Re: FFT

From: Tommaso Russo, Trieste <trusso_at_tin.it>
Date: Wed, 19 May 2010 15:04:05 +0200

Giordano ha scritto:

> Non ho capito come si dovrebbero definire in maniera più rigorosa,
> parlando cioè del comportamento della funzione intensità nelle due
> dimensioni di una immagine, i dettagli fini: brusche variazioni di
> intensità? Quindi un gradino tra nero è bianco è un dettaglio pù fine
> che se la stessa transizione avviene in una lunghezza maggiore, più
> gradatamente?

Esattamente. La sua descrizione richiede "armoniche" di periodo
inferiore e quindi frequenza piu' elevata.

> La cosa che mi fuorvia è che mi sembra di aver letto che
> lo spettro di una maglietta della Juve sia diverso da quello della
> stessa maglietta, ma con strisce più strette e vicine. Ho espresso bene
> il mio dubbio?

In realta' la differenza riguarda le frequenze basse: striscie larghe
richiedono *anche* una componente fondamentale di periodo maggiore, e
quindi frequenza inferiore. Le frequenze superiori rimangono quasi
invariate, perche' devono ricostruire i fronti di salita e discesa di
un'"onda quadra".

Ripeto, leggi l'articoletto che ti ho segnalato nel post precedente e
capirai.


>>> 2) Queste "false frequenze" come disturbano l'immagine ricostruita a
>>> partire da uno spettro ottenuto sottocampionando l'immagine
>>> originaria?
>>> C'è qualche pattern specifico che indica che vi è aliasing? O meglio:
>>> queste armoniche "fasulle" sommandosi fra loro cosa producono?

> "Elio Fabri" <elio.fabri_at_tiscali.it> ha scritto

>> Sai che non ti so rispondere?
>> C'e' un fatto: che di regola le componenti a frequenze superiori al
>> limite di Shannon avranno ampiezze piccole, per cui influiranno
>> comunque poco sul segnale ricostruito.

Il meccanismo di formazione degli alias e' molto simile a quello dei
battimenti. Se in un segnale audio e' presente una frequenza superiore
alla meta' della frequenza di campionamento, fc/2+Df, ne risultera' un
alias di frequenza fc/2-Df (e di ampiezza un po' minore, ma dello stesso
ordine di grandezza).

Per esempio, se catturiamo con un microfono (di banda passante ca 100
kHz) un ottavino che suona un la a 7040 Hz e campioniamo *senza
filtrare* alla fc dei CD, 44100 samples/secondo, la terza armonica e'
inferiore a 22050 Hz e viene codificata correttamente, ma la quinta, a
35200 Hz, risulta in una nota pura spuria di 8900 Hz (fra un do# e un
re). Se l'ottavino suona il do successivo, a 8372 Hz, anche la terza
armonica produce un alias a 18984 Hz, e la quinta uno a 2240!

Il risultato e' una serie di note pure in sottofondo, ma ben udibili e
fortemente dissonanti, particolarmente fastidiose perche "seguono" il
ritmo della melodia come un corista stonatissimo :-)

> Sai perchè te lo chiedevo? Perchè pensavo che quando una immagine sul PC
> presenta aliasing, non è casualmente "disturbata", ma presenta un
> pattern 2D caratteristico (chiazze geometricamente ben disposte).

E' verissimo. Supponi di avere una foto ad alta definizione di LxL pixel
in cui e' presente per esempio un tetto in lamiera ondulata con distanza
fra i colmi di 12 pixel (f=L/12), e di campionarla prendendo un pixel
ogni 8 (fc=L/8, F_Nyquist=L/16). Ne ottieni un alias alla frequenza

(L/16 �' ((L/12) �' (L/16))) = L/24

ossia un "tratteggio" con periodo di 24 pixel (nell'immagine originale)
o di 3 pixel (in quella campionata) che si ritrova in tutta l'immagine.

In generale, su un'immagine qualunque che contenga ringhiere, mosaici,
fogliame piccolo e simili, otterrai una marezzatura a grana media molto
caratteristica, analoga all'immagine che ottieni filtrando la
trasformata di Fourier di un'immagine normale con banda passante molto
stretta: guarda le immagini nell'articoletto segnalato sotto la
didascalia "Band-Pass Filtered Inverse Transformed".

> Domani la posto!
...
> Rispondo domani

OK, aspettiamo

-- 
TRu-TS
La vita e' un viaggio. E :-) NE VALE LA PENA
http://www.youtube.com/watch?v=vdCT8N-QQnU
(io sono quello con la barba bianca)
From mc8827_at_mclink.it
massimo.laurenzi_at_polirone.mn.it Fri Jan  1 00:00:00 1999
To: it_at_scienza.it
Return-Path: <mc8827_at_mclink.it
massimo.laurenzi_at_polirone.mn.it>
Status: O
X-Google-Language: ITALIAN,ASCII-7-bit
X-Google-Thread: fdac8,d6d6f979b5317de4,start
X-Google-Attributes: gidfdac8,public
From: Elio Fabri <mc8827_at_mclink.it>
Subject: FOrza centrifuga
Date: 1999/01/01
Message-ID: <368D1729.3036_at_mclink.it>#1/1
X-Deja-AN: 427813004
X-Code: isf 990101.2209.24152
Content-Transfer-Encoding: 7bit
Approved: it-scienza-fisica_at_beatles.cselt.it (demone di moderazione)
Old-NNTP-Posting-Host: net133-206.mclink.it
Content-Type: text/plain; charset=us-ascii
Organization: MC-link The World On Line
Mime-Version: 1.0
From: XaM <massimo.laurenzi_at_polirone.mn.it>
Subject: Date: 28 Dec 1998 11:04:46 +0100
Massimo Laurenzi ha scritto:
> Ma la forza centrifuga e' una forza apparente o no?
> E la forza centripeta?
> Ad esempio, se mi trovo in un'auto che e' in accelerazione in curva io 
> so che: 
> - C'e' la forza centripeta, data va m*(v/r)^2 che mi tiene "in curva"
> - Io, all'interno dell'auto, sento che c'e' una forza che mi spinge 
> verso l'esterno, ovvero la forza centrifuga.
> Ma allora, quale delle due forze e' reale e quale invece e' apparente?
Scrivendo "un'auto che e' in accelerazione in curva" assumo tu intenda
dire che la velocita' (scalare) e' costante, ma c'e' acceler. proprio
perche' l'auto percorre una curva.
Vecchio problema il tuo, derivante dal non chiarire in che sistema di
riferimento guardi le cose.
Supponiamo che la curva sia a destra, e supponiamo che tu stia guidando
senza cintura di sicurezza. Se la curva e' stretta e la velocita'
abbastanza alta, verrai sbattuto contro la portiera sinistra.
Ecco come descrive le cose un tuo amico fermo sulla strada:
"Quello scriteriato di Massimo, che non ha messo la cintura, andrebbe
dritto (pr. d'inerzia) mentre la macchina curva. Per questo motivo lo
sportello gli e' venuto incontro, e ora lo sta spingendo verso l'interno
della curva, fornendogli cosi' la f. centripeta necessaria perche' anche
lui descriva la curva. Non ci sono altre forze orizzontali."
Ed ecco come la diresti tu, dal s. di rif. solidale alla macchina:
"La cintura non l'ho messa perche' solo pochi ingenui lo fanno. Appena
ho cominciato la curva, e' nata una f. centrifuga che mi ha spinto verso
l'esterno, finche' non ho incontrato lo sportello. La spinta dello
sportello ha prodotto la f. centripeta necessaria a contrastare la f.
centrifuga, e grazie alle due forze che si fanno equilibrio, io ora mi
trovo fermo in questo s. di rifer.
Come vedi la f. centrifuga esiste solo nel rifer. della macchina (non
inerziale). Invece la f. centripeta, che e' prodotta dallo sportello, e'
reale ed esiste in entrambi i riferimenti.
Finisco con un problemino che devi risolvere da solo: anche l'auto nel
suo complesso e' soggetta a una forza centripeta reale. Chi o che cosa
la produce?
(Si deve trattare di un oggetto fisico reale, che la produce mediante
una precisa interazione, come quella fra te e lo sportello.)
-------------------
Elio Fabri
Dip. di Fisica
Universita' di Pisa
Received on Wed May 19 2010 - 15:04:05 CEST

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