Pues ese efecto se llama aliasing, se trata de que cuando una magnitud física varía con una frecuencia f, como pueden ser las aspas de un helicóptero, si quieres discretizarla, teóricamente tienes que tomar muestras de ella a una frecuencia de como mínimo 2 veces la frecuencia de la magnitud física a muestrear... bien pero que es eso de discretizar y que pasa con las frecuencias y...no tendría gracia escribir nada de esto si no intentara explicarlo para que lo puediera entender un niño pequeño!
Imaginemos un coche que gira en una pista circular a una velocidad de exactamente 1 vuelta por minuto, y quieres hacerle un video, pero resulta que tu cámara de video es muy lenta y sólo toma una imagen por minuto, pues bien resulta que cuando vea el video como el coche está en el mismo sitio al minuto siguiente, y la cámara toma una imagen por minuto, una vez que cojamos cada uno de esos fotogramas, y los reproduzcamos como un video lo veríamos siempre quieto. Así si hicieramos fotos cada minuto y 1 segundo, en cada fotograma vería que al coche le ha dado tiempo a dar una vuelta y 1/60 de vuelta, por lo que a la hora de reproducir los fotogramas vería como avanza lentamente... y si las tomara cada 59 segundos vería como va marcha atrás!
Pues bien esto en una forma más teórica sería algo así... siendo la frecuencia, la medida encargada de darnos de forma cuantitativa el número de repeticiones de cualquier suceso periódico por unidad de tiempo, si queremos obtener una descripción de la realidad deberemos obtener muestras de la realidad a una frecuencia de como mínimo 2 veces superior a la frecuencia de cambio de la realidad, este criterio se le llama criterio de nyquist. Que en fotos y coches significaría que si queremos ver al coche dar vueltas, que es lo que hace, y no andar a cámara lenta, o incluso marcha atrás, tendremos que tomar los fotogramas cada 30 segundos como máximo. Así veríamos al coche en dos posiciones distintas diametralmente opuestas... Si bien el video sería bastante pobre puesto que veríamos al coche aparecer y desaparecer en cada una de las dos posiciones, y no le veríamos en sus infinitos estados intermedios, pero al menos seríamos capaces de decir el ritmo de cambio del coche.
Al proceso de toma de fotos se le llama muestrear, que no es más que lo que la propia palabra indica tomar muestras de la realidad.
No existe una forma (bueno... si y no, pero para esto me vale así) de almacenar datos de la realidad de manera continua, es decir, yo puedo tomar fotos cada 0,001 segundos, pero si quiero ver cómo estaba el coche a los 0,0015 segundos, no podré pues tendré un fotograma a los 0,001 segundos, otro a los 0,002... luego tendría que tomar fotos cada 0,0005 segundos, pero si quisiera ver el cohe en el instante 0,00052, me ocurriría igual y vería que conforme yo necesite mayor resolución tendré que tomar fotos cada menos tiempo, es decir tendré que muestrear a mayor frecuencia. Este proceso por el cual tomamos una realidad continua (siempre existirá un punto intermedio entre dos, por pequeños que sean...los cuánticos no os volváis loco con esto, y sobre si la realidad realmente es discreta...), y la hacemos discreta (puede llegar un momento en el que no existan puntos intermedios entre dos), se le llama discretizar.
Es por ello que una cámara de video que no tiene problema para grabar al detalle a un corredor de los 100 metros lisos, si lo tiene a la hora de grabar las aspas de un helicóptero, estas se mueven demasiado rápido, y por eso aveces parece que las vemos girar, otras a cámara lenta, e incluso quietas!
A este efecto se le llama aliasing, y como os podéis imagianar no sólo ocurre con las aspas de un helicóptero. Es un efecto que puede resultar indeseado en ocasiones, pero sin duda puede resultar muy útil en otras. Veamos unos cuantos ejemplos para comprenderlo mejor.
Una imagen cuya frecuencia de cambio aumenta conforme nos acercamos a la esquina superior izquierda, y tu ordenador muestrea a una frecuencia dada, el tema es que cuando la frecuencia de cambio de la imagen no cumpla con el criterio de nyquist siendo la frecuencia de muestreo la de nuestro ordenador, veremos que dejamos de ver las lienas y existe una especie de distorsión, esa distorsión es consecuencia del aliasing.
También se puede notar que según nos movemos con el scroll por la pantalla aparece sobre la imagen una distorsión con forma de ondas, esto ocurre porque el ordenador no consigue mantener la frecuencia de muestreo de la pantalla cuando la movemos, por lo que cuando se mueve reduce la frecuencia de muestreo haciendo más notorio el aliasing. La gente que juega mucho a juegos de ordenador o diseño gráfico gasta cientos de euros e incluso miles para conseguir tarjetas gráficas que entre otras ventajas tienen sistemas antialiasing que consiguen muestrear a altas frecuencias y evitar la distorsión que causa el aliasing.
En la industria se utilizan amenudo las luces estroboscópicas, que iluminan como los flashes de las discotecas, es decir emiten destellos a cierta frecuencia. Un ejemplo claro es el uso en las imprentas donde se ilumina con este tipo de luces el rollo de papel continuo impreso para ver la imagen quieta y poder comprobar los errores. Unos chicos de internet han aprovechado este fenómeno para hacer un dispositivo de cero utilidad pero muy curioso, consiste en dejar gotear un líquido reactivo a los ultravioletas, e iluminarlo mediante flashes de luces UV a diferentes frecuencias, el resultado es sorprendente.
Otra consecuencia es la lluvia en el cine, para que las cámaras puedan captar la lluvia en las películas debe llover casi de manera torrencialmente, porque si no las cámaras no detectarían bien la lluvia! así entonces se ve normal que se calen tan rápido!
Cuando en la tele enfocan a una pantalla crt (las gordas de toda la vida no los tft) se ven como unas bandas negras, esto es porque la pantalla da las imágenes a modo de pantallazos, y por supuesto estos van a una frecuencia, y la de grabación de la cámara a otra...vamos lo de siempre!
¿Alguna vez has tenido que configurar una web cam? te pregunta si usas luces fluorescentes o incandescentes... entre otras cosas es porque cada una de estas parpadea a una frecuencia diferente (lo suficientemente elevado como para no darnos cuenta), y por supuesto tendremos que ajustar la frecuencia de muestreo de la webcam, bueno por suerte lo hace sólo el ordenador!
En todos estos efectos en ocasiones hay que tener en cuenta ciertos criterios más, como puede ser la persistencia retineana... pero eso sin duda es otro rollo.
Para el que quiera una explicación teórica razonada matemáticamente y todo eso que mire el siguiente link.
http://en.wikipedia.org/wiki
Después de leer esto espero que te ocurra como cuando lo comprendí, ¡que ves el aliasing por todas partes!


