‘信号’之谜

虽然已经学习了近半个学期的信号与系统，但是我一直有个疑问，什么是信号？？？为什么光，电甚至一张图片也算是信号？

尤其是某一节课老师讲了图片可以被分离出高频低频信号，我的疑惑更深了。这次，借着老师的机会，想向大家分享一下我是如何理解图片也算信号及为何还可以被分为高频和低频信号的，希望自己解惑的同时也对大家有所帮助。

通常，我们课本里的信号大多都是和时间相关的函数，这给我们一种错觉就是信号都是和时间有关的单变量函数，但是图片没有时间变量啊，为什么也有高频和低频种信号呢？其实可以这么理解：变化快慢（频率）也不一定非要是相对时间而言的，任何一个变量都可以看作‘时间’，这样只要是一个函数都可以认为是一个信号，成功打破了我们的思维定势，拓展了信号的定义—只要是函数都可以认为是一种信号。

其实图片的本质是一个二维矩阵，可以表示为Z=F(x,y)的离散函数，Z可以认为是x，y位置处的灰度值（0-255）。z越大，即灰度值越大（靠近255），颜色越亮，灰度值越低（靠近0），颜色越暗。学过信号的人都知道，一维信号傅里叶级数展开可以看作无穷个的正弦波叠加，一维的高频信号可以简单的认为就是正弦波中带有’毛刺’，从而类比二维信号，是不是也可以这样认为，二维图像只不过是平面上的正弦波不同方向上叠加之后产生的（二维傅里叶变换）。