. New Acquisition Techniques for Real Objects and Light Sources in Computer Graphics. Books on Demand, 2004. 34. lpp. ISBN 978-3-8334-1489-3.
  5. «Pentax K-3». Skatīts: 2013. gada 29. novembris.