Задвоение изображения и сигнала¶

Задвоение — появление в наблюдаемом изображении, звуке или потоке данных двух близких по содержанию копий одного и того же элемента, воспринимаемых как раздельно. Явление встречается в оптике, телевидении, радиотехнике, вычислительной технике, полиграфии и медицине; в каждом случае причины и методы устранения различаются. Общий признак — наличие основного и повторного (паразитного) сигнала, сдвинутых во времени, пространстве или по частоте.

¶Оптическое задвоение

В оптике задвоение возникает при наложении двух изображений одного объекта, смещённых относительно друг друга. Основные причины:

• Двоение в глазах (диплопия) — нарушение согласованной работы глазных мышц, помутнение роговицы или хрусталика, поражение нервов. Может быть бинокулярным (исчезает при закрытии одного глаза) и монокулярным.
• Астигматизм и катаракта — искажение хода лучей внутри глаза, дающее размытые или удвоенные контуры.
• Оптические приборы — переотражения на поверхностях линз и призм, паразитные блики, дефекты просветляющих покрытий.

В фотографии и микроскопии задвоение контуров часто связано с вибрацией, неправильной фокусировкой или двоением в системе линз.

¶Задвоение в телевидении и видео

В аналоговом телевидении задвоение изображения (эффект «призрака», ghosting) возникает при приёме сигнала, пришедшего по двум путям: прямой сигнал от передатчика и отражённый от зданий, гор, самолётов. Отражённая волна приходит с задержкой, и на экране появляется смещённая копия. Устранение достигается направленной антенной, экранированием и цифровой обработкой.

В цифровом видео различают:

• интерлейсинг — чересстрочная развёртка, при которой быстро движущиеся объекты дают характерные «гребёнки»;
• артефакты компрессии — появление повторяющихся блоков при низком битрейте;
• некорректный деинтерлейсинг — программное устранение чересстрочности с остаточными следами.

¶Задвоение звука

В акустике и звукозаписи задвоение проявляется как эхо или как повтор одного и того же фрагмента. Причины:

• акустическое эхо — отражение звука от стен, запаздывающее более чем на 50 мс и воспринимаемое раздельно;
• задержка сигнала в тракте — рассинхронизация прямого и обработанного каналов;
• цифровые артефакты — наложение буферов, ошибки синхронизации потоков.

В музыке намеренное задвоение (даблинг) вокальной или инструментальной партии применяется как художественный приём для уплотнения звучания.

¶Задвоение в вычислительной технике

В программировании и работе с данными задвоением называют появление повторяющихся записей, символов или операций:

• дубликаты записей в базе данных — следствие ошибок слияния, повторного импорта, отсутствия уникальных ключей;
• двойной ввод символа — при залипании клавиши или высокой частоте автоповтора;
• двойное выполнение операций — повторная обработка запроса при сбое сети, приводящая к двойному списанию средств или созданию копий объектов. Для защиты применяют идемпотентность и уникальные идентификаторы транзакций.

¶Полиграфия и сканирование

При сканировании и печати задвоение (ghosting) появляется из-за смещения бумаги, дрожания каретки, дефектов барабана или неправильной подачи листа. На оттиске возникает слабая повторная копия изображения, смещённая на доли миллиметра. Устраняется калибровкой оборудования и заменой изношенных узлов.

¶Медицинское значение

Диплопия — клинический симптом, требующий диагностики. Бинокулярное двоение указывает на нарушение мышц или нервов глаза, монокулярное — на патологию оптических сред. Методы исследования включают тест с закрытием глаза, коордиметрию, компьютерную томографию орбит.

¶Методы устранения

Общий принцип борьбы с задвоением — выявление источника паразитного сигнала и его подавление либо компенсация сдвига.

Источники: технические руководства по телевидению и звукозаписи, материалы по офтальмологии, документация по базам данных, руководства по полиграфии.