Если бы работали с аудиосигналами -- я бы сказал нужна
передискретизация на более высокую частоту. Потом всё остальное. Но
здесь же ещё вопрос, является ли координатная сетка регулярной? В
общем случае да, интерполяция какими-то функциями (что и делается
при передискретизации вверх)