摩尔纹的原理

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一.摩尔纹产生的原理

 1.介绍
  用数码相机拍摄景物时，如果有密纹的纹理，常常出现莫名其妙的水波样条纹。这就是摩尔纹。
  简单的说，摩尔纹是差拍原理的一种表现，在空间频率中，空间频域略有差异的条纹叠加，由于条纹间隔的差异，重合位置逐渐偏移，也会形成差拍。

  图1是两个空间频率略有差异的条纹，它们左端黑线位置相同，由于间隔不同，向右边逐渐线条就不能重合了
    
                        图1
  图2是这两个条纹重叠的结果，左边由于黑线重合，所以可以看到白线。而右边逐步错位、白线对着黑线，重叠结果变得全黑。有白线和全黑的变化，组成了摩尔纹。为了让大家看到摩尔纹产生过程，两组条纹没有完全重合，上下各有一段独立。
    
                        图2
  图3的两个条纹的空间频率相差较大，结果在画面中出现了四次重合－错位过程，形成的摩尔纹空间频率提高了4倍！
    
                        图3
  图4：将图3的两组条纹完全重合、后退几步去掉眼镜，就可以看到典型的摩尔纹了！
    
                        图4
  图5、图6：如果空间频率相差很大，理论上将形成很密的摩尔纹。而实际上由于每个周期所占的像素减少、反而不明显了！
    
                        图5
    
                        图6

2.总结

  从上面分析可以看出：

  ①如果感光元件CCD/CMOS像素的空间频率与影像中条纹的空间频率接近，就会产生摩尔纹。

  ②要想消除摩尔纹，应当使镜头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！

3.为了更好的理解，思考一下摩尔纹是数据相机才特有的瑕疵,为何摩尔纹会出现在数码影像，却不会出现在底片上？

  ①由于底片上密布了随机分布的均匀感光粒子，可以将其视为完整的感光界面，其感光粒子可能有一千万，也可能一亿，不存在规律分布的像素，也就没有固定的空间频率；

  ②而CCD和CMOS则不同、那是完整的、排列整齐的电子感光器件【矩阵】，具有固定的空间频率。

二.消除摩尔纹方法

  1、改变相机角度。由于相机与物体的角度会导致摩尔波纹，稍微改变相机的角度（通过旋转相机）可以消除或改变存在的任何摩尔波纹。
  2、改变相机位置。此外，通过左右或上下移动来改变角度关系，可以减少摩尔波纹。
  3、改变焦点。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，来改变或消除摩尔波纹。
  5、用软件处理。如Nikon Capture或Photoshop插件等，消除最终影像上出现的任何摩尔波纹。
  6、用算法消除。如深度学习、纹理检测等。