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什么是摩尔纹，LED显示屏摩尔纹是什么原因形成的？
2020-04-09 17:48:50
什么是摩尔纹？
就是在拍摄工作中的全彩led显示屏时，led显示屏画面上会出现一些不规则的水波纹，这些水波纹在物理学上称为“摩尔纹”。摩尔纹现象主要影响在于电视摄像，如果现有的led大屏幕存在像素间发光不平衡、成像效果不好、近距离观看炫目，会出现摩尔纹，从而影响led大屏幕在演播室的推广使用。
如何消除摩尔纹？
消除摩尔纹现象，可以从画面拍摄和画面显示两方面解决。
1、摄像机像素偏置技术
摩尔纹现象是由于图像细节小于每一个图像传感器之间的间隔所造成的。而空间偏置尽可能地提高CCD摄像机亮度水平分辨率。但是，这种方法，仍不能彻底消除摩尔纹，原因是图像传感器仍存在一定的空间频率，无法连续成一个面。
2、拍摄中调整摄像机
（1）改变摄像机角度。由于摄像机与led显示屏的角度会导致摩尔纹，稍微改变摄像机的角度(通过旋转摄像机)可以减轻或消除摩尔纹。
（2）改变摄像机位置。通过左右或上下移动来改变角度关系，可以减少摩尔纹。
（3）改变焦点。细致图样上过于清晰的焦点和细节可能会导致摩尔纹，稍微改变焦点可改变清晰度，进而帮助消除摩尔纹。
（4）改变镜头焦长。用不同的镜头或焦长设定，来改变或消除摩尔纹。
（5）用软件处理，消除最终影像上出现的摩尔纹。
但是，上述的方法在某些特定的场合可以适用，但对于电视摄像，特别是电视直播节目，就存在实际的操作问题。
3、光学处理幕消除摩尔纹
通过光学处理的led显示屏，摄像机几乎可在任何角度、任何位置、任何焦距都可以拍摄出不产生摩尔纹的图像。目前，国内外一些厂家已掌握了相关技术。
在led显示屏发光管表面固定一层光学处理幕。光学处理幕须紧贴显示屏发光管;光学处理幕选用特定比例的吸光材料和微珠透镜涂层，使其在透光性、色调等方面满足电视摄像要求。
光学处理好的led显示屏，其亮度、色温满足电视拍摄要求，不会出现摩尔纹干扰现象。
我们经常会碰到客户使用手机或是相机拍led显示屏时，发现照片上出现水波纹和扫描线，让客户对led显示屏质量很是担心。但是这些现象并非led显示屏自身所导致的，而是因为用相机或者手机拍摄时的角度和焦距引起的。那今天就给大家普及一下关于水波纹(摩尔纹)的知识。
经常会有人误以为水波纹就是扫描线，这是个很大的误点。
一、水波纹和扫描线现象的区别
水波纹一般呈现无规则弧形扩散状态。而扫描线则是水平黑色条纹直线，主要是由于显示屏刷新较低导致，被相机捕捉呈现!
二、“水波纹”学名“摩尔纹”(Moiréeffect)
用数码相机拍摄景物中，如果有密纹的纹理，常常会出现莫名其妙的水波样条纹。简单的说，摩尔纹是差拍原理的一种表现。从数学上讲，两个频率接近的等幅正弦波叠加，合成信号的幅度将按照两个频率之差变化。
三、摩尔纹产生的过程
1、两个空间频率略有差异的条纹，它们左端黑线位置相同，由于间隔丌同，向右边逐渐线条就丌能重合了。
将按照两个频率之差变化。
三、摩尔纹产生的过程
1、两个空间频率略有差异的条纹，它们左端黑线位置相同，由于间隔丌同，向右边逐渐线条就丌能重合了。
2、这两个条纹重叠的结果，左边由于黑线重合，所以可以看到白线。而右边逐步错位、白线对着黑线，重叠结果变得全黑。有白线和全黑的变化，组成了摩尔纹。
3、将图2的两组条纹完全重合，就可以看到典型的摩尔纹了。
四、显示屏产生摩尔纹现象过程
如上图所示：led显示屏显示是由RGB三色单元组成，均匀的分布在显示屏上。
注意：如果led显示屏像素分布密度恰好介于CCD可以分辨的间格之中，无可避免，数码相机还是会解读出部分可以辨识的结果，却也会加上丌能辨识的灰阶地带，两者的和就会形成规律性的纹路，反应在视觉上就是周期性的波纹。
五、消除摩尔纹的方法
1、改变相机角度。由于相机不物体的角度会导致摩尔波纹，稍微改变相机的角度(通过旋转相机)可以消除或改变存在的任何摩尔波纹。
2、改变相机位置。此外，通过左右或上下移动来改变角度关系，可以减少摩尔波纹。
3、改变焦点。细致图样上过于清晰的焦点和高度细节可能会导致摩尔波纹，稍微改变焦点可改变清晰度，而帮助消除摩尔波纹。
4、改变镜头焦长。可用丌同的镜头或焦长设定，来改变或消除摩尔波纹。
5、使用镜前滤光镜直接安装在CCD的前面，使其曝光条件满足空间频率，彻底过滤影像中高空间频率部分，减少摩尔纹发生的机会，但这也会同步降低影像的锐利度。
6、用软件处理。使用Photoshop插件等，消除最终影像上出现的任何摩尔波纹。
使用电子产品包括手机、相机、报像机等同步LED显示大屏播放画面进行拍摄时，成像画面会存在一些不规则的水波纹状图案，这种现象称为摩尔纹现象，摩尔纹俗称水波纹。
看图：
数码设备在拍摄时，同样经常出现的另外一种现象是扫描纹现象。因常常与摩尔纹被业内人士混为一谈，所以有必要在此提起。
led显示屏的扫描纹是由于显示屏的刷新频率偏低（<1000Hz），被相机快门捕捉到扫描线而引起的一种现象（因为led显示屏是逐行扫描驱动），扫描纹形状是水平黑条纹，有别于摩尔纹的不规则特征，如下图：
消除扫描纹只要提高led显示屏的刷新频率即可，而摩尔纹的消除办法则相对复杂，因为摩尔纹产生的原因，与led显示屏的性能没有绝对关系。
摩尔纹产生的原理，单用文字来描述，对于大多数人来说，都会觉得晦涩难懂，下面我们就参考中央电视台高工栗小斌的《led显示屏摩尔纹的消防方法》文献，结合图示解释：
先来了解下数码相机、摄像机的图像感应器（CCD）。
图像感应器CCD上有许多排列整齐的光敏物质（光电二极管），能感应光线，并将光信号转变成电信号，再经外部采样放大及模数转换电路转换成数字图像信号（这段文字来自百度百科~~）。这些排列整齐的光敏物质，也称为CCD的像素，如同LED灯管之于led显示屏的像素。
因此，我们可以用两张图片来分别表示CCD上的像素阵列以及led显示屏上的灯管阵列（像素与像素之间的间隙呈栅格状）。
当拍摄镜头对准led显示屏时，用上面两张像素点阵图来模拟，我们来看下成像的效果（镜头旋转一个角度）：
如果你还不能轻易看到摩尔纹，我们把图像再稍作下淡化处理：
是不是可以清晰的看到摩尔纹了！
这就是摩尔纹产生的原理，通俗、形像地解释，就是两个呈栅格状的像素点阵重合时，栅格的明暗部份相互交错重叠产生的纹状现象（可以仔细观察上图中两个栅格重叠后，各条纹明暗位置的特征差异）。
大概明白了原理，那么该如何消除摩尔纹呢？
再来了解一个光学名词——空间频率。
空间频率是指单位视角内，图像亮暗条纹重复出现的周期数。我们再使用一张图片来说明：
在图中，摄影机与led显示屏的距离固定，在眼睛的这个视角内，假如CCD上整齐排列的光敏元件数量与led显示屏上的整齐排列（有间格的排列）的像素数量一样，那么我们可以说，此时CCD像素的空间频率与led显示屏的空间频率一样（栅格数量一样）。空间频率相近最容易产生摩尔纹。
所以，目前行业消除摩尔纹的办法一般有以下几种：
1、改变相机角度。由于相机拍摄物体的角度会导致摩尔波纹，稍微改变相机的角度，通过旋转相机，可以消除或改变存在的任何摩尔波纹。
2、改变相机位置。通过左右或上下移动来改变角度关系，也可以减少摩尔波纹。
3、改变焦点。过于清晰的焦点和高度细节（突现栅格）可能会导致摩尔波纹，稍微改变焦点可降低清晰度，进而帮助消除摩尔波纹。
4、改变镜头焦长。可用不同的镜头或焦长设定，来改变或消除摩尔波纹。
5、使用镜前滤光镜直接安装在CCD的前面，使其曝光条件满足空间频率，彻底过滤影像中高空间频率部分，减少led显示屏摩尔纹发生的机会。
6、屏幕前加装一种光学处理幕，这种光学幕采用特殊材料制成，可以将led显示屏离散的每个发光点（像素）光线发散放大显示，消除屏幕颗粒感和像素栅格效应，即，消除了摩尔纹的生成条件（栅格）。
数据来源 3qled 显示之家
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