拍照時為什么盡量別穿條紋的衣服？

阿里山圖書館 2020-08-14

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生活中，大家可能都有過這樣的體驗：

· 拍照之前攝影師千叮嚀萬囑咐盡量不要穿條紋的衣服。

· 如果電視節(jié)目主持人的衣服上有條紋圖案，在移動時觀眾們往往能看到一些動態(tài)的條紋，長時間盯著屏幕看還可能給人一種暈眩感。

· 上課想拍下老師ppt的內(nèi)容，卻發(fā)現(xiàn)用手機拍攝電視或電腦屏幕時，也總會出現(xiàn)一條條不斷變化的討厭條紋。移動手機位置時，條紋還會跟著發(fā)生不規(guī)則的變化，這些魔性的條紋，簡直是影響了我們向?qū)W霸進(jìn)階的步伐啊。

拍攝電腦顯示器時產(chǎn)生摩爾紋

前面提到的這些現(xiàn)象其實都是摩爾紋在生活中的實例。那么摩爾紋是怎樣產(chǎn)生的？我們又可以通過哪些途徑減輕或消除摩爾紋的影響？它在其他方面又有什么應(yīng)用？今天，我們就來一場摩爾紋大揭秘。

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摩爾紋如何產(chǎn)生？

摩爾（Moiré）是一個法語單詞，原指古代法國人從中國進(jìn)口的絲綢上的水波條紋。

這類條紋圖案有一個特點，就是每隔一段距離，完全相同的圖案就會重復(fù)一次，我們把這種特點稱為周期性，兩個相同圖案之間的距離就叫做周期。

周期越大，條紋看起來越稀疏；周期越小，就越密集。

摩爾紋十分類似物理中的干涉現(xiàn)象，要想產(chǎn)生摩爾紋，最關(guān)鍵的一點就是要有兩個都具備周期性的圖案，且二者的周期比較接近，比如這樣：

摩爾紋產(chǎn)生示意動圖

當(dāng)這樣兩個周期相近的圖案疊加到一起時，就會產(chǎn)生周期更大的圖案，如果你仔細(xì)觀察，會發(fā)現(xiàn)新產(chǎn)生的圖案的周期是原來兩個圖案周期的最小公倍數(shù)。

下面，我們就用幾張圖來形象地理解一下摩爾紋形成的原理。

假設(shè)有兩個周期只有很小差異的條紋，它們最左端的黑色線條開始位置相同，可以完全重合，但由于間隔不同，向右看去二者的線條逐漸就不能重合了。

摩爾紋形成圖一

按理說周期小的條紋會越來越遠(yuǎn)，差距越來越大。然而，由于兩個圖案有周期性，當(dāng)周期小的圖案中的某一個條紋與大周期圖案相同位置的條紋相差更遠(yuǎn)時，意味著它與大周期圖案中前一個條紋離得越來越近。

隨著我們向右看，會發(fā)現(xiàn)上下兩個圖案之間的差距先是越來越大，然后又越來越小，形成了更大的變化周期。

摩爾紋形成圖二

如果兩個條紋的頻率差異再稍微擴大一些，就能形成密集程度不同的摩爾紋了。

摩爾紋形成圖三

摩爾紋形成圖四

可不要以為摩爾紋只會在條形的圖案里出現(xiàn)，只要具有周期性，不管密密麻麻的點，還是排列整齊的方格子，甚至是一圈圈圓環(huán)都能形成摩爾紋。

二維周期圖案也能形成摩爾紋

更讓人想不到的是，經(jīng)過精心的設(shè)計，兩個看起來再尋常不過的周期圖案疊加在一起竟能形成造型獨特的摩爾紋。

還有些設(shè)計師會把圖案和文字藏在密密麻麻的周期圖案中，只要在上面覆上帶周期圖案的透明板，被“加密”的信息就會顯現(xiàn)出來。

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為啥拍攝屏幕時會出現(xiàn)摩爾紋？

講到這里，一定有小伙伴會問，既然摩爾紋是由兩個周期有差異的圖案產(chǎn)生，那為什么用手機拍攝顯示屏的時候也會產(chǎn)生摩爾紋呢？屏幕和手機上明明看不到有周期圖案的存在啊？

其實，顯示屏和攝像頭感光芯片都是由一個個小元件組成的陣列。

如果你放大顯示屏就會發(fā)現(xiàn)一個個由紅綠藍(lán)三色構(gòu)成的顯示單元整齊地排列在一起，形成具有周期性的結(jié)構(gòu)，像無數(shù)個小燈泡一般。這些小燈泡按照要求亮起，在人眼看來，就能呈現(xiàn)出各種畫面。

放大后的顯示屏

攝像頭的感光芯片則由一個個感光單元排列在一起，也具有周期性的結(jié)構(gòu)。不過，芯片和顯示器的元件都十分的微小，換句話說就是周期極小，人眼根本無法將它們分辨出來。

放大后的CCD

不過當(dāng)我們把攝像頭對向屏幕時，事情就不一樣了。

這時攝像頭與屏幕各自的周期結(jié)構(gòu)會疊加在一起，形成周期更大的圖案，以至于可能會被我們的雙眼看到。于是，畫面中就出現(xiàn)了原本不存在的條紋。

為什么我們在拍攝電腦顯示器、手機或LED屏幕時照片中會出現(xiàn)摩爾紋呢？

生活經(jīng)驗表明，如果我們移動相機或手機的位置拍攝電子屏幕時，所產(chǎn)生的摩爾紋也會發(fā)生移動，但奇怪的是，它的移動方向可能跟我們相機或手機的移動方向并不相同，也不一定相反。

其實摩爾紋形狀如何變化要取決于它最初是怎么形成的，也就是拍攝設(shè)備和被拍攝物體像素元件的最初相對排列方式。

以下圖為例，如果藍(lán)色線條代表被拍攝物體的一個像素元件排列取樣，黑色為手機相機的一個像素元件取樣。

摩爾紋的變動示意圖

假設(shè)我們將手機平行向右移動，其像素元件取樣由黑色線條平行移動至灰色線條，則二者的交點由A向下移動到了C處，因此摩爾紋的變化方向應(yīng)該是向下，而非向右或向左。

怎樣減輕或消除摩爾紋

既然摩爾紋的存在經(jīng)常會影響我們對錄像或照片的觀看體驗，甚至阻擋了我們好好學(xué)習(xí)進(jìn)階學(xué)霸的步伐了，我們也可以根據(jù)其形成原理想辦法減輕或消除摩爾紋。

首先，在拍攝設(shè)備分辨率上做文章。前面我們已經(jīng)提到，只有當(dāng)拍攝設(shè)備與被拍攝物體中感光原件的頻率滿足一定條件時才能產(chǎn)生摩爾紋，而照相機或攝像機等設(shè)備中的感光元件的空間頻率與其分辨率有一定的關(guān)系，我們就可以想辦法調(diào)整設(shè)備分辨率來消除摩爾紋。

當(dāng)鏡頭的分辨率遠(yuǎn)小于感光元器件的分辨率，也就是提高鏡頭的像素密度時，就不會出現(xiàn)摩爾紋，但遺憾的是，現(xiàn)實中鏡頭的分辨率往往高于感光器件的分辨率。

因此，在現(xiàn)實生活中，有些攝影師會在傳感器前方安裝一塊特殊的低通濾鏡，它就是用來消除影像中的高頻部分，使得傳感器的空間頻率要高于拍攝物體，從而減緩摩爾紋的產(chǎn)生。

其次，依靠強大的后期制作消除摩爾紋。

這種方式只適用于拍照或錄播節(jié)目時使用，我們可以借助相關(guān)的圖像處理軟件對拍攝的視頻或圖像信號進(jìn)行后期的數(shù)字化處理，來消除拍攝素材畫面中出現(xiàn)的摩爾紋。

但這種方式對直播節(jié)目和大部分沒有專業(yè)技術(shù)的人來說就很困難了，而且耗費的成本也較高。