Teoretisk begrebsramme.

Den matematiske teori for dynamiske systemer tillader en beskrivelse og modellering af den komplekse tidsafhængige opførsel der finder sted i VF. Men VF er yderligere interessant ved de komplekse rumlige mønstre der kan opstå. Modellen, der opstilles herunder, er en diskret-tidsmodel baseret på fysikken i videosystemet. Man kan beskrive systemets tilstand ved et punkt i et tilstandsrum. Dette punkt beskriver en given konfiguration eller indstilling af systemet. Ved dynamik forstås nu transformationer af tilstandsrummet ind på sig selv ved itererede afbildninger. VF er et dissipativt system, og det betyder at energien der strømmer gennem systemet forsvinder på mikroskopiske frihedsgrader (lyset flyder ud til nabopunkter). Difussionen af elektronerne, når de bevæger sig i fotokonduktoren (eller i nutidens CCD-chip), sætter en nedre grænse for den rumlige opløsning et billede kan have. Det betyder, at der ikke kan være strukturer mindre end denne difussionsgrænse. Starter man fra nogle forskellige starttilstande, vil systemet udvikle sig hen imod et relativt lille område i tilstandsrummet - systemets attraktor. Attraktoren kaldes globalt stabil, hvis systemet vender tilbage efter en forstyrrelse. En ubunden opførsel kan opfattes som en attraktor i det uendeligt fjerne. Det sæt af punkter (i tilstandsrummet), som alle går til den samme attraktor, kaldes et attraktionsbassin for attraktoren. To nærtliggende punkter kan også ende op på forskellige attraktorer hvis de ligger på grænsen mellem to bassin'er. De tre hovedtyper af attraktorer er fixpunkter, grænsecykler og kaotiske attraktorer. En vigtig gren indenfor dynamiske systemer beskæftiger sig med hvordan en attraktor ændres til en anden (eller forsvinder helt) ved ændring af en af kontrolparametrene. Hvis en attraktor ændrer sig kvalitativt ved en jævn parameterændring, har man fundet en bifurkation (det kan f.eks. være overgangen fra en 2-cykel til en 4-cykel). Man skal huske at en ny parameterindstilling i VF faktisk svarer til et nyt dynamisk system.