什么是摩爾紋?如何消除摩爾紋?

與其他顯示屏相比,LED顯示屏在亮度、尺寸等方面有較大優勢。近年來,LED顯示屏開始應用于電視綜藝演播室,逐漸成為舞臺主流顯示設備。但是,在長期的使用過程中會發現,當攝像機鏡頭對準LED顯示屏時,偶爾會出現莫名其妙的水波一樣的條紋和奇怪的色彩,也就是常說的摩爾紋現象。那摩爾紋究竟是怎么產生的呢?
摩爾紋的產生原理

當兩個帶有空間頻率的圖樣重疊,通常會產生另一種新圖樣,這種新圖樣通常叫做摩爾波紋(如圖所示)。由于攝像機的CCD(圖像傳感器)靶面(感光面)類似于圖2中間的圖形,而LED顯示屏是由排列一致的點陣式發光管組成的,整個顯示屏不發光面積大,形成了網格狀的圖樣,類似圖左邊的圖像,兩者重疊,就形成了類似于圖右邊的摩爾紋。
簡單地說,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。差拍原理廣泛應用到廣播電視和通信中,用來變頻、調制等。同樣,差拍原理也適用于空間頻率。空間頻率略有差異的條紋疊加,由于條紋間隔的差異,重合位置會逐漸偏移,也會形成差拍。
如何消除摩爾紋?
消除摩爾紋現象,可以從畫面拍攝和畫面顯示兩方面解決。
1、攝像機像素偏置技術
摩爾紋現象是由于圖像細節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,無法連續成一個面。
2、拍攝中調整攝像機
(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。
(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。
(3)改變焦點。細致圖樣上過于清晰的焦點和細節可能會導致摩爾紋,稍微改變焦點可改變清晰度,進而幫助消除摩爾紋。
(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。
(5)用軟件處理,消除最終影像上出現的摩爾紋。
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,特別是電視直播節目,就存在實際的操作問題。
3、光學處理幕消除摩爾紋
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。
在LED顯示屏發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。
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。
