aliasointia

Aliasointia on signaalin näytteenottoon liittyvä ilmiö, jossa signaalin korkeat tai nopeasti muuttuvat taajuudet voivat taittua alas ja ilmestyä virheellisinä kopioina digitaalisessa esityksessä. Tämä tapahtuu, kun näytteenottotaajuus ei riitä kuvaamaan signaalin taajuusjakoa, eli kun taajuuskomponentit ylittävät Nyquistin taajuuden, puolet näytteenottotaajuudesta.

Nyquistin–Shannonin näytteenottoteoreeman mukaan signaali voidaan rekonstruoida täydellisesti vain jos näytteenottotaajuus on vähintään kaksinkertainen signaalin suurimpaan taajuuteen nähden. Kun tämä ehto ei täyty, osa taajuuksista taittuu alas basebandiin ja ilmenee aliaksena: havaittu signaali sisältää vääristyneitä tai toistuvia kopioita alkuperäisestä.

Esimerkkejä: Audio: jos äänisignaali sisältää taajuuksia, jotka ylittävät Nyquistin rajan (puolikas näytteenottotaajuudesta), aliaksia ilmenee ja kuulossa voi esiintyä virheellisiä sävelkorkeuksia. Kuvissa ja videoissa aliaksia näkyy, kun kuvaa näytteistetään liian alhaisella taajuudella tai pienet yksityiskohdat sekä värivirheet aiheutuvat moire-ilmiöistä.

Vältäminen: ennen näytteenottoa käytetään anti-alias -suodatinta, joka vaimentaa yli Nyquistin taajuudet. Riittävä näytteenottotaajuus tai ylisampleointi sekä asianmukaiset digitaalisen rekonstruktion suodattimet vähentävät aliasointia.

Käyttökontekstit: aliasointi on keskeinen ilmiö signaalinkäsittelyssä, äänentoistossa, kuvantamisessa ja televisiossa. Sen hallinta on tärkeää laadunvarmistuksessa sekä suunnittelussa ja toteutuksessa.