• April 21, 2024

【照相時電腦液晶顯示器上的波紋】要怎麼解決 |為什麼用手機拍攝電腦時 |為什麼拿相機對着電腦屏幕照相 |

相信每個人有這樣體驗,手機拍攝電腦屏幕或其他電子屏,照片上會有像“水波紋”一樣圖案,放大或縮小照片,波紋形狀會改變,影響照片效果。那麼,“水波紋”是什麼,它是如何產生?

第一種“水波紋”其顯示器上一些亮點或亮線,它是於手機拍攝快門頻率於顯示器刷新頻率而產生。刷新頻率我們説物理單位赫茲,比如顯示器刷新頻率是60赫茲,每秒刷新60次意思。生活中我們肉眼看到顯示器,實際上並不是它“真面目”,它是一張一張圖片刷新出現。而且,顯示器刷新並不是整個屏幕一起刷新,而是左到右、上到下順序進行,某個瞬間顯示器隻有一個或幾個亮點而已(因為一個亮點產生後會延遲一段時間消失,即“餘暉”)。

那什麼我們直接肉眼看屏幕並不是一個亮點呢?這是因為人眼敏感度,而屏幕刷新速度,時間之內掃描了整個屏幕。加上人眼視覺暫留效應,我們會看到一畫面。但是,手機拍攝時,於門頻率於顯示器刷新頻率,會捕捉到一些亮點或亮線,這我們看到“水波紋”。

第二種“水波紋”學名叫做莫爾條紋,是空間頻率相近兩組或多組線條干涉、重疊後產生。下面,我們舉一個例子來解釋莫爾條紋產生。比如兩張透明塑料紙上畫一排豎線,上面那張每隔1mm畫一條,下面那張每隔1.1mm畫一條,然後兩張紙重疊一起。很發現,兩排豎線每隔11mm會重合一次,形成原豎線粗細豎線,而其他豎線於是部分重疊,將程度地變。細線重疊位置附近,露出間隙,顯得,而其他位置露出間隙,顯得灰暗。這樣整張紙形成了週期11mm分佈,部分眼睛感知到,從而形成條紋。兩排條紋有夾角時,條紋傾斜,會產生彎曲“波紋”。

這傳説中爾條紋(Moiré Pattern)啦。一言以蔽之,空間頻率相近兩組圖案干涉,會有頻率(間距)圖案顯示出來。其中空間頻率是指其中特徵條紋間距倒數。

説得這麼玄乎,其實道理啦!比如兩張透明塑料紙上畫一排豎線,上面那張每隔1 mm畫一條,下面那張每隔1.1 mm畫一條,很發現,豎線每隔11 mm會重疊一次。細線重疊位置附近,露出間隙,顯得;而細線重疊位置附近,露出間隙,顯得灰暗。這樣形成了週期11 mm分佈來,整體看上去一個間距條紋,從而眼睛感受到,如附圖1。兩者有夾角時,條紋傾斜,如附圖2。

其實圖像干涉可以是空間上,可以是時間上。前者即為上述莫爾條紋,後者表現因刷新率和掃描過程導致閃爍條紋。看題目本身表述,我主觀感覺提問者指應該是前者,所以這麼答啦。

另外,從數字信號處理角度看,以上現象可以理解頻率混疊,需要分析信號頻率抽樣率關係。不過這樣有點問題複雜化了,題主既然這個現象提問,應該是沒有學習過這方面知識,舉個類似遊標卡尺兩列豎線例子夠説原理啦。

我認為,答題或科普可可,於讀者羣需要解釋方法。例如莫爾條紋數學推導方面,小學生,可以公倍數概念作説;於中學生,可以三角函數和差化積、積化和差公式來推導;於本科以上讀者,可以從數字信號處理中離散傅裏葉變換角度深入分析。

1. 很多朋友提到屏幕刷新率導致條紋,這個莫爾條紋無關。刷新率導致條紋是時間上導致,而莫爾條紋是空間上週期圖案效應。附圖4和附圖5可以地説這一點。例如,附圖5中同時有刷新率有關縱向條紋和彎曲彩色莫爾條紋,而當調整屏幕刷新率到頻率後,與刷新有關條紋消失,僅留下附圖4中莫爾條紋。

2. 莫爾條紋柵線空間頻率直接相關,説柵線間變化。正因如此,拍攝時距離遠近、放大縮小、焦距調整、手抖動,會導致屏幕柵線攝像頭傳感器陣列上對應投影圖案中間變化,從而使條紋變形,消失。別忘了正文中一開始強調“空間頻率相近”幾個字。

4. 目前很多或者手機,消除莫爾條紋,會硬件或軟件方面處理,所以條紋會有所減弱。一個典型例子,是拍照時,很可能處理弱化條紋;而拍照預覽時,算法處理,條紋,此時屏幕截圖,結果直接拍照要。

5. 圖片本身是數字圖像,是離散點組成,所以在手機上放大、縮小、旋轉時會有莫爾條紋,不過目前這方面消除算法,所以那麼。不過於圖片,在手機上做放大預覽時,有時候需要時間,這個過程中放大時能看到莫爾條紋,1s不到算法調整後會消失。

6. 其實有些屏幕本身會有另一種條紋,大家沒有提到,不過我補充下吧。如附圖6中同心環彩色條紋,這個以上完全無關,是屏幕本身結構導致光學現象,與偏振有關,這裏做贅述。非磨砂液晶屏看到,是側面傾斜觀察時。它特點是電腦能看到,而且肉眼看有,無關。這個區分。

知道大家有沒有在生活中發現一個奇怪現象,手機拍照時候,背景裏有開啓電視或者電腦時,拍攝出的圖片會顯示電視或者電腦屏幕出現水波紋現象,這種現象是因為電視電腦圖像刷新頻率問題,我們肉眼因為光線延遲保留原因,看不到電視和電腦圖像刷新頻率,但是手機和數位可以捕捉到,所以我們通過手機和看電腦和電視時會看到很多滾動條紋。一是於手機和電腦顯示器屏幕刷新頻率導致,二是於莫爾條紋幹擾。有的是因為液晶顯示器物理構造產生。那麼,怎樣才能避免這種波紋呢?

方法( Win 7 例):右擊屏幕空白處,點擊「屏幕解析度」菜單項。

進入「更改顯示器外觀」界面,點擊界面右下側「高級設置」。

彈出顯卡和顯示器屬性窗口,點擊其中「監視器」選項卡,將其中「屏幕刷新率」改成另一個選項(圖中 60hz 改為 75hz)。

數位(或拍照手機)對著液晶屏幕拍攝,會發現如「簡介」附圖中那中橫向黑白波紋,沒有了。

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為什麼用手機拍攝電腦時,屏幕會有“水波紋”?–科普中國

為什麼拿相機對着電腦屏幕照相,照片會出現波紋?

無論放大否,會影響屏幕內容辨識。

可以通過數位手動模式,調整焦距、使焦距離開屏幕,減輕上述紋路程度。

這裡手機例,打開應用,點模式調整鈕(如圖左下角 AUTO 鈕。

進入模式調整界面,點手動模式。如圖第一行中間那個鈕。

摩爾紋呈現無規則弧形擴散狀態。而掃描線是水平黑色條紋直線,主要是於顯示屏刷新導致,攝影攝像機捕捉呈現!

數碼攝影攝像機拍攝景物中,如果有密紋紋理,會出現莫名其妙水波樣條紋。簡單的説,摩爾紋是拍原理一種表現。數學上講,兩個頻率接近等幅正弦波疊加,合成信號幅度將兩個頻率變化。

1、兩個空間頻率略有差異條紋,它們左端黑線位置,於間隔丌,向右線條丌能重合了。

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2、這兩個條紋重疊結果,左邊於黑線重合,所以可以看到白線。而右邊錯位、白線黑線,重疊結果變得全黑。有白線和全黑變化,組成了摩爾紋。

3、將圖2兩組條紋完全重合,可以看到典型摩爾紋了。

如上圖所示:LED顯示屏顯示是RGB三色單元組成,分佈顯示屏上。

注意:如果LED顯示屏像素分佈密度介於數碼光電耦合器COM或者CCD可以分辨間格之中,無可避免,數碼攝影攝像機是會解讀出部分可以辨識結果,會加上不能辨識灰階地帶,兩者和會形成規律性紋路,反應視覺上週期性波紋。

       如果數碼光電耦合器COM或者CCD像素空間頻率影像中(LED)條紋空間頻率接近,會產生摩爾紋。要想消除摩爾紋,應當使鏡頭分辨率於感光元件空間頻率。這個條件滿足時,影像中可能出現感光元件相近條紋,會產生摩爾紋了。有些數碼攝影攝像機中減弱摩爾紋,安裝通濾波器濾除影像中高空間頻率部分,這會降低圖像鋭度。如果將來數碼攝影攝像機像素密度能夠大大提高,超過鏡頭分辨率,會出現摩爾紋。
 
       膠片記錄影像過程中存在規律分佈像素,沒有空間頻率,會出現摩爾紋。所以摩爾紋現象是電視攝像數字化後帶來問題。

       1.2摩爾紋數碼CCD及COMS光電耦合器影響
 
       LED顯示屏是離散像素排列而成,像素之間存在發光黑區。現有作為演播室背景LED顯示屏像素間發光面積大,發光點亮度高,成像效果,近距離觀看炫目,會出現摩爾紋。數碼器材拍攝時,畫面會出現摩爾紋現象且閃爍。

       上圖可以看到,LED顯示屏拍攝時出現了一些規則彩色紋路,不能地原原圖像,嚴重影響了畫面效果,影響了LED顯示屏演播室推廣使用。LED顯示屏亮度高、可應用面積大、無縫拼接、價格低等優勢末能體現。
 
       2 減少或消除摩爾紋常用方法

       幾年,摩爾紋現象得到數碼攝影攝像機廠家多重視,日本松下公司通過數碼CCD及COMS光電耦合器像素偏置技術來減少摩爾紋產生。

       於光電耦合器靶面是點陣排列,不是面,所以當圖像空間頻率(例如LED大屏幕空間頻率)超出了光電耦合器空間頻率時,產生摩爾紋現象。來説,於圖像細節於每一個圖像傳感器之間間隔造成。而空間偏置是一種用來提高COMS或者CCD攝影攝像機亮度水平分辨率方法。這種方法能夠儘可能地使用COMS或者CCD陣列中像素數,達到比理論值分辨率。

       其像素排列方式如圖3,紅色和藍色COMS或者CCD稜鏡模塊上,它們間隔水平偏置於綠色一半。它掃描線中採樣數量加倍,於製作亮度信號,這樣得到了分辨率。