为什么拿相机对着电脑屏幕照相,照片会出现波纹?

应该不少人有过这种体验:我们想保存电脑屏幕上的内容或者想发给别人,用手机拍摄电脑屏幕,结果发现拍成的照片上有波纹。

而且无论放大或缩小照片,波纹的形状也会随之改变,非常扎眼。

其实,我们用手机拍摄电视机等屏幕的画面时,经常也会出现一些波纹。

然而,屏幕本身却看不到波纹。

这是怎么回事呢?

这种波纹有两类。

频率不均等而形成的波纹

先普及一个电脑屏幕的基本常识。

电脑屏幕常亮时,其实是由一张一张的图片刷新出现的。但它并非整个屏幕同时刷新,而是按照从左到右、从上到下的顺序逐步进行。

这个刷新的速度,一般用物理单位HZ(赫兹)表示。现在大多数电脑屏幕的刷新频率是60HZ,也即每秒钟刷新60次。这个刷新速度非常快。

由于人眼敏感度比较低,加之人眼的视觉暂留效应,因而看不到屏幕的刷新过程,看到的是一整幅稳定的画面。

我们用手机拍摄电脑屏幕时,手机快门频率高于电脑屏幕刷新频率,就会捕捉到一些亮点或亮线,结果就是我们看到照片上的波纹。

莫尔条纹

这是18世纪法国科学家Moire(莫尔)首先发现的一种光学现象。因而被命名为Moire fringes(莫尔条纹)。

它是两条线或两个物体之间,以恒定的角度和频率发生干涉的视觉结果。人眼无法分辨这两条线或两个物体时,只能看到互相干涉的花纹即“莫尔条纹”。

当我们用手机拍电脑屏幕时,会形成三层线条网:手机摄像头里的传感器阵列、手机显示屏屏幕、电脑屏幕上纵横的像素网格。

一般情况下,这三层线条网不会完全重合,会互相干涉,因而拍摄到的照片中就会有波纹即“莫尔条纹”。

用手机拍摄电脑屏幕而产生的波纹,影响照片效果。

那么有什么办法可以淡化波纹呢?

这与拍摄设备器材、拍摄技巧有关。

有些手机拍摄时,会有“防止闪烁”的功能选项。那么可以把手机频率调慢一点,再拍摄。

或者,调整手机摄像头与电脑屏幕之间的角度和距离,找到合适的角度,再拍摄。

当然,也可以用采用数码相机拍摄电脑屏幕,毕竟它的功能比手机复杂。

将拍摄方式选择“速度优先”,并将快门速度调到低于屏幕的刷新间隔时间,让相机根据感光量而自动决定光圈大小。

其实,最便捷、合理的方法是用电脑屏幕截屏功能,单手点击鼠标就可操作。

用以上几种方式,就可以减弱或者避免波纹的影响了,照片会更清晰。

你有什么体验感受或者经验,不妨分享一下吧。

我们对着电脑屏幕拍照产生的波纹其实莫尔条纹(Moiré Pattern)

莫尔条纹是两条线或两个物体之间以恒定的角度和频率发生干涉的视觉结果,当人眼无法分辨这两条线或两个物体时,只能看到干涉的花纹,这种光学现象中的花纹就是莫尔条纹。

在生活中,我们偶尔会盯着两层相互重叠的窗纱或者镂空座椅背看过,在原有细密条纹的基础上隐隐约约有间距更宽的粗条纹出现。当两层窗纱不完全平行或者自身有所起伏时,这些条纹还会弯弯扭扭。用摄像头拍电视屏幕时也是类似的情形:电脑屏幕上纵横的像素网格相当于第一层窗纱,手机摄像头里的 CMOS 或者 CCD 传感器阵列相当于第二层窗纱,甚至手机显示屏相当于第三层窗纱,于是拍摄得到的图案也是有莫尔条纹的啦。再加上角度偏离时的透视、镜头成像时的畸变,以及屏幕本身的微小形变,拍摄到的莫尔条纹同样可以有不同程度的弯弯扭扭。

消灭这种波纹,其实很简单的就是把快门速度调慢。如果你使用单反或者有 M 档的数码相机,就可以通过调节快门速度来控制水波纹。

对于手机而言,绝大部分的手机是不支持调节快门速度的。所以拍摄屏幕的时候真的要拍出完全无水纹的照片,对于手机来说还是比较困难,现在有些手机上会有一个“减少闪烁”的选项,里面会有调节 50hz 、60hz或者自动的设定。这个设定就是专门为了这样的情况而加入的,但其实效果并不会太明显。

我有用手机拍摄屏幕的经验,但相机上也同样适用。

一般我们在拍摄电视画面时,时常会把电视屏幕上的黑色线带一起拍下来。电视画面的扫面线是由525条直线构成。扫描线以1/60秒的速度移动。因此要获得完整的图像需要1/30秒左右的时间才行。当然,使用慢快门拍摄,建议使用三脚架为好。如果能使电视画面静止,那拍摄起来会更方便。

下图是1/120秒拍摄的画面,左侧是原图,右侧是放大后效果。画面中的扫描线很明显。

快门时间改为1/20秒后,就看不到扫描线了。

下面三张照片是电脑屏幕的拍摄效果,左侧是1/20秒的效果,画面很完整;中间是1/800秒的效果,隐约能看到两条黑色带;右侧是1/4000秒效果,画面中有两条明显的黑带。

所以拍摄屏幕时的快门速度建议在1/5秒——1/30秒之间。

再有,拍摄电视画面时,禁止使用闪光灯。最好关掉室内的所有光源,防止屏幕反射光线从而影响拍摄。上面第一张和第二张照片的原片中右侧光晕效果是因为那一侧靠近阳台,是阳光照射的效果。下面一张是我拉上窗帘后拍摄的,明显好了很多。

最后还有一点,很多屏幕的白平衡不是很准确,这个我们在后期中要做适当调整。

(本文中所有照片都是手机拍摄,而且是手持拍摄,画面略微不稳定,读者可以忽略这个因素)

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这种情况我们通常能遇到,都很想知道有什么办法能拍出没有这种波纹的照片?要了解怎么才能尽可能没有波纹,那就知道产生波纹的原因。

1、手机摄像的频率和电脑显示器刷新频率的不一致

日常生活中,我们所用的电脑显示器是一直亮着的,并且是通过一张接着一张图像不断刷新才呈现出完整的画面的。这里就有一个用来衡量这刷新率的指标刷新频率,通常用赫兹(HZ)表示,例如我们说的电竞屏刷新率为120HZ,就是每秒刷新120次的意思,而且显示器刷新的时候并是遵从以左到右、从上到下的顺序方式进行刷新的,由于刷新频率大大超出人眼的范围,因此我们是看不出这种情况的。

但是我们用手机进行拍摄也是以一种不同的频率进行图像拍摄的,这样就产生了不一样的频率,而这种不一样的刷新频率就产生了波纹,波纹越快电脑的屏幕刷新率比手机摄像的刷新率越低。这就导致了有时候手机在拍摄电脑屏幕时,有时候快门速度比较快,超过电脑显示器的刷新频率,这时候就能捕捉到屏幕刷新的过程,这样就会产生波纹。

2、产生波纹的另一种原因就是莫尔条纹干涉

莫尔条纹是空间频率相近的两条线条相互干涉,由2组或多组不同的条纹重叠后所产生的干涉的影像。简单的用我们的话来说莫尔条纹就是电脑显示屏幕、手机摄像头、手机的显示屏这三者之间的不同条纹互相干涉从而产生的结果,呈现出来就是偶尔能看到波纹。我们可以肯定的是莫尔条纹是两条线之间通过以一定的频率发生相互干涉视觉而产生的结果,倘若我们的肉眼无法分辨这些条纹时,实际上就变相是放大了各种条纹之间的差异。

3、可以通过以下方法尽量减少波纹产生

针对这种用手机对电脑屏幕拍摄产生波纹的情况,有没有办法完美解决它呢?

现实很残酷,目前还没有很好的办法可以避免这个问题,只能尽量减少干扰。

比如:找到手机里“减少闪烁”的选项,拍摄的时候把刷新频率调慢;

拍摄电脑显示器一类的图图像的时候,调整拍摄的角度,不要正面拍摄而是要尽量倾斜拍摄;

尽量可能调远拍摄距离,在拍摄要求和距离之间找到一个好的平衡离;

如果用真需要用电脑上照片,录屏、截屏的方式会更好。

刷新频率不同。电子显示器的屏幕并不是静止不动,而是以每年大于24帧的速率刷新。因为人眼的识别帧率就是每秒24帧,当刷新频率大于24帧时,我们就感受不到屏幕在动了。相机的刷新频率和电脑的刷新频率不同时,照片自然呈现波纹。

电脑,及所有的显示器的屏都有每秒刷新频率,手机,相机也不例外,再频率同步的时候拍到的画面是清晰的,不同步的时候就会出现闪烁现象,就像是坐火车上看从身边晃过的树和建筑物是一个道理,如果有相同方向的移动物则很静止,OK

对着液晶显示屏拍一般不会有条纹,对着显像管拍就会有。

主要原因是因为手机的刷新频率与电脑屏幕的刷新频率不一样。

电脑屏幕每秒刷新60次以上,由于人眼反应速度慢,所以看不出来,其实在瞬间显示器只有一个亮点而已,只是速度快,很短时间就扫描了整个屏幕,由于视觉滞后问题,就会看到一幅连续的画面。显示器刷新频率高,而人眼觉察的速度慢(敏感度低),所以,看不到一闪一闪的。

通过手机拍到的电脑屏幕,其实是就相当于,人眼通过手机看电脑显示器,这就存在 ①电脑显示器的刷新频率 ②手机的刷新频率。毫无疑问,如果二者频率接近或者手机刷新频率高于显示屏的刷新频率,那么,就不会看到有闪烁。但是手机的刷新频率低于电脑的显示器的刷新频率,于是就看到一闪一闪的电脑闪烁了。

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不会呀,为什么我的手机不会出现这种情况

你看到的条纹就是一种物理光学现象莫尔条纹,18世纪法国研究人员莫尔先生首先发现。

从技术角度上讲,莫尔条纹是两条线或两个物体之间以恒定的角度和频率发生干涉的视觉结果。当人眼无法分辨这两条线或两个物体时,只能看到干涉的花纹,这种光学现象中的花纹就是莫尔条纹。

不好理解是吧!说得简单点就是空间频率相近的两组图案,相互重叠产生的明暗闪烁的条纹,相对清晰的条纹就是重叠部分,相对暗淡的部分就是未重叠部分。

如果还不能理解,你可以用两张透明纸画两张间距不等的圆环,然后重叠就会出现你想看的莫尔条纹。如下图:

再回到题主的问题,这就很好理解了,我们的电脑屏幕本身有一层条纹存在(你从屏幕的一侧看过去,用肉眼就能看见),而我们的手机摄像头也有一层频率不同的条纹存在,在拍照过程中叠加后,就会出现莫尔条纹的现象。

但是现在这种莫尔条纹不是很明显了,主要有两个原因:

1.目前的视网膜屏(Retina屏幕)分辨率基本都是大于300 dpi,即每英寸栅线大于300条,太密集了。而我们的相机像素越来越高,两者叠加时,莫尔条纹就不太清晰了,但是当你在调整相机间距、对焦过程中还是可以清晰看到的。

2. 现在手机厂商为了拍照清晰,会通过硬件和软件对其自动处理,条纹也会有所减弱。

下面看看我在电脑上拍摄的一张图片:

上面这张图,是不是能看到很明显的莫尔条纹,可能你用手机打开这张图片的时候,由于手机软件对图片的处理也许你看到的条纹会变弱,但是你可以将图片放大看,这样莫尔条纹相对更清晰一点。

下面这张拍照就是在手机上查看然后截图下来的图片,可以看到几乎看不到莫尔条纹(出了顶部有一些明显,这是本身软件处理上的不足),这张图不管你放大还是缩小都是看不到莫尔条纹的,这是因为这张图片在我查看时的截图,原本手机就对图片的莫尔条纹处理过了,然后我截的手机图片,所以这张图片本身是处理后的图片。

以上两张图片就很好的解释了,为什么我们用手机拍摄电脑的照片,在手机上看并没有太明显的莫尔条纹,但是发送到电脑上查看,或者发送给一些低端手机查看,莫尔条纹就会很明显,就是因为你拍摄的时候图片就产生了莫尔条纹,之所以看不到是因为手机软件对图片进行了处理,本身图片还是有莫尔条纹的。

其实生活中有很多这样的例子,比如纱窗、女生穿的丝袜、一些座椅靠背、城市摩天轮、还有一些防伪技术上也会应用,以及一些设计领域中。

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作者: admin

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