Почему возникают искажения сигнала при субдискретизации?

Искажения сигнала при субдискретизации возникают по нескольким причинам:

• Появление зеркальных частот. 3 Спектр дискретного сигнала повторяется в точках, кратных частоте дискретизации. 3 При небольшой частоте дискретизации зеркальные частоты накладываются на частоты основной полосы, и исходный аналоговый сигнал восстановить невозможно. 3
• Наложение спектров. 3 Наложение присутствует всегда из-за шума и наличия сигналов за пределами полосы частот полезного сигнала. 3 Для защиты от наложения нужно создать подходящий фильтр. 3
• Эффект наложения (алиасинг). 5 При дискретизации сигнала спектральные компоненты «размножаются» во все зоны Найквиста, и сигнал из высшей зоны отображается в первую. 5
• Выход за гамму. 1 При обработке изображений, подвергшихся цветовой субдискретизации, могут получаться цвета, которые невозможно воспроизвести на экране. 1 Это происходит на границе между яркими и тёмными участками изображения при большой насыщенности. 1

Для минимизации искажений важно правильно выбирать частоту дискретизации и создавать фильтры, которые обеспечивают достаточное подавление на частотах, превышающих частоту Котельникова-Найквиста. 3