本帖最后由 tony4030 于 2020-8-21 16:55 编辑
从摩尔纹谈谈所谓的成像“玄学”
先说说什么是摩尔纹 我们先从现实意义来谈一谈，摩尔纹究竟是如何产生的。先看下图中摩尔纹的例子： file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image002.jpg 看这件衣服胳膊上的那些条纹，看起来就相当不正常。有摄影经验的同学对这样古怪的条纹肯定不陌生，因为这些就被很多人称作摩尔纹。这里没有要追本溯源地谈为啥叫摩尔纹，而是谈在拍照的时候，这类纹理究竟为什么会产生。 其实在现实意义上，摩尔纹的产生非常容易理解。我们假定有一个图像传感器的分辨率是8 x 8（也就是64像素）。然后理想状况下，用它来拍4条黑线，感觉刚刚好，每条黑线占一列像素，就像下面这样： file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image003.jpg 这是一种非常理想的情况，它必须满足一堆的要求，其中一个重要的要求，就是在用成像设备拍摄这四根竖线的时候，必须注意角度要刚刚好——图像传感器上的纵向列的像素，要跟四条竖线本身保持完全平行才行。 试想，如果拍照的时候，相机歪了一点点，是个什么状况？那4根线在图像传感器上的成像就彻底乱了，有可能变成这样（不过或许我们还得考虑数字图像的渲染问题）： file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image005.jpg 其实这个情况还算理想。如果说我们用这个64像素的图像传感器来拍摄5根线，你能想象是什么情形么？是不是就感觉拍不了了？因为5根线，间隔再小，每两根线中间也肯定得隔1个像素，完整容下5根线总得横向10个像素才行，而我们这个64像素的图像传感器横向就8个像素。 这实际上就是理想状况下，摩尔纹的成因。我们笼统地可以归结为：要拍摄的对象，细节太丰富，而且是规律性细节，就有可能产生摩尔纹。典型的例子像是上面灯芯绒的衣服，还有手扶电梯上面那些一愣一愣的金属、音箱上面扬声器的孔洞，以及下面这样的： file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image006.jpg 像这样的摩尔纹都快要上天了。前辈们用于解释摩尔纹的图其实是下面这样的： file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image007.jpg file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image008.jpg 当两群重复频率不同（且重复频率相近）的竖线发生重合，就会出现极为诡异的摩尔纹。就像上面这样。如果我们将之解释到成像之上，即图像传感器，像素阵列（每2列像素）的这种重复频率，和拍摄对象规律重复频率不合拍（却又相近）时，就会出现摩尔纹。 聊聊更多的摩尔纹 上面的这些解释虽然不够严谨，但因为我追求尽量说人话，相信绝大部分同学应该也都理解啥是摩尔纹，以及大致上摩尔纹是怎么产生的了。 然而我们拍照所用的图像传感器往往比这类理想情况复杂很多。首先，绝大部分相机所用的图像传感器都采用拜耳阵列——每个像素实际上都只能感知红、绿、蓝三色中的一种光。有去了解过图像传感器的同学，应该就能理解这是种什么状况：图像传感器上的每个像素是无法独立呈现色彩的，它需要联合周围的一些像素，通过某种算法来“猜”出一个色彩（某些专家认为，说“猜”并不合理，因为这其实是个结合周围像素确切的算法）。 file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image009.jpg 一般的数码相机，或者手机摄像头，所用的图像传感器，所谓的“拜耳结构”的像素排列就像上图这样。每个像素其实都只能感知一种色彩——至于为什么如此，这其实是个历史遗留问题，而且与早期图像传感器的工艺是相关的。 当我们将这种拜耳结构的像素阵列考虑在内时，你会发现，如果真的用这样8 x 8的图像传感器来拍摄4根竖线，情况就复杂多了。因为只要“猜”色算法不准确，可能这4根竖线的还原就会出现问题。这其实是很多摩尔纹还伴随伪色的一个原因，如下图所示： file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image011.jpg 其实以当代相机的分辨率（或者叫像素数量），出现我们文章第一段提到的那种明暗纹理的摩尔纹已经比较少见了。绝大部分都是像上图这样所谓的“彩色”摩尔纹，这是传统拜耳结构排列像素阵列产生的问题。
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楼主: 宏哥
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发表于 2020-8-21 15:38:35
发表于 2020-8-21 16:54:08
