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大屏百科

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什么是摩爾紋,LED顯示屏摩爾紋是什么原因形成的?

2020-04-09 17:48:50

什么是摩爾紋?d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

就是在拍攝工作中的全彩led顯示屏時,led顯示屏畫面上會出現一些不規(guī)則的水波紋,這些水波紋在物理學上稱為“摩爾紋”。摩爾紋現象主要影響在于電視攝像,如果現有的led大屏幕存在像素間發(fā)光不平衡、成像效果不好、近距離觀看炫目,會出現摩爾紋,從而影響led大屏幕在演播室的推廣使用。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

摩爾紋d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

如何消除摩爾紋?d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

消除摩爾紋現象,可以從畫面拍攝和畫面顯示兩方面解決。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

1、攝像機像素偏置技術d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

摩爾紋現象是由于圖像細節(jié)小于每一個圖像傳感器之間的間隔所造成的。而空間偏置盡可能地提高CCD攝像機亮度水平分辨率。但是,這種方法,仍不能徹底消除摩爾紋,原因是圖像傳感器仍存在一定的空間頻率,無法連續(xù)成一個面。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

2、拍攝中調整攝像機d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

(1)改變攝像機角度。由于攝像機與led顯示屏的角度會導致摩爾紋,稍微改變攝像機的角度(通過旋轉攝像機)可以減輕或消除摩爾紋。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

(2)改變攝像機位置。通過左右或上下移動來改變角度關系,可以減少摩爾紋。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

(3)改變焦點。細致圖樣上過于清晰的焦點和細節(jié)可能會導致摩爾紋,稍微改變焦點可改變清晰度,進而幫助消除摩爾紋。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

(4)改變鏡頭焦長。用不同的鏡頭或焦長設定,來改變或消除摩爾紋。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

(5)用軟件處理,消除最終影像上出現的摩爾紋。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

但是,上述的方法在某些特定的場合可以適用,但對于電視攝像,特別是電視直播節(jié)目,就存在實際的操作問題。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

3、光學處理幕消除摩爾紋d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

通過光學處理的led顯示屏,攝像機幾乎可在任何角度、任何位置、任何焦距都可以拍攝出不產生摩爾紋的圖像。目前,國內外一些廠家已掌握了相關技術。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

led顯示屏發(fā)光管表面固定一層光學處理幕。光學處理幕須緊貼顯示屏發(fā)光管;光學處理幕選用特定比例的吸光材料和微珠透鏡涂層,使其在透光性、色調等方面滿足電視攝像要求。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

光學處理好的led顯示屏,其亮度、色溫滿足電視拍攝要求,不會出現摩爾紋干擾現象。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

我們經常會碰到客戶使用手機或是相機拍led顯示屏時,發(fā)現照片上出現水波紋和掃描線,讓客戶對led顯示屏質量很是擔心。但是這些現象并非led顯示屏自身所導致的,而是因為用相機或者手機拍攝時的角度和焦距引起的。那今天就給大家普及一下關于水波紋(摩爾紋)的知識。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

 

經常會有人誤以為水波紋就是掃描線,這是個很大的誤點。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

一、水波紋和掃描線現象的區(qū)別d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

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水波紋一般呈現無規(guī)則弧形擴散狀態(tài)。而掃描線則是水平黑色條紋直線,主要是由于顯示屏刷新較低導致,被相機捕捉呈現!d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

二、“水波紋”學名“摩爾紋”(Moiréeffect)d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

用數碼相機拍攝景物中,如果有密紋的紋理,常常會出現莫名其妙的水波樣條紋。簡單的說,摩爾紋是差拍原理的一種表現。從數學上講,兩個頻率接近的等幅正弦波疊加,合成信號的幅度將按照兩個頻率之差變化。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

三、摩爾紋產生的過程d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

1、兩個空間頻率略有差異的條紋,它們左端黑線位置相同,由于間隔丌同,向右邊逐漸線條就丌能重合了。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

將按照兩個頻率之差變化。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

三、摩爾紋產生的過程d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

1、兩個空間頻率略有差異的條紋,它們左端黑線位置相同,由于間隔丌同,向右邊逐漸線條就丌能重合了。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

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2、這兩個條紋重疊的結果,左邊由于黑線重合,所以可以看到白線。而右邊逐步錯位、白線對著黑線,重疊結果變得全黑。有白線和全黑的變化,組成了摩爾紋。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

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3、將圖2的兩組條紋完全重合,就可以看到典型的摩爾紋了。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

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四、顯示屏產生摩爾紋現象過程d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

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如上圖所示:led顯示屏顯示是由RGB三色單元組成,均勻的分布在顯示屏上。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

注意:如果led顯示屏像素分布密度恰好介于CCD可以分辨的間格之中,無可避免,數碼相機還是會解讀出部分可以辨識的結果,卻也會加上丌能辨識的灰階地帶,兩者的和就會形成規(guī)律性的紋路,反應在視覺上就是周期性的波紋。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

五、消除摩爾紋的方法d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

1、改變相機角度。由于相機不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。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

2、改變相機位置。此外,通過左右或上下移動來改變角度關系,可以減少摩爾波紋。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

3、改變焦點。細致圖樣上過于清晰的焦點和高度細節(jié)可能會導致摩爾波紋,稍微改變焦點可改變清晰度,而幫助消除摩爾波紋。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

4、改變鏡頭焦長??捎秘⑼溺R頭或焦長設定,來改變或消除摩爾波紋。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

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,減少摩爾紋發(fā)生的機會,但這也會同步降低影像的銳利度。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

6、用軟件處理。使用Photoshop插件等,消除最終影像上出現的任何摩爾波紋。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

使用電子產品包括手機、相機、報像機等同步LED顯示大屏播放畫面進行拍攝時,成像畫面會存在一些不規(guī)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。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

看圖:d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

1.jpgd92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

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(yè)內人士混為一談,所以有必要在此提起。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

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(guī)則特征,如下圖:d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

2.jpgd92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

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。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

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:d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

先來了解下數碼相機、攝像機的圖像感應器(CCD)。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

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。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

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)。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

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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):d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

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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:d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

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是不是可以清晰的看到摩爾紋了!d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

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)。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

大概明白了原理,那么該如何消除摩爾紋呢?d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

再來了解一個光學名詞——空間頻率。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

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:d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

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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。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

所以,目前行業(yè)消除摩爾紋的辦法一般有以下幾種:d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

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。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

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。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

3、改變焦點。過于清晰的焦點和高度細節(jié)(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。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

4、改變鏡頭焦長??捎貌煌溺R頭或焦長設定,來改變或消除摩爾波紋。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

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(fā)生的機會。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

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(fā)光點(像素)光線發(fā)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)。d92LED顯示屏廠家|江蘇迷你光電有限公司

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