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照片中的摩尔纹是怎幺产生的?

时间:2020-07-23 来源: V默生活 点赞: 949

照片中的摩尔纹是怎幺产生的?

我们在拍摄一些比较密集的物体例如:建筑装饰、纺织物、显示萤幕等,都会看到有一些莫名的彩色条纹严重影响了样张的成像效果,这种在这些有着密集而重複细节的样张上出现的彩色条纹,就是所谓的摩尔纹,那幺这个摩尔纹是怎幺产生的呢?又应该怎样才能在样张中避免这些摩尔纹出现呢?让我们走进科学。

摩尔纹比较常见的解释就是在一些数位相机、扫描器等设备的感光元件上,在拍摄、扫描的过程中受到高频干扰,而在图片上出现了彩色和形状不规律的条纹。原理就是在两个频率接近的两个频率接近的等幅正弦波叠加,合成信号的幅度将按照两个频率之差发生变化。如果在感光元件里面画素的空间频率与影像中条纹的空间频率接近,就很容易会产生摩尔纹。如果想要在硬体层面上避免这些摩尔纹,就应该要使用镜头解析度远小于感光元件的空间频率,即可避免摩尔纹的产生。

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但并不是市面上所有相机都有这幺大的单位画素面积啊,所以一些採用拜耳阵列感测器的中低阶相机,往往都会选择在感测器前加入一块低通滤镜,来减弱摩尔纹的产生。不过有利有弊,低通滤镜加入会影响细节成像,虽然在单眼上的影响并不是相当严重,但重视画质使用者就是会不爽啊。

非拜耳阵列就没有影响

除此之外,也有部份相机生产商也在开发一些可以避免这种摩尔纹产生的感光元件,例如 Sigma 的 X3 和富士的 X-Trans 感测器。

照片中的摩尔纹是怎幺产生的?照片中的摩尔纹是怎幺产生的?

Sigma 的 X3 感测器与传统拜耳阵列感测器结构完全不同,传统的拜耳阵列感测器为一层的 RGBG 滤片设计,而 Sigma 的 X3 则是与胶捲的三层结构设计类似,在感测器上方铺满 BGR 三层画素叠加而成,就像是胶捲上面的三层乳剂一样,只不过胶捲是没有画素点这种东西的。

X3 感光元件的每一个画素都能够感应到 RGB 三种色彩,从而在同一个画素上就完成了色彩的配对资料,而且不再需要像拜耳阵列一样使用了「猜色」(反马赛克运算) 技术才能填上临近画素的色彩。由于直接省略了「猜色」的过程,所以 Sigma X3 对于画素色彩之间干扰就等于没有了,而且对于色彩的还原準确性来说会更好一些。

然而也因为使用了三块画素滤片叠加的原因,对于光线的衰减也是一个问题,特别是在最底层的红色画素滤片会比较吃亏,不过从众网友拍摄出的色彩来说好像问题也并不大,而且很多人在拍摄之后会选择后期处理,色彩的调校就看你自己的喜好了。

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另一种就是富士开发的 X – Trans 感测器,它与基于传统的拜耳阵列感测器上革新的感测器,传统拜耳感测器为 2 × 2 的 RGBG 排列,而 X-Trans 感测器则是以 6 × 6 的画素排列。其中 X-Trans 感测器的 RGB 画素滤片排列顺序,是从胶片的银盐颗粒无序性上得到的启发,对感测器的色彩滤镜阵列进行修改,添加了模拟的无序性排列。

说是无序性,其实还是不能看出一定的规则顺序的,只不过 6 × 6 这种大间隔有规则方向排列的重複频率,相比起拜耳阵列确实要小得多,所以这种阵列方式也能够在很大程度上减轻了摩尔纹的产生。而 X-Trans 感测器当中绿色的滤片会比较多,官方说法是人眼对绿色最敏感,所以增加多点绿色,让色彩更真实一些(就是更豔丽,更贴合人眼观感)。

上面介绍的两种新型感测器都直接取消了低通滤镜,使得样张的细节表现更加锐利,由于新技术的应用也可以减轻甚至消除摩尔纹的产生。

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以 Canon 70D 为例,就算加入了低通滤镜,当拍摄萤幕的时候还是会有比较明显的摩尔纹的,那是因为萤幕上面的 RGB 背光画素点更加统一重複和密集。要解决也是可以的,就是稍微的脱焦,让焦点稍微不那幺準确的对在画素点上,就可以减轻这种摩尔纹情况,当然情况就是样张细节不够清晰了,不过从观感而言会稍微比满整个萤幕都是摩尔纹要好一点点。而这个技巧不限于相机,对于手机来说也是有效的,特别是支持手动对焦的手机会更好用一些。

除了这幺折腾的方式之外,另外还可以透过改变相机的角度、倾斜相机来减轻摩尔纹。还有改变一下相机的位置,多换几个位置观察摩尔纹,哪个位置摩尔纹少而又能接受这个取景构图的就可以拍下来。

另外有钱的,还是直接考虑选择无低通滤镜的新型相机或者全画幅相机,来减轻摩尔纹的产生吧。


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