拍照时最讨厌的“摩尔纹”，竟是纸币防伪“黑科技”？

不知道你有没有过这样的经历，在电脑、电视上看到一个好玩的画面，想要拍照发给小伙伴，可是无论怎么拍，画面上都会出现一些奇怪的明暗条纹。

可是当你移开相机用眼睛直接看屏幕，会发现这些条纹根本就不存在。这些莫名冒出的条纹到底是个啥？有什么办法可以消除它们吗？

今天我们就说一说这些“神秘条纹”。

摩尔纹是啥？

这些奇怪的条纹是“摩尔纹”，它是个音译词，也有把它叫作“莫尔文”的。这种条纹是由干涉现象引起的。

简单地说，就是两列频率相近的波在空间上相互叠加产生了新的波。这么说比较抽象，举个最简单的例子：

当有两组平行的竖线相互交叠在一起的时候，线条之间就会出现一些特殊的明暗相间的条纹，这就是摩尔纹。

摩尔纹，图片来源：Wikipedia

这两组平行线就可以看做是两组波，平行线里的亮线和暗线，分别可以视为这些波的波峰和波谷。

如果两组平行线移动起来，产生的新的波（即摩尔纹）也会移动变化，看起来更明显。

移动中的摩尔纹，图片来源：Wikipedia

而且摩尔纹不仅仅会出现在平行的线条上，角度稍有倾斜，或者是其他规则图形，比如两组同心圆组成的图案，也会形成摩尔纹。

两组同心圆形成的摩尔纹，图片来源：Wikipedia

当然了，不光是简单的线条，在生活中很多规则且透光的物体都可以产生摩尔纹。比如将两层丝绸之类的材料压制在一起，就可以制造有摩尔纹的衣料（法语中的moiré一词最早指的就是带有这种图案的纺织品）。

带有摩尔纹的衣料，图片来源：Wikipedia

另外，如果我们隔着两层纱窗或者网状结构看对面的景象，也会发现纱窗上出现了摩尔纹。

两层透光网产生摩尔纹，图片来源：Wikipedia

另外，在一些动物身上也会出现类似的现象，比如在鸟类身上平行排列又略有交错的两层羽毛之间，就会出现摩尔纹。

鸟类羽毛上的摩尔纹，图片来源：Wikipedia

那接下来问题就来了，电脑或者手机屏幕上的图案明明不是规则排列的线条，而且用眼睛看也不会出现摩尔纹，为什么拿相机拍摄就出现了摩尔纹？

北极熊明明不是规则的条纹，也出现了摩尔纹。图片来源：自己拍的

为什么

屏幕也会有摩尔纹？

其实，无论你屏幕上呈现的是什么样的图案，用来呈现画面的电子屏幕本身就是由排列整齐的发光点组成的，只不过这些发光点极小，用肉眼几乎无法分辨。

而现在我们用来摄的手机、数码相机，它们负责感光的元件是电荷耦合器件，也就是人们常说的 CCD 。

CCD 上面密布着一排排小小的感光单元（一般是电容），每个电容在接收到光亮之后，可以把光照强度转换成相应的电信号，这样就把外界的画面记录下来了。

所以你看，电子屏幕上一排一排的光点可以看作是一列波，而用来拍照的 CCD 上排列整齐的感光单元又可以看作是一列波。当这两列波的频率相近的时候，就会在拍出来的照片上呈现出新的有规则的明暗条纹——也就是摩尔纹了。

如何消除摩尔纹？

知道了摩尔纹的产生原理，想要消除摩尔纹就很容易了。

比如，假如你使用的拍摄器材不是数码相机，而是胶片相机，就不会拍出摩尔纹。因为胶片相机的感光部件就是一整张胶片，上面没有小的一排排的感光元件。当然了，这个办法不太容易实现，毕竟很少有人家里还有胶片机了。

另一个更简单的操作方法就是改变手机相机的角度，让电子屏幕中的“亮点线条”和CCD中的感光元件线条不再平行。之前网上也流传过这样的操作教程，确实是可行的。

图片截取自网络

当然了，在实际拍摄中，这个角度旋转不能太小，否则你可能会得到其他形状的摩尔纹。下面两张图片就是将手机旋转一个角度拍摄的。可以看出，第一张照片里的摩尔纹非常明显，但第二张照片里几乎就看不出来了。

左图，拍摄角度1，带有明显的摩尔纹。右图，将手机旋转一个角度，摩尔纹明显变少。图片来源：自己拍的

所以，如果你用手机相机拍摄的时候出现了摩尔纹，最简单的就是把手机相机旋转一个角度了。可要是这一招还不管用，那就只好借助于图像处理软件了。

一般专业的图像处理软件都有自动去摩尔纹的功能，另外还有些在线网站，可以直接一键去除。假如你要求不高，稍微减弱一点摩尔纹就能用，那也可以交给 AI 。

用豆包 AI 去除摩尔纹，但去除得不是很干净

摩尔纹有什么用？

其实，摩尔纹除了给拍照“增添麻烦”之外，它们有一些特殊的应用。

用它们在纺织品或者艺术品上生成云图以及其他类型的图案自不用说了，还有一个你可能想不到的领域——防伪。

在很多货币上，也都有排列非常密集的条纹图案，这些图案用肉眼看很清楚，但如果想用扫描仪对它们进行扫描，扫描仪上的传感器阵列就会和这些花纹阵列发生干涉产生摩尔纹。这就是纸币上的防伪手段之一。

在电影《无双》里面，也有这样的剧情，制作假币的团伙是直接找画家来画假币的模版，而不是用扫描仪扫描，背后就牵扯到了摩尔纹的防伪原理。

除了纸币，在一些特殊的物品上也可以用摩尔纹来防伪。比如在产品标签上印上防伪标识，这些标识直接用眼睛看没有什么特别的，最多能看到上面有非常细密的条纹。

但当它们与解码片（另一组有细密条纹的卡片）相互重叠之后，它们干涉产生的摩尔文会呈现出特殊的图案，通过这些图案就可以验证真伪了。而如果仿造的标识就没有办法还原出这样的图案，这个设计也是非常巧妙的。

所以，只要善加利用，摩尔纹这个原本会给我们拍照带来麻烦的现象，也可以带来意想不到的应用。

策划制作

作者丨科学边角料 科普创作者

审核｜李明 中国科学院高能物理研究所 研究员

策划丨杨雅萍

责编丨杨雅萍

审校｜徐来 张林林

来源：科普中国微信公众号