雷曼技术说 | 如何消除或减轻LED显示屏摩尔纹

    LED显示屏用于控制室、电视演播室等场所时，有时会对摄像画面产生摩尔纹干扰。本文介绍摩尔纹的成因和解决方法，重点介绍如何选择LED显示屏从而减轻或消除摩尔纹。

    LED显示屏逐渐成为控制室、电视演播室主流显示设备。但在长期的使用过程中会发现，当摄像机镜头对准LED显示屏时，偶尔会出现像水波一样的条纹和奇怪的色彩(如图1所示)，也就是常说的摩尔纹(Moirépatterm)现象。

    摩尔纹究竟是怎么产生的呢

图1

    当两个带有空间频率的图样重叠，通常会产生另一种新图样，这种新图样通常叫做摩尔纹(如图2所示)。

    传统LED显示屏是由独立发光像素排列而成 的，像素之间存在明显的不发光黑区。同时，数码相机的感光元件在感光时也存在明显的弱感光区，当数字显示和数字拍摄同时存在时便催生了摩尔纹。

    由于摄像机的CCD(图像传感器)靶面(感光面)类似于图2中间的图形，而传统LED显示屏类似图2左侧的图像，由排列一致的点阵式发光管组成，整个显示屏不发光面积大，形成了网格状的图样，两者重叠，就形成了类似于图2右侧的摩尔纹。

图2

    如何消除或减轻摩尔纹？

    既然LED显示屏网格结构与摄像机CCD网格结构互相作用形成了摩尔纹，那么改变摄像机CCD网格结构与LED显示屏网格结构的相对值与网格结构，便可以在理论上消除或者减轻摩尔纹。

    如何改变摄像机CCD与LED显示屏的网格结构？

    胶片记录影像的过程中不存在规律分布的像素 ，也就没有固定的空间频率，也不会出现摩尔纹。

    故摩尔纹现象是电视摄像数字化后带来的问题，要想消除摩尔纹 ，应使镜头中拍摄的LED显示屏图像分辨率远小于感光元件的空间频率。当这个条件满足时，影像中不可能出现与感光元件相近的条纹，也就不会产生摩尔纹了。

    有的数码相机中，为了减弱摩尔纹，安装有低通滤波器滤除影像中较高空间频率部分，但是这会降低图像的锐度。有的数码相机，会用更高空间频率的感光元件。

    如何改变摄像机CCD与LED显示屏网格结构的相对值？

    1、改变相机拍摄角度。通过旋转相机，稍微改变相机的拍摄角度，可以消除或减少摩尔波纹。

    2、改变相机拍摄位置。通过左右或上下移动相机，可以消除或减少摩尔波纹。

    3、改变相机上的焦点设置。细致图样上过于清晰的焦点和高度细节可能会导致摩尔波纹，稍微改变焦点设置可改变清晰度，进而帮助消除摩尔波纹。

    4、改变镜头焦长。可用不同的镜头或焦长设定，来消除或减少摩尔波纹。

    LED显示屏是由独立发光像素排列而成 ，像素之间存在明显的不发光黑区。想办法把不发光黑区变成有光的区域，与独立发光像素的亮度差异变小，自然就可以减轻甚至消除摩尔纹。

    LED显示屏有办法把不发光黑区变成有光的区域吗？

    COB封装工艺的LED显示屏，很容易做到这点。如果我们有机会把COB的LED显示屏与SMD的LED显示屏放在一起，可以很容易发现：COB的LED显示屏发光柔和像面光源，SMD的LED显示屏则明显感觉到发光颗粒是一个个独立的发光点。从图3可知道，COB封装的密封方式和SMD的密封方式有显著不同。COB封装的密封方式是很多个发光像素在一起的整体发光面。SMD封装的密封方式是单个发光像素，是一个个的独立发光点。

图3

    总结：如何消除或减轻LED显示屏摩尔纹？

    1、调整相机拍摄角度、位置，焦点设置及镜头焦长。

    2、使用传统胶片相机，用更高空间频率感光元件的数码相机或使用安装低通滤波器的数码相机。

    3、选用COB封装形式的LED显示屏。