¿Qué es el error de cuantización? ¿Cómo se puede reducir?

Las otras respuestas aquí son excelentes para las personas que ya lo entienden, pero intentemos con un ejemplo más simple y fácil de entender.

Tienes una señal real que dice cuán fuerte es una luz. Digamos para un píxel en particular en una foto.

Su cámara convierte la señal real en un valor con un límite superior e inferior.

Por lo tanto, podría pasar de 0 (más oscuro) a 255 (más claro) utilizando solo números enteros.

Pero considere algunos escenarios del mundo real. Digamos que la señal real es 210.461515. Eso podría convertirse a 210. Entonces obtienes un pequeño error allí. La diferencia entre la señal real y la registrada. Porque solo estás grabando con cierto nivel de detalle.

Digamos que luego comprime la imagen. Digamos como un jpg. Para ahorrar espacio, tira algunos de los detalles. Entonces, por ejemplo, los ojos humanos no son muy buenos para distinguir partes muy brillantes de una imagen. Por lo tanto, podría convertir todo entre 210 y 220 en 215 para ahorrar espacio. (simplificado, no me crucifiquen personas familiarizadas con jpeg)

Entonces ahora tienes un error más grande. 210.461515 se convirtió en 215. porque estás poniendo cosas en el “cubo” más cercano

En la cuantización, una muestra analógica con amplitud que se convierte en una muestra digital con amplitud que expresa un conjunto específico definido de valores de cuantificación. La cuantización se divide por el rango de valores posibles y las muestras analógicas alcanzaron diferentes niveles. Cada muestra asigna el valor central de cada nivel y crea un intervalo de cuantización. La cuantización se aproxima a los valores de muestra analógicos con los valores de cuantificación más cercanos. Por lo tanto, casi todas las muestras cuantificadas diferirán de las muestras originales en una pequeña cantidad. Esa cantidad se llama error de cuantificación.

La diferencia entre la señal muestreada y la señal cuantificada se denomina error de cuantificación. Puede reducirse aumentando el nivel de cuantización o el número de bits.