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是我的眼睛出問題了?為什么手機拍電視屏幕會出現(xiàn)這種詭異的條紋?

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當(dāng)我們拿起手機或相機對著屏幕拍攝時,有時會遇到一種神秘的“隱形魔法”——照片上出現(xiàn)了奇怪的條紋。別擔(dān)心,這并不是你的手機或相機出了問題,而是一種名為“摩爾條紋”的光學(xué)現(xiàn)象。


什么是摩爾紋

想象一下,你把兩把梳子疊在一起,然后旋轉(zhuǎn)其中一把,你會發(fā)現(xiàn)梳子齒之間出現(xiàn)了明暗相間的條紋,這就是摩爾條紋。在屏幕拍攝中,當(dāng)屏幕的像素或線條與相機鏡頭的像素或傳感器之間發(fā)生干涉時,也會產(chǎn)生類似的條紋。

摩爾(Moiré)這個單詞是古代法國人從中國進(jìn)口過來的絲綢水波樣條紋而由來的。除了屏幕拍攝、重疊的梳子產(chǎn)生的條紋,陽光明媚的天氣反射在蚊帳或者窗簾上產(chǎn)生水波樣條紋、穿上有條紋的衣服后拍照時就會發(fā)生彩虹色的條紋也都是摩爾紋。摩爾紋其實是拍頻現(xiàn)象的一種表現(xiàn)。

所謂拍頻現(xiàn)象,簡單來說,當(dāng)兩個頻率相近的等幅正弦波相遇,它們就會合成一個全新的信號,而這個信號的幅度會跟著兩個頻率之間的差異變化。

這里可以通過一個簡單的比喻來幫助我們形象化地理解拍頻現(xiàn)象。想象一下你在一個房間里,有兩個音叉,它們的頻率非常接近但并不完全相同。當(dāng)你同時敲響這兩個音叉時,你會聽到一種特殊的“嗡嗡”聲。

這個“嗡嗡”聲其實就是拍頻現(xiàn)象的表現(xiàn)。由于兩個音叉的頻率不同,它們產(chǎn)生的聲波在疊加時會產(chǎn)生周期性的振幅變化。這種振幅變化就像是一個“呼吸”的節(jié)奏,時而強時而弱,產(chǎn)生了一種類似于心跳或呼吸的節(jié)奏感。

具體來說,當(dāng)兩個音叉的振動相位相同時,它們的振幅會相加,產(chǎn)生一個較大的振幅;而當(dāng)相位相反時,振幅會相減,產(chǎn)生一個較小的振幅。由于兩個音叉的頻率非常接近,這種相位的變化會周期性地發(fā)生,導(dǎo)致振幅也周期性地變化。

這個比喻中的“嗡嗡”聲就像是拍頻現(xiàn)象的可聽化表現(xiàn)。

當(dāng)我們理解了拍頻現(xiàn)象以后,將它的定義從時間推廣到空間: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,這個時候就會形成摩爾紋。

下圖是兩組條紋間隔存在細(xì)微差異的條紋,重合位置往右開始逐漸偏移。

我們將兩組條紋左邊對齊重疊,重疊區(qū)域開始出現(xiàn)了從白線到全黑的周期變化,即摩爾紋。

把兩組條紋的間隔差異拉大,從白線到全黑的周期變化出現(xiàn)了4次

將兩組條紋完全重疊。如果你是近視眼可以選擇摘掉眼鏡觀察;如果視力正??梢钥梢赃x擇后退幾步瞇起眼鏡觀察。此時可以觀察到典型的摩爾紋


摩爾紋有什么特點

周期性:從之前的演示中可以看出,摩爾紋會像時鐘的指針一樣,每隔一段時間就重復(fù)出現(xiàn)。

角度依賴性:就像你的影子在不同時間會有不同的長度,摩爾條紋的清晰度也取決于拍攝角度。

顏色變化:屏幕上的摩爾紋還會像變色龍一樣改變顏色。

移動性:如果你移動相機或屏幕,它們也會隨之“跳舞”。


小貼士:如何減少摩爾紋

要想對屏幕攝影時拍出完美的照片,根據(jù)摩爾紋的產(chǎn)生原理和特點,我們可以通過以下措施減少摩爾紋的產(chǎn)生:

調(diào)整拍攝角度:由于相機與物體的角度會導(dǎo)致摩爾波紋,通過旋轉(zhuǎn)相機稍微改變相機的角度可以消除或改變存在的任何摩爾波紋。此外,通過左右或上下移動來改變角度關(guān)系,也可以減少摩爾波紋。

調(diào)整鏡頭的焦長:通過不同的鏡頭或焦長設(shè)定,使得要拍攝的屏幕與拍攝設(shè)備的像素分布比較接近,就可以減少摩爾紋的影響。

使用專業(yè)軟件處理:現(xiàn)在有很多專業(yè)的圖像處理軟件可以幫助我們消除或減少摩爾條紋。


摩爾條紋并不是什么可怕的“隱形魔法”,只要我們掌握了它的特點和破解方法,就能輕松應(yīng)對屏幕拍攝中的挑戰(zhàn),拍出更加清晰、美麗的照片!

摩爾條紋并不僅限于屏幕拍攝中出現(xiàn),而是一種廣泛存在于我們?nèi)粘I钪械墓鈱W(xué)現(xiàn)象。了解摩爾條紋的原理,有助于我們更好地理解和應(yīng)用相關(guān)的科學(xué)技術(shù)。你知道有哪些地方運用了摩爾紋嗎?

評論
湖北胡石倫
大學(xué)士級
摩爾條紋并不是什么可怕的“隱形魔法”,只要我們掌握了它的特點和破解方法,就能輕松應(yīng)對屏幕拍攝中的挑戰(zhàn),拍出更加清晰、美麗的照片!
2024-03-02
熱愛學(xué)習(xí)的男人!
太傅級
蕎麥面不僅是健康的食物,就連麩質(zhì)過敏的人也能放心吃。
2024-03-02
科普科普知識的搖籃!
大學(xué)士級
摩爾紋其實是拍頻現(xiàn)象的一種表現(xiàn),簡單來說,當(dāng)兩個頻率相近的等幅正弦波相遇,它們就會合成一個全新的信號,而這個信號的幅度會跟著兩個頻率之間的差異變化。
2024-03-03