*Hazırlayan: Çağatay Özbudak

Karmaşık hareketlerin veya titreşimlerin sınırlı kare hızına sahip bir kamera ile nasıl izlenebileceğini inceliyoruz bu videoda. Bir örnek üzerinde, bir nesnenin (örneğin bir silginin) belirli bir frekansta yukarı-aşağı titreştirilmesi ve bunun saniyede 30 kare (FPS) çekebilen bir kamera ile kaydedilmesi ele alınmıştır.

Ana problem, kameranın dalganın gerçek örnekleme frekansını yakalamaya yetecek kadar hızlı olmamasıdır. Örneğin, 9 Hz’lik bir sinyali 30 FPS bir kamerayla kaydederken, dalganın tüm hareketlerini değil, sadece belirli anlardaki konumlarını yakalayabiliyor

Videoda 0’dan 100 Hz’e kadar farklı frekanslar inceleniyor ve şu önemli gözlemler paylaşılıyor:

• 1 Hz ve 10 Hz gibi düşük ve düzenli frekanslı sinyallerin kamera görüntüsünde oldukça düzenli göründüğü belirtiliyor

• Ancak, 15 Hz’lik bir titreşim, kamera tarafından sanki hiç dalga yokmuş gibi dümdüz bir çizgi olarak algılanabiliyor. Bu durum, dalganın hareketi ile videonun başlama anının çakışmasıyla meydana gelebilir

• 14 Hz ve 16 Hz sinyallerinin birbirine benzer veya tam tersi hareketler sergileyen görüntüler oluşturduğu gösteriliyor

• En çarpıcı sonuçlardan biri ise, 4 Hz ve 34 Hz’lik titreşimlerin kamera görüntüsünde birbirinin aynısı gibi görünmesidir. Yani, arkada farklı frekanslarda gerçek titreşimler olmasına rağmen, algılanan grafikler tamamen aynı olabiliyor

Video, bu durumun yarattığı “algıladığımız grafik 34 Hz ise mi yoksa 4 Hz ise mi, bunun farkını nasıl anlayacağız?” sorusuyla sona eriyor. Bu gözlemler, yetersiz örnekleme hızının neden olduğu “aliasing” (örtüşme) fenomenine işaret etmektedir, yani yüksek frekanslı sinyallerin düşük frekanslı sinyaller gibi algılanması durumudur