1.10 二维采样定理
2026年01月15日
1.10 二维采样定理
任何一个宏观的物理过程都是连续变化的,物理量的空间分布也是连续变化的。但由于物理器件的信息容量有限,在对一个实际的物理过程或图像进行观测、记录、传送和处理时,常常不能用连续的方式进行。例如,现今广泛使用的CCD摄像机在记录连续变化的图像时,每秒钟只记录30幅图像,而其中每幅图像也是用一些离散分布的采样值来表示的,其采样点数则被CCD的像素数所限制。此外,即使是现代最高级的巨型数字计算机也不可能以连续的方式去运算,尽管它的运算速度已高达每秒千万亿次以上。
因此,必须对真实的物理过程进行采样处理,将一个连续变化的物理量(或过程),用它的一些离散分布的采样值来表示,而且这些采样值的表达式也是离散的。但是在做这样处理时,常常会发生下列问题:
(1)用这种方式获得的采样值函数(或称为样本函数,Sample Function)来表示原来的物理过程,有多大的准确性?采样间隔应取多大才能做到既不丢失信息,又不致对探测器件提出过分要求?(https://www.daowen.com)
(2)选择什么样的采样函数对被测函数采样,才能使采样值函数更精确地反映被测函数?
(3)如何从采样值函数复原出真实的连续变化的函数来?
这些就是本节中采样定理要讨论的问题。