【影像解密】什么是摩尔纹，它是如何产生的？

对比下这两照片

SONY FCB一体化摄像机模组所捕捉的画面几乎是看不到摩尔纹的，但是用户却反馈，视频信号输出到LED显示屏上之后，摩尔纹却比较明显，这是什么原因造成的？

下面让小编给你讲解一下摩尔纹产生的原因。

什么是摩尔纹？

用手机或数码相机拍摄带有细条纹的物体时，往往会出现高频干扰条纹，如拍摄有条纹或织物肌理的衣物、纱窗、百叶窗、栏杆、一些条纹石材钢材建筑贴面等，或是拍摄电视电脑屏幕。这种条纹就是摩尔纹（Moiré Pattern）。它有不同形状，如直线、弧形或螺旋线。

摩尔纹产生的原理

摩尔纹是如何产生的呢？

其原理 “就是空间频率相近的两组图案相互干涉，会有更低频率（更宽间距）的图案显示出来”。

听起来深奥其实挺简单：

如上图所示，当两组间距（频率）略有差异的竖线相重合时，就出现了波纹图样，即摩尔纹。如果将之解释到成像之上，如果数码相机、手机中的感光元件CCD（CMOS）像素的空间频率与影像中条纹的空间频率接近，就会产生摩尔纹。

如何消除摩尔纹？

要想消除摩尔纹，应当使摄像机的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相近的条纹，也就不会产生摩尔纹了。

但是，在目前情况下，无论镜头还是传感器技术都在飞速发展当中，传感器像素密度大幅度超越镜头分辨率的情况目前未能实现，完全消除摩尔纹也就不能实现了。为此，通过其他方法消除摩尔纹是大家关注的重点。

可通过以下几个方面来减少摩尔纹：

01

通过倾斜相机的角度、变更相机的焦距可在一定程度上减轻摩尔纹，因为波形是否叠加与传递距离有关，这会改变采样的方向和广义的原始图像空间频率。可以避免波形的相互叠加，抵消掉摩尔纹。

02

增加采样率或者对图像进行平滑波，去除一些高频信息，然后再进行采样，来消除混叠，减少摩尔纹，增加两者之间的空间频率差。当镜头分辨率远小于感光元件的空间频率时，可以完全消除摩尔纹。

03

在摄像机的镜头中加入低通滤波器，以使得采样频率能够大于流波后图像的奈奎斯特采样频率，即过滤出信号中的高频部分。尽管用该方法能够减轻摩尔纹，但拍摄出照片的锐度则会大大降低，损害成像质量。

04

选择高质量的摄像机镜头和传感器，以减少摩尔纹的产生。SONY FCB一体化摄像机模组，所使用的镜头和传感器都是均是SONY自主研发、生产，具有高质量、高性能、稳定可靠等特点，能够在一定程度上减少摩尔纹的产生。

经过以上分析，产生摩尔纹的原因如下：

采用了更高质量的图像传感器，在摄像机真实的照片中，不会产生摩尔纹，但是仍存在一定的空间频率，当LED显示屏的空间频率与摄像机传感器的空间频率接近时，LED显示屏上的摩尔纹就会比较明显，如本文第一张图片所示，LED显示屏上拍出来的照片摩尔纹比较明显。

理解了摩尔纹的定义以及产生的原理，就能采取相应的措施来减少摩尔纹的影响，从而提高图像质量。

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