消除LED屏上摩尔纹我有招

消除LED屏上摩尔纹我有招

本文搜索关键词：LED显示屏，水波纹，像素偏置技术

我们经常会碰到使用数码相机或者是手机拍摄屏幕类物体—诸如电视、显示器、手机屏、平板电脑屏幕、LED显示屏等等，都会有这样的困扰：明明看着非常清晰的屏幕，但用相机拍摄出来以后照片上竟显示出一圈圈一条条的波纹，影响屏幕的色彩及清晰度之余，还显得非常不美观。这些现象是因为用数码相机或者手机拍摄时的角度和焦距引起的。这些水波纹在物理学上称为“摩尔纹”。

摩尔纹是数码照相机或者扫描仪等设备上的感光元件出现的高频干扰，会使图片出现彩色的高频率条纹。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，和诚信好的幅度将按照两个频率之差变化。由于摩尔纹是不规则的，所以并没有明显的形状规律。

一、水波纹和扫描线现象的区别

经常会有人误以为水波纹就是扫描线，这是个很大的误点。

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

A、两个空间频率略有差异的条纹，它们左端黑线位置相同，由于间隔相同，向右边逐渐线条就能重合了。

B、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。

C、将图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。

如果数码光电耦合器COM或者CCD像素的空间频率与影像中（LED）条纹的空间频率接近，就会产生摩尔纹。要想消除摩尔纹，应当使镜头分辨率远小于感光元件的空间频率。当这个条件满足时，影像中不可能出现与感光元件想近的条纹，就不会产生摩尔纹了。有些数码摄影摄像机中为了减少摩尔纹，安装有低通滤波器滤除影像中较高空间频率部分，这当然会降低图像的锐度。如果将来的数码摄影摄像机像素密度能够大大提高，远远超过镜头分辨率，也不会出现摩尔纹。

胶片记录影像的过程中不存在规律分布的像素，也就没有固定的空间频率，也不会出现摩尔纹。所以摩尔纹现象是电视摄像数字化后带来的问题。

五、消除摩尔纹的方法

1.COMS或者CCD像素偏置技术

近几年，摩尔纹现象得到数码摄影摄像机厂家越来越多的重视，日本松下公司就通过数码CCD及CONS光电耦合器像素偏置技术来减少摩尔纹的产生。

由于光电耦合器的靶面是点阵排列的，不是连续的面，所以当图像的空间频率超出了光电耦合器的空间频率时，就容易产生摩尔纹的现象。简单来说，就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。而空间偏置是一种用来提高COMS或者CCD摄影摄像机亮度水平分辨率的方法。这种方法能够尽可能地使用COMS或者CCD阵列中的像素数，达到比理论值更高的分辨率。

2.摄影摄像机调整

（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。将其直接安装在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。

3.光学处理幕消除摩尔纹

既然摩尔纹现象是由LED显示屏的固有结构产生的，如果使摩尔纹产生的条件－LED显示屏的网格结构或是摄像机CCD(CMOS)的网格结构的其中之一消失，理论上就可以完全消除摩尔纹干扰。

有研究发现，可以在LED显示屏表面叠加一层光学处理幕，该幕由特定比例的特殊吸光材料与表面微珠透镜涂层组成，通过光学处理幕对离散的LED发光点进行放大显示，改善LED显示屏的表面物理结构，使得LED显示屏由点发光转换成面发光，最终在光学处理幕表面形成连续的高清晰图像，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。

光学处理幕技术解决方案：

在LED显示屏发光管表面固定一层光学处理幕。光学处理幕必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。

发光管发出的光经光学处理幕吸光处理、滤除杂光，通过涂层表面多层等比例放大后形成连续整体面光，消除了LED发光管的网格效应。

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