ギブス現象は、 フーリエ 級数展開において、不連続点付近で部分和にオーバーシュートが生じる。このオーバーシュートは、項数を増やしても解消されない。しかし、級数の項数に関わらず、このオーバーシュートは不連続点の高さの約9%という一定値に収束する。

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ギブス現象は、 フーリエ 級数展開において、不連続点付近で部分和にオーバーシュートが生じる。このオーバーシュートは、項数を増やしても解消されない。しかし、級数の項数に関わらず、このオーバーシュートは不連続点の高さの約9%という一定値に収束する。
方形波のようにジャンプ不連続性を持つ関数をフーリエ級数で近似する場合、不連続点では近似は完全ではありません。級数に項を追加するにつれて(つまり、近似に高周波数が含まれるにつれて)、ジャンプのすぐ近くを除いて、近似はあらゆる場所で改善されます。ジャンプの近くでは、部分和が関数の値を超えてしまいます。このオーバーシュート領域の幅は項を追加するにつれて狭くなりますが、オーバーシュートの高さは一定のままです。
このオーバーシュートは、収束しないことを示すものではありません。級数は点ごとに収束し、不連続点自体では、ディリクレの定理で予測されるように、ジャンプの中点に収束します。ただし、収束は一様ではありません。ウィルブラハム・ギブス定数に関連する最大オーバーシュートは、ジャンプサイズの約 [latex]frac{1}{pi} int_0^pi frac{sin t}{t} dt – frac{1}{2} approx 0.08949…[/latex] 倍です。この現象は、不連続関数の級数近似の基本的な特性であり、信号処理や画像処理において重要で、鋭いエッジ付近で「リンギング」アーティファクトとして現れることがあります。
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ギブス現象
(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)
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