Dip-concept-of-sampling
サンプリングの概念
アナログ信号からデジタル信号への変換：
ほとんどのイメージセンサーの出力はアナログ信号であり、保存できないため、デジタル処理を適用できません。 無限の値を持つことができる信号を保存するには無限のメモリが必要なので、保存できません。
そのため、アナログ信号をデジタル信号に変換する必要があります。
デジタルの画像を作成するには、連続データをデジタル形式に変換する必要があります。 それを行うには2つのステップがあります。
- サンプリング
- 量子化
ここでサンプリングについて説明し、量子化については後で説明しますが、ここではこれら2つの違いとこれら2つのステップの必要性について少し説明します。
基本的な考え方：
アナログ信号をデジタル信号に変換する背後にある基本的な考え方は、
両方の軸（x、y）をデジタル形式に変換します。
画像は座標（x軸）だけでなく、振幅（y軸）でも連続しているため、座標のデジタル化を扱う部分はサンプリングと呼ばれます。 そして、振幅のデジタル化を扱う部分は量子化と呼ばれます。
サンプリング。
サンプリングは、信号とシステムの紹介のチュートリアルで既に紹介されています。 しかし、ここでさらに議論します。
ここで、サンプリングについて説明しました。
サンプリングという用語は、サンプルを取ることを指します
サンプリングでx軸をデジタル化します
独立変数で行われます
方程式y = sin（x）の場合、x変数で行われます
さらに、アップサンプリングとダウンサンプリングの2つの部分に分かれています。
上の図を見ると、信号にランダムな変動があることがわかります。 これらの変動はノイズによるものです。 サンプリングでは、サンプルを取得することでこのノイズを減らします。 より多くのサンプルを取得し、画像の品質がより良くなり、ノイズがより除去され、同じことが起こることは明らかです。
ただし、x軸でサンプリングを行う場合、量子化と呼ばれるy軸のサンプリングも行わない限り、信号はデジタル形式に変換されません。 サンプルの数が増えると、最終的にはより多くのデータを収集していることになり、画像の場合はピクセルが増えます。
ピクセルとの関係シップ
ピクセルは画像の最小要素であるため。 画像の合計ピクセル数は次のように計算できます。
ピクセル=行の合計数*列の合計数。
合計25ピクセルがあるとしましょう。これは、5 x 5の正方形の画像があることを意味します。 次に、サンプリングについて上で議論したように、より多くのサンプルが最終的により多くのピクセルをもたらします。 つまり、連続信号のx軸で25個のサンプルを取得したことを意味します。 これは、この画像の25ピクセルを指します。
これは、ピクセルもCCDアレイの最小分割であるという別の結論につながります。 つまり、CCDアレイとも関係があるということです。これは、このように説明できます。
CCDアレイとの関係
CCDアレイ上のセンサーの数は、ピクセルの数に直接等しくなります。 また、ピクセル数はサンプル数に直接等しいと結論付けたため、サンプル数はCCDアレイ上のセンサーの数に直接等しいことを意味します。
オーバーサンプリング。
最初に、サンプリングをさらに2つのタイプに分類することを定義しました。 アップサンプリングとダウンサンプリングです。 アップサンプリングはオーバーサンプリングとも呼ばれます。
オーバーサンプリングには、ズームと呼ばれる画像処理の非常に深い応用があります。
ズーミング
次のチュートリアルでズームを正式に紹介しますが、今のところは、ズームについて簡単に説明します。
ズームとは、ピクセルの量を増やすことを指します。そのため、画像をズームすると、より詳細に表示されます。
ピクセル数の増加は、オーバーサンプリングによって行われます。 ズームする、またはサンプルを増やす1つの方法は、レンズのモーターの動きを介して光学的にズームしてから、画像をキャプチャすることです。 しかし、画像をキャプチャしたら、それを行う必要があります。
ズームとサンプリングには違いがあります
概念は同じです。つまり、サンプルを増やします。 ただし、重要な違いは、信号でサンプリングが行われている間、デジタル画像でズームが行われることです。
