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平常拿出手機拍PPT，拍電腦，拍電視，是再平常不過的行為了。可是,有的時拍出來的照片會出現一些奇奇怪怪的彩色條紋。而在旋轉手機的過程中,這些條紋還會發生不規則的變化。
就連攝像時也會被叮囑說不要穿格子或條紋的衣服，一定要淨面襯衫，不然會導致拍攝的效果出現異常。
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平常拿出手機拍PPT，拍電腦，拍電視，是再平常不過的行為了。可是,有的時拍出來的照片會出現一些奇奇怪怪的彩色條紋。而在旋轉手機的過程中,這些條紋還會發生不規則的變化。
就連攝像時也會被叮囑說不要穿格子或條紋的衣服，一定要淨面襯衫，不然會導致拍攝的效果出現異常。
這些花紋到底為什麼會出現，又怎麼去避免呢？專業一點的話，這種現象被稱為“摩爾紋”，說到底還是設備的問題。
一些數碼相機、掃描儀等儀器的感光元件（如感光芯片）在拍攝或掃描時，如果在感光元件裡面像素的空間頻率與影像中條紋的空間頻率接近，在疊加的過程中就會形成出現了彩色和形狀不規律的條紋（如下圖）。
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平常拿出手機拍PPT，拍電腦，拍電視，是再平常不過的行為了。可是,有的時拍出來的照片會出現一些奇奇怪怪的彩色條紋。而在旋轉手機的過程中,這些條紋還會發生不規則的變化。
就連攝像時也會被叮囑說不要穿格子或條紋的衣服，一定要淨面襯衫，不然會導致拍攝的效果出現異常。
這些花紋到底為什麼會出現，又怎麼去避免呢？專業一點的話，這種現象被稱為“摩爾紋”，說到底還是設備的問題。
一些數碼相機、掃描儀等儀器的感光元件（如感光芯片）在拍攝或掃描時，如果在感光元件裡面像素的空間頻率與影像中條紋的空間頻率接近，在疊加的過程中就會形成出現了彩色和形狀不規律的條紋（如下圖）。
現在我們就以投影儀為例，來進一步探索一下這種現象背後的機制。
目前學校等地方常用的投影儀被叫做LCD（Liquid Crystal Display）投影機，分為單片式和三片式兩種，現在的LCD投影機大部分採用3片LCD板。三片式LCD板投影機是用紅、綠、藍三塊液晶板分別作為紅、綠、藍三色光的控制層，白色光源經過分色鏡組分分成紅、綠、藍三種顏色的光，分別投射到三塊液晶板後生成圖像信息，然後三種光進行合成，由投影鏡頭投射到投影幕上形成彩色圖像。
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就連攝像時也會被叮囑說不要穿格子或條紋的衣服，一定要淨面襯衫，不然會導致拍攝的效果出現異常。
這些花紋到底為什麼會出現，又怎麼去避免呢？專業一點的話，這種現象被稱為“摩爾紋”，說到底還是設備的問題。
一些數碼相機、掃描儀等儀器的感光元件（如感光芯片）在拍攝或掃描時，如果在感光元件裡面像素的空間頻率與影像中條紋的空間頻率接近，在疊加的過程中就會形成出現了彩色和形狀不規律的條紋（如下圖）。
現在我們就以投影儀為例，來進一步探索一下這種現象背後的機制。
目前學校等地方常用的投影儀被叫做LCD（Liquid Crystal Display）投影機，分為單片式和三片式兩種，現在的LCD投影機大部分採用3片LCD板。三片式LCD板投影機是用紅、綠、藍三塊液晶板分別作為紅、綠、藍三色光的控制層，白色光源經過分色鏡組分分成紅、綠、藍三種顏色的光，分別投射到三塊液晶板後生成圖像信息，然後三種光進行合成，由投影鏡頭投射到投影幕上形成彩色圖像。
LCD投影機實物
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就連攝像時也會被叮囑說不要穿格子或條紋的衣服，一定要淨面襯衫，不然會導致拍攝的效果出現異常。
這些花紋到底為什麼會出現，又怎麼去避免呢？專業一點的話，這種現象被稱為“摩爾紋”，說到底還是設備的問題。
一些數碼相機、掃描儀等儀器的感光元件（如感光芯片）在拍攝或掃描時，如果在感光元件裡面像素的空間頻率與影像中條紋的空間頻率接近，在疊加的過程中就會形成出現了彩色和形狀不規律的條紋（如下圖）。
現在我們就以投影儀為例，來進一步探索一下這種現象背後的機制。
目前學校等地方常用的投影儀被叫做LCD（Liquid Crystal Display）投影機，分為單片式和三片式兩種，現在的LCD投影機大部分採用3片LCD板。三片式LCD板投影機是用紅、綠、藍三塊液晶板分別作為紅、綠、藍三色光的控制層，白色光源經過分色鏡組分分成紅、綠、藍三種顏色的光，分別投射到三塊液晶板後生成圖像信息，然後三種光進行合成，由投影鏡頭投射到投影幕上形成彩色圖像。
LCD投影機實物
LCD投影機工作原理解析
還有性能更高一點的DLP(Digital Light Processor)投影機也比較普遍，它分為單片式和三片式。其關鍵成像器件數字微透鏡裝置 (Digital Micromirror Device,DMD)是半導體元件。該元件具有快速反射式數字開關性能,能夠準確控制光源。光通過一高速旋轉的三色透鏡投射在DMD部件上,經反射後可通過鏡頭投射到影幕上形成圖像。
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就連攝像時也會被叮囑說不要穿格子或條紋的衣服，一定要淨面襯衫，不然會導致拍攝的效果出現異常。
這些花紋到底為什麼會出現，又怎麼去避免呢？專業一點的話，這種現象被稱為“摩爾紋”，說到底還是設備的問題。
一些數碼相機、掃描儀等儀器的感光元件（如感光芯片）在拍攝或掃描時，如果在感光元件裡面像素的空間頻率與影像中條紋的空間頻率接近，在疊加的過程中就會形成出現了彩色和形狀不規律的條紋（如下圖）。
現在我們就以投影儀為例，來進一步探索一下這種現象背後的機制。
目前學校等地方常用的投影儀被叫做LCD（Liquid Crystal Display）投影機，分為單片式和三片式兩種，現在的LCD投影機大部分採用3片LCD板。三片式LCD板投影機是用紅、綠、藍三塊液晶板分別作為紅、綠、藍三色光的控制層，白色光源經過分色鏡組分分成紅、綠、藍三種顏色的光，分別投射到三塊液晶板後生成圖像信息，然後三種光進行合成，由投影鏡頭投射到投影幕上形成彩色圖像。
LCD投影機實物
LCD投影機工作原理解析
還有性能更高一點的DLP(Digital Light Processor)投影機也比較普遍，它分為單片式和三片式。其關鍵成像器件數字微透鏡裝置 (Digital Micromirror Device,DMD)是半導體元件。該元件具有快速反射式數字開關性能,能夠準確控制光源。光通過一高速旋轉的三色透鏡投射在DMD部件上,經反射後可通過鏡頭投射到影幕上形成圖像。
DLP投影機工作原理示意圖
這就是要被我們拍攝的設備了，它們形成的影像條紋主要就是由上面介紹的元件生成之後投射形成的。那我們的手機又為什麼會和它們相互干擾呢？下面來了解一下手機相機的工作原理就知道了。
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就連攝像時也會被叮囑說不要穿格子或條紋的衣服，一定要淨面襯衫，不然會導致拍攝的效果出現異常。
這些花紋到底為什麼會出現，又怎麼去避免呢？專業一點的話，這種現象被稱為“摩爾紋”，說到底還是設備的問題。
一些數碼相機、掃描儀等儀器的感光元件（如感光芯片）在拍攝或掃描時，如果在感光元件裡面像素的空間頻率與影像中條紋的空間頻率接近，在疊加的過程中就會形成出現了彩色和形狀不規律的條紋（如下圖）。
現在我們就以投影儀為例，來進一步探索一下這種現象背後的機制。
目前學校等地方常用的投影儀被叫做LCD（Liquid Crystal Display）投影機，分為單片式和三片式兩種，現在的LCD投影機大部分採用3片LCD板。三片式LCD板投影機是用紅、綠、藍三塊液晶板分別作為紅、綠、藍三色光的控制層，白色光源經過分色鏡組分分成紅、綠、藍三種顏色的光，分別投射到三塊液晶板後生成圖像信息，然後三種光進行合成，由投影鏡頭投射到投影幕上形成彩色圖像。
LCD投影機實物
LCD投影機工作原理解析
還有性能更高一點的DLP(Digital Light Processor)投影機也比較普遍，它分為單片式和三片式。其關鍵成像器件數字微透鏡裝置 (Digital Micromirror Device,DMD)是半導體元件。該元件具有快速反射式數字開關性能,能夠準確控制光源。光通過一高速旋轉的三色透鏡投射在DMD部件上,經反射後可通過鏡頭投射到影幕上形成圖像。
DLP投影機工作原理示意圖
這就是要被我們拍攝的設備了，它們形成的影像條紋主要就是由上面介紹的元件生成之後投射形成的。那我們的手機又為什麼會和它們相互干擾呢？下面來了解一下手機相機的工作原理就知道了。
相機工作流程圖
相機的構成簡單來說，就是鏡頭與感光芯片。相機最概念性的結構框圖,可以用鏡頭+圖像傳感器+數字信號處理（DSP）概括。如果圖像傳感器類型是電荷耦合元件（CCD）,那麼在圖像傳感器採光後還需要一個A/D轉換的過程，如果是互補型金屬氧化物半導體（CMOS）則不需要A/D轉換。
上圖中的圖像傳感器(Image Sensor)的作用類似膠片相機的底片,起保存曝光時間內光線數據的作用。所保存的原始數據中含有基色、亮度等成像的全部要素。與需要在暗房裡慢慢用光顯影液與定影液衝出影像的膠片不同,圖像傳感器要經過數字信號處理和數據轉換才能成為通用的影像格式。
圖像傳感器的結構如下圖所示:
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就連攝像時也會被叮囑說不要穿格子或條紋的衣服，一定要淨面襯衫，不然會導致拍攝的效果出現異常。
這些花紋到底為什麼會出現，又怎麼去避免呢？專業一點的話，這種現象被稱為“摩爾紋”，說到底還是設備的問題。
一些數碼相機、掃描儀等儀器的感光元件（如感光芯片）在拍攝或掃描時，如果在感光元件裡面像素的空間頻率與影像中條紋的空間頻率接近，在疊加的過程中就會形成出現了彩色和形狀不規律的條紋（如下圖）。
現在我們就以投影儀為例，來進一步探索一下這種現象背後的機制。
目前學校等地方常用的投影儀被叫做LCD（Liquid Crystal Display）投影機，分為單片式和三片式兩種，現在的LCD投影機大部分採用3片LCD板。三片式LCD板投影機是用紅、綠、藍三塊液晶板分別作為紅、綠、藍三色光的控制層，白色光源經過分色鏡組分分成紅、綠、藍三種顏色的光，分別投射到三塊液晶板後生成圖像信息，然後三種光進行合成，由投影鏡頭投射到投影幕上形成彩色圖像。
LCD投影機實物
LCD投影機工作原理解析
還有性能更高一點的DLP(Digital Light Processor)投影機也比較普遍，它分為單片式和三片式。其關鍵成像器件數字微透鏡裝置 (Digital Micromirror Device,DMD)是半導體元件。該元件具有快速反射式數字開關性能,能夠準確控制光源。光通過一高速旋轉的三色透鏡投射在DMD部件上,經反射後可通過鏡頭投射到影幕上形成圖像。
DLP投影機工作原理示意圖
這就是要被我們拍攝的設備了，它們形成的影像條紋主要就是由上面介紹的元件生成之後投射形成的。那我們的手機又為什麼會和它們相互干擾呢？下面來了解一下手機相機的工作原理就知道了。
相機工作流程圖
相機的構成簡單來說，就是鏡頭與感光芯片。相機最概念性的結構框圖,可以用鏡頭+圖像傳感器+數字信號處理（DSP）概括。如果圖像傳感器類型是電荷耦合元件（CCD）,那麼在圖像傳感器採光後還需要一個A/D轉換的過程，如果是互補型金屬氧化物半導體（CMOS）則不需要A/D轉換。
上圖中的圖像傳感器(Image Sensor)的作用類似膠片相機的底片,起保存曝光時間內光線數據的作用。所保存的原始數據中含有基色、亮度等成像的全部要素。與需要在暗房裡慢慢用光顯影液與定影液衝出影像的膠片不同,圖像傳感器要經過數字信號處理和數據轉換才能成為通用的影像格式。
圖像傳感器的結構如下圖所示:
圖像傳感器結構
大致可分為聚集二極管微前光的微透鏡、將光濾成單色光的濾光層和感應光線的感光二極管。不同的光線照射到感光二極管上,可以輸出不同的信號電平。下面是CCD和CMOS的感光二極管排列,因感光二極管的構造不同，所以CCD和CMOS的感光陣列結構也不同，但最終都可以通過數字信號處理和轉換後形成我們熟悉的照片。而摩爾紋的出現，也主要是在感光二極管層形成的。
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就連攝像時也會被叮囑說不要穿格子或條紋的衣服，一定要淨面襯衫，不然會導致拍攝的效果出現異常。
這些花紋到底為什麼會出現，又怎麼去避免呢？專業一點的話，這種現象被稱為“摩爾紋”，說到底還是設備的問題。
一些數碼相機、掃描儀等儀器的感光元件（如感光芯片）在拍攝或掃描時，如果在感光元件裡面像素的空間頻率與影像中條紋的空間頻率接近，在疊加的過程中就會形成出現了彩色和形狀不規律的條紋（如下圖）。
現在我們就以投影儀為例，來進一步探索一下這種現象背後的機制。
目前學校等地方常用的投影儀被叫做LCD（Liquid Crystal Display）投影機，分為單片式和三片式兩種，現在的LCD投影機大部分採用3片LCD板。三片式LCD板投影機是用紅、綠、藍三塊液晶板分別作為紅、綠、藍三色光的控制層，白色光源經過分色鏡組分分成紅、綠、藍三種顏色的光，分別投射到三塊液晶板後生成圖像信息，然後三種光進行合成，由投影鏡頭投射到投影幕上形成彩色圖像。
LCD投影機實物
LCD投影機工作原理解析
還有性能更高一點的DLP(Digital Light Processor)投影機也比較普遍，它分為單片式和三片式。其關鍵成像器件數字微透鏡裝置 (Digital Micromirror Device,DMD)是半導體元件。該元件具有快速反射式數字開關性能,能夠準確控制光源。光通過一高速旋轉的三色透鏡投射在DMD部件上,經反射後可通過鏡頭投射到影幕上形成圖像。
DLP投影機工作原理示意圖
這就是要被我們拍攝的設備了，它們形成的影像條紋主要就是由上面介紹的元件生成之後投射形成的。那我們的手機又為什麼會和它們相互干擾呢？下面來了解一下手機相機的工作原理就知道了。
相機工作流程圖
相機的構成簡單來說，就是鏡頭與感光芯片。相機最概念性的結構框圖,可以用鏡頭+圖像傳感器+數字信號處理（DSP）概括。如果圖像傳感器類型是電荷耦合元件（CCD）,那麼在圖像傳感器採光後還需要一個A/D轉換的過程，如果是互補型金屬氧化物半導體（CMOS）則不需要A/D轉換。
上圖中的圖像傳感器(Image Sensor)的作用類似膠片相機的底片,起保存曝光時間內光線數據的作用。所保存的原始數據中含有基色、亮度等成像的全部要素。與需要在暗房裡慢慢用光顯影液與定影液衝出影像的膠片不同,圖像傳感器要經過數字信號處理和數據轉換才能成為通用的影像格式。
圖像傳感器的結構如下圖所示:
圖像傳感器結構
大致可分為聚集二極管微前光的微透鏡、將光濾成單色光的濾光層和感應光線的感光二極管。不同的光線照射到感光二極管上,可以輸出不同的信號電平。下面是CCD和CMOS的感光二極管排列,因感光二極管的構造不同，所以CCD和CMOS的感光陣列結構也不同，但最終都可以通過數字信號處理和轉換後形成我們熟悉的照片。而摩爾紋的出現，也主要是在感光二極管層形成的。
CCD及CMOS工作原理
至此我們已經瞭解了所使用設備的大致原理，那在工作的時候又為什麼會相互作用產生摩爾紋呢？一張圖就可以進行解釋。
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就連攝像時也會被叮囑說不要穿格子或條紋的衣服，一定要淨面襯衫，不然會導致拍攝的效果出現異常。
這些花紋到底為什麼會出現，又怎麼去避免呢？專業一點的話，這種現象被稱為“摩爾紋”，說到底還是設備的問題。
一些數碼相機、掃描儀等儀器的感光元件（如感光芯片）在拍攝或掃描時，如果在感光元件裡面像素的空間頻率與影像中條紋的空間頻率接近，在疊加的過程中就會形成出現了彩色和形狀不規律的條紋（如下圖）。
現在我們就以投影儀為例，來進一步探索一下這種現象背後的機制。
目前學校等地方常用的投影儀被叫做LCD（Liquid Crystal Display）投影機，分為單片式和三片式兩種，現在的LCD投影機大部分採用3片LCD板。三片式LCD板投影機是用紅、綠、藍三塊液晶板分別作為紅、綠、藍三色光的控制層，白色光源經過分色鏡組分分成紅、綠、藍三種顏色的光，分別投射到三塊液晶板後生成圖像信息，然後三種光進行合成，由投影鏡頭投射到投影幕上形成彩色圖像。
LCD投影機實物
LCD投影機工作原理解析
還有性能更高一點的DLP(Digital Light Processor)投影機也比較普遍，它分為單片式和三片式。其關鍵成像器件數字微透鏡裝置 (Digital Micromirror Device,DMD)是半導體元件。該元件具有快速反射式數字開關性能,能夠準確控制光源。光通過一高速旋轉的三色透鏡投射在DMD部件上,經反射後可通過鏡頭投射到影幕上形成圖像。
DLP投影機工作原理示意圖
這就是要被我們拍攝的設備了，它們形成的影像條紋主要就是由上面介紹的元件生成之後投射形成的。那我們的手機又為什麼會和它們相互干擾呢？下面來了解一下手機相機的工作原理就知道了。
相機工作流程圖
相機的構成簡單來說，就是鏡頭與感光芯片。相機最概念性的結構框圖,可以用鏡頭+圖像傳感器+數字信號處理（DSP）概括。如果圖像傳感器類型是電荷耦合元件（CCD）,那麼在圖像傳感器採光後還需要一個A/D轉換的過程，如果是互補型金屬氧化物半導體（CMOS）則不需要A/D轉換。
上圖中的圖像傳感器(Image Sensor)的作用類似膠片相機的底片,起保存曝光時間內光線數據的作用。所保存的原始數據中含有基色、亮度等成像的全部要素。與需要在暗房裡慢慢用光顯影液與定影液衝出影像的膠片不同,圖像傳感器要經過數字信號處理和數據轉換才能成為通用的影像格式。
圖像傳感器的結構如下圖所示:
圖像傳感器結構
大致可分為聚集二極管微前光的微透鏡、將光濾成單色光的濾光層和感應光線的感光二極管。不同的光線照射到感光二極管上,可以輸出不同的信號電平。下面是CCD和CMOS的感光二極管排列,因感光二極管的構造不同，所以CCD和CMOS的感光陣列結構也不同，但最終都可以通過數字信號處理和轉換後形成我們熟悉的照片。而摩爾紋的出現，也主要是在感光二極管層形成的。
CCD及CMOS工作原理
至此我們已經瞭解了所使用設備的大致原理，那在工作的時候又為什麼會相互作用產生摩爾紋呢？一張圖就可以進行解釋。
取樣像素的疊加(a)屏幕像素;(b)攝像頭傳感器取樣像素;(c)像素疊加
用(a)來代表我們所要拍攝的屏幕，如投影儀投射的幕布，電腦，甚至你的格子衫，(b)則表示手機或攝像機傳感器的取樣結果，當它們發生疊加，也就是你準備拍攝的時候，(c)就出現了。這也能解釋為什麼調整拍攝角度後會呈現不同的摩爾紋了。當我們使用沒有像素的膠片相機,因為沒有(b)的存在，所以無論如何交錯也不會出現不規則的干涉條紋了。
更學術一點的解釋就要歸因到光學的干涉上面，有沒有喚起你被物理支配的恐懼？
“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干擾,會使圖片出現彩色的高頻率條紋。簡單來說即不同物體之間發生了波形干涉現象。由於其不規則，故並無明顯的形狀規律。摩爾紋是差拍原理的一種表現，即兩個頻率接近的等幅正弦波疊加,合成信號的幅度將按照兩個頻率之差變化。數碼相機或手機攝像頭拍攝物體時出現這種現象是因為被拍攝物體如液晶顯示器的像素排列，與手機像素的排列出現干涉現象。投影儀發出複合光經屏幕反射到達手機或相機的攝像頭,在攝像頭處發生干涉,在設備內部，光線透過透鏡、濾鏡,到達感光二極管,繼續發生多次干涉,導致了摩爾紋的產生。”
上圖只是黑白的演示，對於平常的照片來說，因為白光是各種顏色光的複合光，自然就會產生相間的彩色條紋，即一開始圖片所呈現的摩爾紋了。
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平常拿出手機拍PPT，拍電腦，拍電視，是再平常不過的行為了。可是,有的時拍出來的照片會出現一些奇奇怪怪的彩色條紋。而在旋轉手機的過程中,這些條紋還會發生不規則的變化。
就連攝像時也會被叮囑說不要穿格子或條紋的衣服，一定要淨面襯衫，不然會導致拍攝的效果出現異常。
這些花紋到底為什麼會出現，又怎麼去避免呢？專業一點的話，這種現象被稱為“摩爾紋”，說到底還是設備的問題。
一些數碼相機、掃描儀等儀器的感光元件（如感光芯片）在拍攝或掃描時，如果在感光元件裡面像素的空間頻率與影像中條紋的空間頻率接近，在疊加的過程中就會形成出現了彩色和形狀不規律的條紋（如下圖）。
現在我們就以投影儀為例，來進一步探索一下這種現象背後的機制。
目前學校等地方常用的投影儀被叫做LCD（Liquid Crystal Display）投影機，分為單片式和三片式兩種，現在的LCD投影機大部分採用3片LCD板。三片式LCD板投影機是用紅、綠、藍三塊液晶板分別作為紅、綠、藍三色光的控制層，白色光源經過分色鏡組分分成紅、綠、藍三種顏色的光，分別投射到三塊液晶板後生成圖像信息，然後三種光進行合成，由投影鏡頭投射到投影幕上形成彩色圖像。
LCD投影機實物
LCD投影機工作原理解析
還有性能更高一點的DLP(Digital Light Processor)投影機也比較普遍，它分為單片式和三片式。其關鍵成像器件數字微透鏡裝置 (Digital Micromirror Device,DMD)是半導體元件。該元件具有快速反射式數字開關性能,能夠準確控制光源。光通過一高速旋轉的三色透鏡投射在DMD部件上,經反射後可通過鏡頭投射到影幕上形成圖像。
DLP投影機工作原理示意圖
這就是要被我們拍攝的設備了，它們形成的影像條紋主要就是由上面介紹的元件生成之後投射形成的。那我們的手機又為什麼會和它們相互干擾呢？下面來了解一下手機相機的工作原理就知道了。
相機工作流程圖
相機的構成簡單來說，就是鏡頭與感光芯片。相機最概念性的結構框圖,可以用鏡頭+圖像傳感器+數字信號處理（DSP）概括。如果圖像傳感器類型是電荷耦合元件（CCD）,那麼在圖像傳感器採光後還需要一個A/D轉換的過程，如果是互補型金屬氧化物半導體（CMOS）則不需要A/D轉換。
上圖中的圖像傳感器(Image Sensor)的作用類似膠片相機的底片,起保存曝光時間內光線數據的作用。所保存的原始數據中含有基色、亮度等成像的全部要素。與需要在暗房裡慢慢用光顯影液與定影液衝出影像的膠片不同,圖像傳感器要經過數字信號處理和數據轉換才能成為通用的影像格式。
圖像傳感器的結構如下圖所示:
圖像傳感器結構
大致可分為聚集二極管微前光的微透鏡、將光濾成單色光的濾光層和感應光線的感光二極管。不同的光線照射到感光二極管上,可以輸出不同的信號電平。下面是CCD和CMOS的感光二極管排列,因感光二極管的構造不同，所以CCD和CMOS的感光陣列結構也不同，但最終都可以通過數字信號處理和轉換後形成我們熟悉的照片。而摩爾紋的出現，也主要是在感光二極管層形成的。
CCD及CMOS工作原理
至此我們已經瞭解了所使用設備的大致原理，那在工作的時候又為什麼會相互作用產生摩爾紋呢？一張圖就可以進行解釋。
取樣像素的疊加(a)屏幕像素;(b)攝像頭傳感器取樣像素;(c)像素疊加
用(a)來代表我們所要拍攝的屏幕，如投影儀投射的幕布，電腦，甚至你的格子衫，(b)則表示手機或攝像機傳感器的取樣結果，當它們發生疊加，也就是你準備拍攝的時候，(c)就出現了。這也能解釋為什麼調整拍攝角度後會呈現不同的摩爾紋了。當我們使用沒有像素的膠片相機,因為沒有(b)的存在，所以無論如何交錯也不會出現不規則的干涉條紋了。
更學術一點的解釋就要歸因到光學的干涉上面，有沒有喚起你被物理支配的恐懼？
“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干擾,會使圖片出現彩色的高頻率條紋。簡單來說即不同物體之間發生了波形干涉現象。由於其不規則，故並無明顯的形狀規律。摩爾紋是差拍原理的一種表現，即兩個頻率接近的等幅正弦波疊加,合成信號的幅度將按照兩個頻率之差變化。數碼相機或手機攝像頭拍攝物體時出現這種現象是因為被拍攝物體如液晶顯示器的像素排列，與手機像素的排列出現干涉現象。投影儀發出複合光經屏幕反射到達手機或相機的攝像頭,在攝像頭處發生干涉,在設備內部，光線透過透鏡、濾鏡,到達感光二極管,繼續發生多次干涉,導致了摩爾紋的產生。”
上圖只是黑白的演示，對於平常的照片來說，因為白光是各種顏色光的複合光，自然就會產生相間的彩色條紋，即一開始圖片所呈現的摩爾紋了。
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平常拿出手機拍PPT，拍電腦，拍電視，是再平常不過的行為了。可是,有的時拍出來的照片會出現一些奇奇怪怪的彩色條紋。而在旋轉手機的過程中,這些條紋還會發生不規則的變化。
就連攝像時也會被叮囑說不要穿格子或條紋的衣服，一定要淨面襯衫，不然會導致拍攝的效果出現異常。
這些花紋到底為什麼會出現，又怎麼去避免呢？專業一點的話，這種現象被稱為“摩爾紋”，說到底還是設備的問題。
一些數碼相機、掃描儀等儀器的感光元件（如感光芯片）在拍攝或掃描時，如果在感光元件裡面像素的空間頻率與影像中條紋的空間頻率接近，在疊加的過程中就會形成出現了彩色和形狀不規律的條紋（如下圖）。
現在我們就以投影儀為例，來進一步探索一下這種現象背後的機制。
目前學校等地方常用的投影儀被叫做LCD（Liquid Crystal Display）投影機，分為單片式和三片式兩種，現在的LCD投影機大部分採用3片LCD板。三片式LCD板投影機是用紅、綠、藍三塊液晶板分別作為紅、綠、藍三色光的控制層，白色光源經過分色鏡組分分成紅、綠、藍三種顏色的光，分別投射到三塊液晶板後生成圖像信息，然後三種光進行合成，由投影鏡頭投射到投影幕上形成彩色圖像。
LCD投影機實物
LCD投影機工作原理解析
還有性能更高一點的DLP(Digital Light Processor)投影機也比較普遍，它分為單片式和三片式。其關鍵成像器件數字微透鏡裝置 (Digital Micromirror Device,DMD)是半導體元件。該元件具有快速反射式數字開關性能,能夠準確控制光源。光通過一高速旋轉的三色透鏡投射在DMD部件上,經反射後可通過鏡頭投射到影幕上形成圖像。
DLP投影機工作原理示意圖
這就是要被我們拍攝的設備了，它們形成的影像條紋主要就是由上面介紹的元件生成之後投射形成的。那我們的手機又為什麼會和它們相互干擾呢？下面來了解一下手機相機的工作原理就知道了。
相機工作流程圖
相機的構成簡單來說，就是鏡頭與感光芯片。相機最概念性的結構框圖,可以用鏡頭+圖像傳感器+數字信號處理（DSP）概括。如果圖像傳感器類型是電荷耦合元件（CCD）,那麼在圖像傳感器採光後還需要一個A/D轉換的過程，如果是互補型金屬氧化物半導體（CMOS）則不需要A/D轉換。
上圖中的圖像傳感器(Image Sensor)的作用類似膠片相機的底片,起保存曝光時間內光線數據的作用。所保存的原始數據中含有基色、亮度等成像的全部要素。與需要在暗房裡慢慢用光顯影液與定影液衝出影像的膠片不同,圖像傳感器要經過數字信號處理和數據轉換才能成為通用的影像格式。
圖像傳感器的結構如下圖所示:
圖像傳感器結構
大致可分為聚集二極管微前光的微透鏡、將光濾成單色光的濾光層和感應光線的感光二極管。不同的光線照射到感光二極管上,可以輸出不同的信號電平。下面是CCD和CMOS的感光二極管排列,因感光二極管的構造不同，所以CCD和CMOS的感光陣列結構也不同，但最終都可以通過數字信號處理和轉換後形成我們熟悉的照片。而摩爾紋的出現，也主要是在感光二極管層形成的。
CCD及CMOS工作原理
至此我們已經瞭解了所使用設備的大致原理，那在工作的時候又為什麼會相互作用產生摩爾紋呢？一張圖就可以進行解釋。
取樣像素的疊加(a)屏幕像素;(b)攝像頭傳感器取樣像素;(c)像素疊加
用(a)來代表我們所要拍攝的屏幕，如投影儀投射的幕布，電腦，甚至你的格子衫，(b)則表示手機或攝像機傳感器的取樣結果，當它們發生疊加，也就是你準備拍攝的時候，(c)就出現了。這也能解釋為什麼調整拍攝角度後會呈現不同的摩爾紋了。當我們使用沒有像素的膠片相機,因為沒有(b)的存在，所以無論如何交錯也不會出現不規則的干涉條紋了。
更學術一點的解釋就要歸因到光學的干涉上面，有沒有喚起你被物理支配的恐懼？
“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干擾,會使圖片出現彩色的高頻率條紋。簡單來說即不同物體之間發生了波形干涉現象。由於其不規則，故並無明顯的形狀規律。摩爾紋是差拍原理的一種表現，即兩個頻率接近的等幅正弦波疊加,合成信號的幅度將按照兩個頻率之差變化。數碼相機或手機攝像頭拍攝物體時出現這種現象是因為被拍攝物體如液晶顯示器的像素排列，與手機像素的排列出現干涉現象。投影儀發出複合光經屏幕反射到達手機或相機的攝像頭,在攝像頭處發生干涉,在設備內部，光線透過透鏡、濾鏡,到達感光二極管,繼續發生多次干涉,導致了摩爾紋的產生。”
上圖只是黑白的演示，對於平常的照片來說，因為白光是各種顏色光的複合光，自然就會產生相間的彩色條紋，即一開始圖片所呈現的摩爾紋了。
有了問題總要解決，不然拍出來的照片泛著奇怪的花紋對後續的使用總是有影響的。瞭解原理之後，我們可以進一步通過計算來尋找解決方法。計算的過程反正大家也是太長不看，在此就略過吧。
消除摩爾紋目前有三種途徑:一是在相機鏡頭前添加低通濾波過程;二是在後期用圖像處理軟件消除摩爾紋;三是尋求更好的插值方法。這些完美解決辦法一聽就不是普通人能做的，那最簡單的方法是什麼呢？
適當拉開相機與大屏幕之間的距離,使得要拍攝的屏幕與拍攝設備的像素分佈比較接近，就可以減少干涉的影響。這就是說,在上某些圖片較多、對顏色保真要求較高的藝術類課程的時候,選擇中間靠前的座位,可能比坐在第一排更好。
所以呀，努力學習認真聽課也不一定要搶坐前排，下次再有前排學霸拍出帶摩爾紋的照片的時候，就可以爆發你的物理大佬氣場，告訴他中間地帶的妙處所在了。
*參考資料
傅慶建.電視演播室攝像的摩爾紋現象探究攝錄地帶[J].2014:34-37
李玉林.電視攝像中景深的計算和控制[J].現代電影技術.2011（09）:23-26
https://en。wikipedia。org/wiki/Moir%C3%A9_pattern
慄小斌.LED顯示屏摩爾紋的消除方法[J].演藝科技.2010（08）:44-47
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平常拿出手機拍PPT，拍電腦，拍電視，是再平常不過的行為了。可是,有的時拍出來的照片會出現一些奇奇怪怪的彩色條紋。而在旋轉手機的過程中,這些條紋還會發生不規則的變化。
就連攝像時也會被叮囑說不要穿格子或條紋的衣服，一定要淨面襯衫，不然會導致拍攝的效果出現異常。
這些花紋到底為什麼會出現，又怎麼去避免呢？專業一點的話，這種現象被稱為“摩爾紋”，說到底還是設備的問題。
一些數碼相機、掃描儀等儀器的感光元件（如感光芯片）在拍攝或掃描時，如果在感光元件裡面像素的空間頻率與影像中條紋的空間頻率接近，在疊加的過程中就會形成出現了彩色和形狀不規律的條紋（如下圖）。
現在我們就以投影儀為例，來進一步探索一下這種現象背後的機制。
目前學校等地方常用的投影儀被叫做LCD（Liquid Crystal Display）投影機，分為單片式和三片式兩種，現在的LCD投影機大部分採用3片LCD板。三片式LCD板投影機是用紅、綠、藍三塊液晶板分別作為紅、綠、藍三色光的控制層，白色光源經過分色鏡組分分成紅、綠、藍三種顏色的光，分別投射到三塊液晶板後生成圖像信息，然後三種光進行合成，由投影鏡頭投射到投影幕上形成彩色圖像。
LCD投影機實物
LCD投影機工作原理解析
還有性能更高一點的DLP(Digital Light Processor)投影機也比較普遍，它分為單片式和三片式。其關鍵成像器件數字微透鏡裝置 (Digital Micromirror Device,DMD)是半導體元件。該元件具有快速反射式數字開關性能,能夠準確控制光源。光通過一高速旋轉的三色透鏡投射在DMD部件上,經反射後可通過鏡頭投射到影幕上形成圖像。
DLP投影機工作原理示意圖
這就是要被我們拍攝的設備了，它們形成的影像條紋主要就是由上面介紹的元件生成之後投射形成的。那我們的手機又為什麼會和它們相互干擾呢？下面來了解一下手機相機的工作原理就知道了。
相機工作流程圖
相機的構成簡單來說，就是鏡頭與感光芯片。相機最概念性的結構框圖,可以用鏡頭+圖像傳感器+數字信號處理（DSP）概括。如果圖像傳感器類型是電荷耦合元件（CCD）,那麼在圖像傳感器採光後還需要一個A/D轉換的過程，如果是互補型金屬氧化物半導體（CMOS）則不需要A/D轉換。
上圖中的圖像傳感器(Image Sensor)的作用類似膠片相機的底片,起保存曝光時間內光線數據的作用。所保存的原始數據中含有基色、亮度等成像的全部要素。與需要在暗房裡慢慢用光顯影液與定影液衝出影像的膠片不同,圖像傳感器要經過數字信號處理和數據轉換才能成為通用的影像格式。
圖像傳感器的結構如下圖所示:
圖像傳感器結構
大致可分為聚集二極管微前光的微透鏡、將光濾成單色光的濾光層和感應光線的感光二極管。不同的光線照射到感光二極管上,可以輸出不同的信號電平。下面是CCD和CMOS的感光二極管排列,因感光二極管的構造不同，所以CCD和CMOS的感光陣列結構也不同，但最終都可以通過數字信號處理和轉換後形成我們熟悉的照片。而摩爾紋的出現，也主要是在感光二極管層形成的。
CCD及CMOS工作原理
至此我們已經瞭解了所使用設備的大致原理，那在工作的時候又為什麼會相互作用產生摩爾紋呢？一張圖就可以進行解釋。
取樣像素的疊加(a)屏幕像素;(b)攝像頭傳感器取樣像素;(c)像素疊加
用(a)來代表我們所要拍攝的屏幕，如投影儀投射的幕布，電腦，甚至你的格子衫，(b)則表示手機或攝像機傳感器的取樣結果，當它們發生疊加，也就是你準備拍攝的時候，(c)就出現了。這也能解釋為什麼調整拍攝角度後會呈現不同的摩爾紋了。當我們使用沒有像素的膠片相機,因為沒有(b)的存在，所以無論如何交錯也不會出現不規則的干涉條紋了。
更學術一點的解釋就要歸因到光學的干涉上面，有沒有喚起你被物理支配的恐懼？
“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干擾,會使圖片出現彩色的高頻率條紋。簡單來說即不同物體之間發生了波形干涉現象。由於其不規則，故並無明顯的形狀規律。摩爾紋是差拍原理的一種表現，即兩個頻率接近的等幅正弦波疊加,合成信號的幅度將按照兩個頻率之差變化。數碼相機或手機攝像頭拍攝物體時出現這種現象是因為被拍攝物體如液晶顯示器的像素排列，與手機像素的排列出現干涉現象。投影儀發出複合光經屏幕反射到達手機或相機的攝像頭,在攝像頭處發生干涉,在設備內部，光線透過透鏡、濾鏡,到達感光二極管,繼續發生多次干涉,導致了摩爾紋的產生。”
上圖只是黑白的演示，對於平常的照片來說，因為白光是各種顏色光的複合光，自然就會產生相間的彩色條紋，即一開始圖片所呈現的摩爾紋了。
有了問題總要解決，不然拍出來的照片泛著奇怪的花紋對後續的使用總是有影響的。瞭解原理之後，我們可以進一步通過計算來尋找解決方法。計算的過程反正大家也是太長不看，在此就略過吧。
消除摩爾紋目前有三種途徑:一是在相機鏡頭前添加低通濾波過程;二是在後期用圖像處理軟件消除摩爾紋;三是尋求更好的插值方法。這些完美解決辦法一聽就不是普通人能做的，那最簡單的方法是什麼呢？
適當拉開相機與大屏幕之間的距離,使得要拍攝的屏幕與拍攝設備的像素分佈比較接近，就可以減少干涉的影響。這就是說,在上某些圖片較多、對顏色保真要求較高的藝術類課程的時候,選擇中間靠前的座位,可能比坐在第一排更好。
所以呀，努力學習認真聽課也不一定要搶坐前排，下次再有前排學霸拍出帶摩爾紋的照片的時候，就可以爆發你的物理大佬氣場，告訴他中間地帶的妙處所在了。
*參考資料
傅慶建.電視演播室攝像的摩爾紋現象探究攝錄地帶[J].2014:34-37
李玉林.電視攝像中景深的計算和控制[J].現代電影技術.2011（09）:23-26
https://en。wikipedia。org/wiki/Moir%C3%A9_pattern
慄小斌.LED顯示屏摩爾紋的消除方法[J].演藝科技.2010（08）:44-47