¿Cuál es la relación entre las frecuencias altas o bajas y la nitidez de una imagen?

Answer 1

Las imágenes más nítidas tienen una mayor proporción de componentes de mayor frecuencia y, por el contrario, las imágenes borrosas tienen una menor proporción de componentes de mayor frecuencia presentes.

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Por ejemplo, tome esta imagen que se compone de una onda sinusoidal cuya frecuencia aumenta de izquierda a derecha:
El lado izquierdo de la imagen tiene un componente de baja frecuencia, que sigue aumentando hasta el extremo derecho que tiene la frecuencia más alta en esta imagen.

Ahora, aplique un desenfoque gaussiano a esta imagen (de 10 píxeles con Gimp: Programa de manipulación de imágenes GNU):
El lado izquierdo es prácticamente el mismo que el original, pero las ondas agudas en el lado derecho se han fusionado entre sí. Las bajas frecuencias en el lado izquierdo no se ven afectadas por el desenfoque, pero las altas frecuencias en el lado derecho se han visto fuertemente afectadas.
Por lo tanto, en la segunda imagen, que es una versión borrosa o menos nítida de la imagen original, los componentes de alta frecuencia de fuerza son mucho más bajos que los componentes de baja frecuencia.

También veamos qué sucede cuando afinamos la imagen:
Esta imagen se ha enfocado con el filtro de enfoque de Gimp 2.2 que ofrece un único parámetro ajustable: nitidez, que se ha variado del 60% al 97%. Aquí, puede ver que de nuevo, los componentes de baja frecuencia en el lado izquierdo nuevamente no cambian, pero los componentes de alta frecuencia se vuelven más y más pronunciados a medida que aumenta la nitidez, y es más pronunciada en el extremo derecho de la imagen.

(http://mintaka.sdsu.edu/GF/bibli…)

Answer 2

Si realiza un análisis de Fourier de una imagen (convirtiendo la imagen en las frecuencias que la hacen), las transiciones nítidas estarán representadas por componentes de alta frecuencia. Dennis Ferguson explicó por qué.

Aquí hay una imagen genial con transformaciones 2D de Fourier de imágenes que representan algunas letras del alfabeto. Tomaría un tiempo explicar todos los detalles (incluidos los resultados de valor complejo), pero tenga en cuenta que las letras con distintas líneas horizontales, verticales o diagonales tienen “líneas” perpendiculares en sus transformadas de Fourier (una línea está formada por dos bordes afilados) . Para Q, la transformación es mayormente redonda, pero muestra un par de líneas diagonales que representan la falta de redondez en el círculo y el pequeño segmento en línea recta.

Answer 3

La luz en el extremo azul (alta frecuencia) del espectro es más difícil de enfocar con un lente. Tiende a dispersarse.

La luz en el extremo rojo (baja frecuencia) se enfoca con mayor nitidez.

Esta es la razón por la cual los pilotos de avión usan gafas de sol de color ámbar: bloquean la luz azul que no se enfoca bien.

No sé la física detrás de esto …