使用數碼設備(手機、相機、報像機等)對led顯示屏播放畫面進行拍攝時,成像畫面會存在一些不規則的水波紋狀圖案,這種現象稱為摩爾紋現象,摩爾紋俗稱水波紋。如下圖:
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數碼設備在拍攝時,同樣經常出現的另外一種現象是掃描紋現象。因常常與摩爾紋被業內人士混為一談,所以有必要在此提起。
led顯示屏的掃描紋是由于顯示屏的刷新頻率偏低(<1000Hz),被相機快門捕捉到掃描線而引起的一種現象(因為led顯示屏是逐行掃描驅動),掃描紋形狀是水平黑條紋,有別于摩爾紋的不規則特征,如下圖:
消除掃描紋只要提高led顯示屏的刷新頻率即可,而摩爾紋的消除辦法則相對復雜,因為摩爾紋產生的原因,與led顯示屏的性能沒有絕對關系。
摩爾紋產生的原理,單用文字來描述,對于大多數人來說,都會覺得晦澀難懂,下面我們就參考中央電視臺高工栗小斌的《led顯示屏摩爾紋的消防方法》文獻,結合圖示解釋:
先來了解下數碼相機、攝像機的圖像感應器(CCD)。
圖像感應器CCD上有許多排列整齊的光敏物質(光電二極管),能感應光線,并將光信號轉變成電信號,再經外部采樣放大及模數轉換電路轉換成數字圖像信號(這段文字來自百度百科~~)。這些排列整齊的光敏物質,也稱為CCD的像素,如同LED燈管之于led顯示屏的像素。
因此,我們可以用兩張圖片來分別表示CCD上的像素陣列以及led顯示屏上的燈管陣列(像素與像素之間的間隙呈柵格狀)。
當拍攝鏡頭對準led顯示屏時,用上面兩張像素點陣圖來模擬,我們來看下成像的效果(鏡頭旋轉一個角度):
如果你還不能輕易看到摩爾紋,我們把圖像再稍作下淡化處理:
是不是可以清晰的看到摩爾紋了!
這就是摩爾紋產生的原理,通俗、形像地解釋,就是兩個呈柵格狀的像素點陣重合時,柵格的明暗部份相互交錯重疊產生的紋狀現象(可以仔細觀察上圖中兩個柵格重疊后,各條紋明暗位置的特征差異)。
大概明白了原理,那么該如何消除摩爾紋呢?
再來了解一個光學名詞——空間頻率。
空間頻率是指單位視角內,圖像亮暗條紋重復出現的周期數。我們再使用一張圖片來說明:
在圖中,攝影機與led顯示屏的距離固定,在眼睛的這個視角內,假如CCD上整齊排列的光敏元件數量與led顯示屏上的整齊排列(有間格的排列)的像素數量一樣,那么我們可以說,此時CCD像素的空間頻率與led顯示屏的空間頻率一樣(柵格數量一樣)。空間頻率相近最容易產生摩爾紋。
所以,目前行業消除摩爾紋的辦法一般有以下幾種:
1、改變相機角度。由于相機拍攝物體的角度會導致摩爾波紋,稍微改變相機的角度,通過旋轉相機,可以消除或改變存在的任何摩爾波紋。
2、改變相機位置。通過左右或上下移動來改變角度關系,也可以減少摩爾波紋。
3、改變焦點。過于清晰的焦點和高度細節(突現柵格)可能會導致摩爾波紋,稍微改變焦點可降低清晰度,進而幫助消除摩爾波紋。
4、改變鏡頭焦長。可用不同的鏡頭或焦長設定,來改變或消除摩爾波紋。
5、使用鏡前濾光鏡直接安裝在CCD的前面,使其曝光條件滿足空間頻率,徹底過濾影像中高空間頻率部分,減少led顯示屏摩爾紋發生的機會。
6、屏幕前加裝一種光學處理幕,這種光學幕采用特殊材料制成,可以將led顯示屏離散的每個發光點(像素)光線發散放大顯示,消除屏幕顆粒感和像素柵格效應,即,消除了摩爾紋的生成條件(柵格)。
數據來源 3qled 顯示之家