什么是摩尔纹?如何消除摩尔纹?

2020-03-15 11:30:49 718

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与其他显示屏相比,LED显示屏在亮度、尺寸等方面有较大优势。近年来,LED显示屏开始应用于电视综艺演播室,逐渐成为舞台主流显示设备。但是,在长期的使用过程中会发现,当摄像机镜头对准LED显示屏时,偶尔会出现莫名其妙的水波一样的条纹和奇怪的色彩,也就是常说的摩尔纹现象。那摩尔纹究竟是怎么产生的呢?

摩尔纹的产生原理

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    当两个带有空间频率的图样重叠,通常会产生另一种新图样,这种新图样通常叫做摩尔波纹(如图所示)。由于摄像机的CCD(图像传感器)靶面(感光面)类似于图2中间的图形,而LED显示屏是由排列一致的点阵式发光管组成的,整个显示屏不发光面积大,形成了网格状的图样,类似图左边的图像,两者重叠,就形成了类似于图右边的摩尔纹。

简单地说,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。差拍原理广泛应用到广播电视和通信中,用来变频、调制等。同样,差拍原理也适用于空间频率。空间频率略有差异的条纹叠加,由于条纹间隔的差异,重合位置会逐渐偏移,也会形成差拍。

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。


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