Auflösung (Digitaltechnik)

Diskretisierte Größen

Die Auflösung kann sich auf verschiedene Dimensionen beziehen:

• die Signalhöhe , das ist die messianische Intensität der Größe (Z. B. de Farbtiefe oder Lautstärke ),
• der räumliche Abstand (z. B. die Bildauflösung ) oder
• der Zeitliche Abstand (der Abtastrate ).

• Durch die begrenzte Auflösung der Signalhöhe entstehen sog. Quantisierungsabweichungen .
• Durch zu niedrig gewählte zeitliche oder räumliche Auflösung entstehen Alias-Effekte .

Die digitale Signalverhinderung stand im Zusammenhang mit dem Begriff Auflösung im Zusammenhang mit der Quantisierung im Sinne von Schrittweite . ^[1] of this Steht in Übereinstimmung mit der für sterben Messtechnik Aufgrund Legende Norm ^[2] , der Begriff Auflösung festlegt als quantitative Angabe, sterben wie weit ein Messgerät between nahe beieinander liegend Messwerten Eindeutig unterscheiden Scan.

Es zusammenhang Zwischen ihnen stufenlosen Eingangssignal sie und gestuften Ausgangssignal Wird Durch Die Quantisierungskennlinie beschrieben. Bei einer linearen Quantisierungskennlinie ist die Schrittweite der Breite einer Quantisierungsstufe konstant. Sie Ergibt sich aus dem Eingangssignalbereich und aus der Anzahl der Stufen BZW. aus der Anzahl der Stellen des Ausgabewertes.

beispiel

• Ein Messbereich 0 … 200 mV wurde im Jahr 2000 aufgelöst. Dann beträgt die Schrittweite 0,1 mV.
• Bei linears Einem 8-Bit-ADU Entspricht sterben relativ Schrittweite so viel Wie ein schritt im Verhaltnis zu allen Schritt{\ displaystyle=1/2 ^ {8} = 1/256}Dieses Signal kann in zu 0,4% des Quantisierungsbereichs aufgenommen werden.

Bei Bestimmt Anwendungen (z. B. Sprach- oder Bildübertragung) Kann es von vorteil sein, Eine nichtlineare Kennlinie zu Verwenden. Das Schrittweite hangt dabei vom Eingangswert ab und Kanns für jedes Intervall Unterschiedlich groß sein.

Anwendungen

Tontechnik

Die beliebte Bezeichnung bei Soundkarten und Audiosoftware ist einfach „Auflösung“. Diese wird durch die Anzahl der Binärstellen und für den Zeitraum durch die Abtastrate angegeben. Zum Beispiel: „16 Bit / 48 kHz“.

Bis ungefähr 1995 work Die meisten Soundkarten mit einer Auflösung von 8 Bit pro Sample , ohne ein Hintergrundrauschen wahrnehmbar war. Bei Audio CDs und Upgrade Soundkarten sind inzich 16 Bit pro Kanal üblich; bei Audio und Video-DVDs bis zu 24 Bit. Bei der ISDN- Telefonie wird das analoge Eingangssignal mit 8 Bit pro Sample abgetastet, wobei die Quantisierung der Personen zu Wahrnehmung berücksichtigt wird.

Viele Programme der Musikproduktion arbeiten mit meinen 32 Bit Breit Samples, die aber nur mit einer Ausrüstung genutzt werden können, die den führenden Dynamik erlauben (B. B. Mikrofon, Verstärker, Lautsprecher, Räumlichkeiten).

Computergrafik

Computerverkehr wurde seinerseits wieder aufgelöst:

• die Bildauflösung, dh in Länge und Breite,
• sterben Farbtiefe BZW. bei Grauwertbildern sterben Helligkeit .

Bei einem Grauwertbild genügt eine Auflösung von 8 Bit aus, mit 256 resultierenden 256 Schattierungen ein natürlich erscheinendes Bild zu erhalten. Nur wenn der Kontrast später stark verändert wird, ist eine feine Auflösung nötig, um das Bildergebnis nicht zu verfälschen.

Bei Farbern führen 256 Farben zu mangelhaften, körnigen oder comichaften Aufnahmen, jeden Tag. Jeder der drei Farbkanäle (Wurzel, grün, blau) mit 8 Bits.

Bei der Bildauflösung ist das Auflösungsvermögen zu beachten, das Vermögen, nahe beieinander liegende Objekte als eigenes zu erben. ^[3]

Videotechnik

Bei der Aufnahme von digitalen Videos wurden jene Einzelbilder beschrieben, die im Abschnitt Computergrafik aufgelöst wurden. Zusätzlich kommt, wie der Tontechnik, Eine zeitliche Auflösung bei der Abtastung der Bilder hinzu, die Bildfrequenz .

Einzelnachweise

1. Hochspringen↑ John G. Proakis, Dimitris G. Manolakis: Digitale Signalverarbeitung . 3. Auflage. Prentice Hall, 1996, ISBN 0-13-394289-9 , Kapitel 9.2, S. 750 ff.
2. Hochspringen↑ DIN 1319-1 Grundlagen der Messtechnik – Grundbegriffe . 1995.
3. Hochspringen↑ Thomas Waldraff: Digitale Bildauflösung . Springer, 2004