如何消除或減輕（qīng）LED顯示屏摩爾紋LED顯示屏用於控製室、電視演播室等場所時，有時會對攝像（xiàng）畫麵（miàn）產生摩爾紋幹（gàn）擾。本文介紹摩爾紋的成因和解決方法，重點介紹如何選擇LED顯示屏從而減輕或消除摩爾紋。
LED顯示屏逐（zhú）漸成為控製室、電視演播室主流（liú）顯示設備。但在長期的使用過程中會發現，當攝（shè）像機鏡頭對準LED顯示屏時，偶爾會出現像（xiàng）水波一樣的條紋和奇（qí）怪的色彩(如圖1所示)，也就是常說的摩爾（ěr）紋（wén）(Moirépatterm)現象。
傳（chuán）統LED顯示屏是由獨（dú）立發光像素排（pái）列而成的，像素之間存在明顯的不發光黑區。同時，數碼相機的感光元（yuán）件在感光時也存在明顯的弱感光區，當數字（zì）顯示和數字拍攝（shè）同時存在時便催（cuī）生了（le）摩爾紋（wén）。
如何消除或減（jiǎn）輕摩爾紋?
既然LED顯示屏網格（gé）結構與攝像機CCD網格結構互相作用形成了摩爾紋，那麽改變攝像機CCD網格結構與LED顯示屏網格（gé）結構的相對值與網格結構，便可以在理論上（shàng）消除或者減（jiǎn）輕摩爾紋。
LED顯示屏有辦法（fǎ）把不發光黑區變成有光的區域（yù）嗎?
COB封裝工藝的LED顯示屏，很容易做到這點。如果我們有機會把COB的LED顯示屏與SMD的LED顯示屏放在一起，可以很容易發現：COB的LED顯示屏發光柔和像麵光源，SMD的LED顯示屏則明顯感覺到發光顆粒是一個個獨立的發光點（diǎn）。從圖3可知道，COB封裝的密（mì）封方式和（hé）SMD的密封方（fāng）式有顯（xiǎn）著不同。COB封裝的密封方（fāng）式是很多個發光像素在一起的整體發（fā）光麵。SMD封裝的密封方式是單個發（fā）光像（xiàng）素，是一個個的獨立發光點。
總結（jié）：如（rú）何消除或減輕LED顯示屏摩（mó）爾紋
1、調整（zhěng）相機拍攝角度、位（wèi）置，焦點設置及鏡頭（tóu）焦長。
2、使（shǐ）用傳統膠片相機，用更高（gāo）空間頻率（lǜ）感光元件的數碼相機或使（shǐ）用（yòng）安裝低通濾波器的數碼相機。
3、選用COB封（fēng）裝形式的（de）LED顯示屏。
COB封裝微（wēi）間距LED顯（xiǎn）示屏采用高填充因子光學設（shè）計，發光均勻（yún），近似“麵光源”，有效消減摩爾紋。其啞光塗層（céng）技術，也是顯著提高對比度，降低炫光及刺目感，有效抵抗藍光傷害，不僅（jǐn）減輕人眼視覺疲勞，還能在相機或攝（shè）像機拍攝下拍出高（gāo）清的視頻或照片，特別適（shì）合於需（xū）要長期（qī）觀看及對屏幕（mù）拍攝的應用場合(如報告廳、演播（bō）室等)。
導讀： 我們經常會碰到使用數碼相機或是手（shǒu）機拍攝屏幕類物體——諸如電視（shì）、顯示器、手機屏、平板電腦屏幕、91视频网站LED顯示屏等等，都會有這樣的困擾（rǎo）：明（míng）明（míng）看著非常清（qīng）晰的屏幕，但用相機拍攝出（chū）來以（yǐ）後照片上（shàng）竟顯示出一圈圈一條條的波紋，影響屏幕的（de）色彩及清晰度之（zhī）餘，還顯得非常不美觀。LED顯示屏時，發現照片上（shàng）出現水（shuǐ）波紋和（hé）掃描線。這些現象是因為用數碼相機或者手機拍攝時的（de）角度和焦距引起的。這些水波紋在物理學上稱為“摩爾紋”。
摩爾紋是數碼照相機或者掃描儀等設備上的感光元件出現的高頻幹擾，會使圖片出現彩色的（de）高（gāo）頻率條紋。簡單的說，摩（mó）爾紋是差（chà）拍原理的一種表現。從數學上講（jiǎng）， 兩個（gè）頻率接近的等幅正弦波疊加，合成信號的幅度（dù）將按照兩個頻率之差（chà）變化（huà）。由於摩爾（ěr）紋是不規則（zé）的，所以（yǐ）並沒有明顯的形狀規律。。
無論是用高級（jí）數碼相機拍攝的影（yǐng）像，或（huò）是掃描的影像，均有可（kě）能出現該現象。當物體上的細（xì）致圖樣（如織物上（shàng）的編織紋路（lù），或建築物上非常靠近的平行線）與成像（xiàng）元件上的圖樣相重（chóng）疊時，可產生此現象（xiàng）。如果兩個圖樣重（chóng）疊，通常會產（chǎn）生（shēng）另（lìng）一種新圖樣。。
我們在用相機拍（pāi）照的時候，有時除了會出（chū）現摩爾紋外，還會看到一條條掃描線。那麽摩爾紋（wén）跟（gēn）掃描線有什麽區別呢？
LED顯示（shì）屏產生摩爾紋現（xiàn）象過程
目前國際上（shàng）數碼攝影攝像基本上主流用COM或者CCD數碼光（guāng）電耦合器。
LED顯示屏像素分布密（mì）度恰好介於數碼光電耦合器COM或者CCD可以分辨的間隔之中，無可避免的（de）數（shù）碼光（guāng）電耦合器還是會（huì）解讀出部（bù）分可以辨識的結果，卻（què）也會加上（shàng）不（bú）能辨識的灰階地帶，兩者的和就會形（xíng）成規律性的紋路，反應在視覺上就是（shì）周期（qī）性的波紋。
那（nà）今（jīn）天就給大家普及一下關於（yú）摩爾紋的知識（shí）。
經常會有人誤（wù）以為摩爾紋就是掃描線，這是個（gè）很（hěn）大的誤點。
一、摩爾紋和掃描線現象的區別
摩爾紋一般呈現無規（guī）則弧形擴散狀態。而掃描線則是（shì）水平黑色條紋（wén）直線，主要是（shì）由於顯示屏刷新較低導致，被攝影攝像機捕捉呈現！
二、“摩爾紋”（Moiréeffect）
用數碼攝影攝像機拍攝（shè）景物中，如果有密紋的紋理，常常會出現莫名其妙的水波樣條（tiáo）紋。簡單的說，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（de）等幅正弦波（bō）疊加，合成信號的幅度將（jiāng）按照（zhào）兩個頻率之差變化。
三、摩爾紋產生的（de）過程
1、兩個空（kōng）間頻（pín）率略有差（chà）異的條紋，它們左端黑（hēi）線位置相（xiàng）同（tóng），由於（yú）間隔丌同（tóng），向右邊逐漸線條就丌（jī）能重合了（le）。
2、這兩個條紋重疊的結（jié）果，左邊由於黑線重合，所以可以看到白線（xiàn）。而右邊逐步錯（cuò）位、白線對著黑線，重疊結果變得全黑。有白線和全黑的變化，組成了（le）摩爾紋。
3、將圖2的兩組條紋完全重合，就可以看到典型的摩爾紋了。
四、顯示屏產生摩爾紋現象過程
如上圖所示：LED顯（xiǎn）示屏顯示是由RGB三色單元組成，均（jun1）勻的分布在顯示屏上。
注意（yì）：如果LED顯示屏像素分布密度恰好介於數碼光（guāng）電耦合（hé）器COM或者CCD可以分辨的間格（gé）之中，無可避免，數碼攝影（yǐng）攝像機還是會解讀出部分可以（yǐ）辨識的結果，卻也會加上不能辨識的灰階地帶，兩者（zhě）的和就會形成規（guī）律性的紋路，反應在視覺上就是周期性（xìng）的（de）波紋。
如果數碼光電耦合器COM或者CCD像素的空（kōng）間頻率與影像中(LED)條紋的空間頻率接近，就會產生摩（mó）爾紋。要想消除（chú）摩爾（ěr）紋，應當使（shǐ）鏡頭分辨率遠小於感光元件的空間頻率。當這個條件滿足時，影像中不可能出現與感（gǎn）光元件相近的條紋，也就不會產生摩爾紋了。有些數碼攝影攝像機中為（wéi）了減弱摩爾紋，安裝有低通濾波器濾除影像中較高空間頻率部分，這當然（rán）會降低圖像的銳度。如果將（jiāng）來的數碼攝影（yǐng）攝像機像素密度能夠大大（dà）提高，遠遠超過（guò）鏡頭分辨率，也（yě）不會出現摩爾紋。
膠片記錄影像的過程（chéng）中不存在規律分布的像（xiàng）素，也就沒有固（gù）定的空間頻率，也不會出現（xiàn）摩（mó）爾紋。所以摩爾紋現（xiàn）象是電視攝像數字化後帶來的問題（tí）。
1.2摩爾紋對數碼CCD及COMS光電耦合器的影響
LED顯（xiǎn）示屏是由離散的像素排列而成，像素之間存在明顯（xiǎn）的不發（fā）光黑區。現有（yǒu）作為演（yǎn）播室背景的LED顯（xiǎn）示屏像素間不（bú）發光麵積大，發光點亮度高，成像（xiàng）效果不好，近距離觀看炫目，會出現摩爾紋。尤其在以數碼器材拍攝時，畫麵會出（chū）現嚴重的摩爾（ěr）紋現象且閃爍。
從上圖可以看（kàn）到，LED顯（xiǎn）示屏在拍攝時出現了一些不規則的彩色紋路，不能真實地還原原來的圖（tú）像，嚴重（chóng）影響了畫麵的效果，也影響了LED顯示屏在演播室的推廣使用。LED顯示屏亮度高、可應（yīng）用的麵積大、無縫拚接、價格低等的優勢末能體（tǐ）現。
2 減少或消除摩爾紋的常用方（fāng）法
如何（hé）避免或減少摩（mó）爾（ěr）紋現象呢？一般有以下幾類方法：
2.1 COMS或者CCD像素偏置技術
近幾年，摩爾紋現（xiàn）象得到數碼攝影攝（shè）像機廠家越來越多的重（chóng）視，日本鬆下公司就通過數碼CCD及COMS光電耦合器像素偏置技術來減少摩爾紋的產生。
由於光電耦合器的靶麵是點陣排列的，不（bú）是連續的麵，所（suǒ）以當圖像（xiàng）的空間頻率（例如LED大（dà）屏幕的空間頻率（lǜ））超出了光電（diàn）耦合（hé）器的空間頻率時（shí），就容易產生摩爾紋現象。簡單來說，就是（shì）由於圖像細節小（xiǎo）於每一個圖像傳感器之間的間隔所造（zào）成的。而空間偏置是一（yī）種用來提高COMS或（huò）者CCD攝影攝像機亮度水平分辨率的（de）方法。這種方法能夠盡（jìn）可能地（dì）使（shǐ）用COMS或者（zhě）CCD陣列中的像素數，達到（dào）比理論值更高的分辨率。
其像素排列方式如圖3，紅色和藍色（sè）COMS或者CCD被固定在棱鏡模塊上，它們的間隔（gé）水平偏置相當於綠（lǜ）色的一半。它將掃描線中的（de）采樣數量加倍，用於製作亮度信號，這樣就得（dé）到了更高的分辨率。
圖4是采用像素偏置（zhì）技術對（duì）提高分辨率效果的示意圖（tú），被攝（shè）對象的頻率反映的是圖（tú）像的細節（jiē）。當采用像素（sù）偏置技術時，綠色COMS或者CCD和紅藍COMS或者（zhě）CCD將取得不同點的圖（tú）像信息，經過DSP數字信號處理之後，就可以得到紅色（sè）曲線的圖像信息（如物體有高於紅線（xiàn）的細節信息則無法（fǎ）得到）；而不采用像素偏置技術，則隻能得到如藍色曲線的圖（tú）像信息，顯然，實（shí）際輸出的圖像細節就少多了。但是，即便采（cǎi）用這種方法，仍（réng）不（bú）能消除摩爾紋，原因是（shì）COMS或（huò）者CCD仍存在一定的空間頻率，無法連續成一個麵。
2.2攝影攝像機調整
在電視拍攝時可采用（yòng）以下辦法來減輕或消除摩爾紋幹（gàn）擾：
（1）改變攝影攝像機（jī）角度。由於攝影攝像機與LED顯示屏的角度會導致摩爾紋，稍微改變攝影攝像機（jī）的角（jiǎo）度（通（tōng）過旋轉攝像機）可以減輕（qīng）或消除摩爾紋。
（2）改變攝影攝像機（jī）位置。通過（guò）左右或上下移動（dòng）來改（gǎi）變角度（dù）關係，可以減少摩爾紋。
（3）改變焦（jiāo）點。細致圖樣上過於清（qīng）晰的焦點和細節（jiē）可能會導致摩爾紋（wén），稍微改變焦點可（kě）改變清晰度，進而幫助消除摩爾紋。
（4）改變（biàn）鏡頭焦長。用不同的鏡頭或焦長設定（dìng），來改變或消除摩爾紋。
（5）使用鏡前濾光（guāng）鏡直接安裝在光電耦合器的前麵，使其曝光（guāng）條件滿足空間頻率，過濾影像中高空間頻率（lǜ）部分，減少摩爾紋發生的機會，但這也會同步降低影像的（de）銳利度。
（6）用軟件處（chù）理。使用如NikonCapture或Photoshop插件（jiàn）等，消除終影像（xiàng）上出現的任何（hé）摩（mó）爾波紋。
但是，上述的方法在某些特定的（de）場合可以適用，但對於電視攝像，特別是電視直播節（jiē）目，就存在實際的操作問題（tí）。
3 光學處理幕消除摩爾紋
既然摩爾紋（wén）現象是由LED顯示屏的固有結構產生的，如果使（shǐ）摩爾紋（wén）產生的條件—LED顯示屏的（de）網格結構或是攝（shè）像機CCD(CMOS)的網格結構的其（qí）中之一消失，理（lǐ）論上就可以（yǐ）完全（quán）消除摩爾紋幹擾。
要使LED顯示屏或攝像（xiàng）機的顯示為一個麵，而不是網格狀，受限於攝像機CCD的（de）分辨率，現有技術很難實現。那麽，能不能在LED顯示屏上做文章呢？
有研究發現，可以在LED顯示屏表麵疊加一層光學處理幕，該幕由特定比例的特殊吸光材料與表麵（miàn）微珠透鏡塗層（céng）組（zǔ）成，通過光學處理幕對離散的（de）LED發光點進行放大顯示，改善LED顯示屏的表麵物理結構，使得LED顯示（shì）屏（píng）由點發光轉換成麵發光，終在光學處理幕（mù）表麵形成連續的高（gāo）清晰圖（tú）像，消除摩（mó）爾紋。
通過光學處理的LED顯示屏，攝（shè）像機幾乎可在任何角度、任何位置、任何焦距都可以拍（pāi）攝出（chū）不（bú）產生摩爾紋的圖像（xiàng）。目前，國內外一些廠（chǎng）家（jiā）已掌握了相關技術。
3.1 光學（xué）處理幕技術解決方案、
在（zài）LED顯示屏發光管表麵（miàn）固定一層光學處理幕。光學處理（lǐ）幕(如圖（tú）5所示)必須緊貼顯示屏發光（guāng）管；光學（xué）處理幕選用特定比例的吸光材料和微珠透鏡塗層，使其在透光性（xìng）、色調等方麵滿足電視攝像要求。
發光管（guǎn）發出的光經光學處理幕吸光處理、濾除雜光（guāng），通過塗層（céng）表麵多層等比例放大後形成連續整體麵光，消除了LED發光管的網格效應。
3.2 光（guāng）學處理幕的技術特點（diǎn）
3.2.1 產品特性
(1)高增益、高清晰度、透光率大（dà）於等於95%；
(2)亮度均（jun1）勻度高，色彩還原飽和性高，能改善色溫、白平衡（héng）；
(3)增大視角，上下左右視角均大於（yú）170°
(4)能過濾（lǜ）90%以上（shàng）的雜散光；
(5)使（shǐ）用壽命長，超過10萬小時；
(6)防水、防腐蝕、防爆、清潔方便（biàn）
3..2 基本（běn）特點
(l)多（duō）采用納米技術，選用高硬度高（gāo）彈性台成樹（shù）脂材料，物理機械性好、抗（kàng）拉、抗彎曲，抗衝擊性強，化學穩定性好，無放射、輻射傷害；
(2)實現了（le）超大尺寸屏幕無縫物理拚（pīn）接，拚縫處光學（xué）無陰影；
(3)先進的表麵塗（tú）層處理技術，保證（zhèng）透光顆粒（lì）和微晶顆粒等特殊（shū）粉粒以及附著粉粒等幾十種進口光學材料均勻與（yǔ）基材表麵融合，抗磨損，塗層表麵的平整處理、防腐（fǔ）處理（lǐ）、耐磨（mó）處理確保屏幕亮度均勻（yún）、圖像清晰、色彩還原好；
(4)光學處理幕材料具有吸收光線和很好（hǎo）的光線定向傳播特性，內置的導光顆粒將光源向光學處理幕表明傳播，優化圖像亮度。
3.2.3 加裝光學處（chù）理幕的LED顯示屏（píng）特性
（1）外觀上，在LED顯示屏未點亮之前，整個顯示屏類似一（yī）個超大尺寸的LCD顯示器，看不（bú）到LED顯（xiǎn）示屏的發（fā）光點（如圖6、7所示）；
（2）光學處理好的LED顯示屏，其（qí）亮度、色溫（wēn）滿足（zú）電視拍攝的要求，不（bú）會出現摩爾紋幹擾現象（如圖8所示）。
4 光學處（chù）理幕（mù）技術的應用
在消除摩爾紋幹擾的基礎上，光學處理幕在（zài）圖像還原上也體現了一定的優勢，具體表現上（shàng）：
（1）圖像清晰、柔和、色彩逼真、在特寫鏡頭時圖（tú）像不失真；
（2）縮小LED屏幕的觀看舉例，人眼與顯示屏的距（jù）離可縮短30cm；
（3）增大LED顯示屏的觀（guān）看視角，將LED顯示屏的實效由上下左右120°～130°，增大到170°。
經過多年的研發和改進，光學處理幕技術已經應用於國內電視台的演播室、大型綜藝演播室。從（cóng）2008年起，加裝光學（xué）處理（lǐ）幕的LED顯示屏首先在廈門電視台360演播室作為新聞播報的置景顯示屏使用（yòng），之後陸續在中央人民廣播（bō）電台、太原電（diàn）視台、鄭州電視（shì）台等電（diàn）視台的（de）新聞或專題演播室（shì）使（shǐ）用。通過給（gěi）LED屏幕加裝光學（xué）處理幕已成為電視演播（bō）室（shì）消除摩爾（ěr）紋的一種主要方式。
另外，低端的LED大屏或者是多彩（cǎi）LED燈，其發光（guāng）原件的光源色溫都不正，尤其是動態（tài）燈光會（huì）造成數碼相機的嚴重偏色。