Transformée de Fourier inverse rapide

Bonjour à tous, je suis en deuxième année de licence d'informatique et ai récemment programmé la transformé de Fourier rapide dans les deux sens. Ma question est la suivante, pourquoi lors de la transformé de Fourier inverse ils faut diviser tous les pixels de la matrice par la taille de cette dernière ?
Je vous remercie.
-
[Même dans le titre, Joseph Fourier (1768-1830) prend toujours une majuscule. AD]

Réponses

  • Bon, je pourrais te dire que cela résulte de la définition de la transformée de Fourier discrète (TFD), bien expliquée ici : https://fr.wikipedia.org/wiki/Transformation_de_Fourier_discrète

    Mais pour bien comprendre, il n'est pas inutile de voir comment cela se traduit dans des cas simples.
    Par exemple-, tu sais qu'un Dirac (*) contient toutes les fréquences.
    Donc un échantillon valant $1$ à l'origine, les autres étant nuls, va générer un peigne de $N$ échantillons valant 1 après transformée directe (la phase est nulle).
    Si tu en fais maintenant la transformée inverse, chacun de ces $N$ échantillons va contribuer dans la sommation à l'échantillon du temps zéro, alors que les autres temps s'annihilent (c'est logique).
    Donc pour retrouver le signal original, il faut diviser par $N$ et l'on revient à la valeur $1$; est-ce clair ?
    Pour symétriser, on te dit dans la page wikipedia que l'on peut diviser les résultats à l'aller comme au retour par $\sqrt N$, mais cela n'a qu'un intérêt théorique.

    (*) Note pour A.D.: la majuscule n'est pas nécessaire dans cette acception mais merci de tes services efficaces.
    [Ici, "un Dirac" est un raccourcis pour "une distribution de Dirac". Il s'agit bien de Paul Dirac (1902-1984) et doit donc porter une majuscule. AD]
  • En dimension 1 l'idée c'est que la matrice $W_{k,n} = e^{-2i\pi kn/N}$ satisfait $$W^* W = N \ Id \implies W^{-1} = \frac1N W^*$$ où $W^*_{n,k}=e^{2i\pi kn/N}$ est la conjuguée complexe de la transposée.

    La DFT c'est d'envoyer $x\in \C^N$ vers $Wx$.

    En dimension 2 c'est pareil sauf qu'on applique une fois la DFT aux lignes puis aux colonnes de l'image.
Connectez-vous ou Inscrivez-vous pour répondre.