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一文看懂LED电子大屏幕摩尔纹是如何形成及解决方法

发布时间:2019-06-13 11:22:49 最后更新:2020-04-13 16:55:31 浏览次数:11441

早期的LED显示屏用肉眼看或是使用手机和相机拍照和录像时,会看到屏幕上出现一些不规则的闪烁的水波纹图案,这种现象在行业上的专业术语被称之为摩尔纹现象,也就是通常所说的水波纹。随着LED显示屏厂家不断优化产品,这种现象有明显的改善,特别是小间距LED显示屏几乎看不到摩尔纹现象。但一些常规的LED电子大屏幕仍然会出现这种状况,下面由华信通光电简单讲解,如何一文看懂LED电子大屏幕摩尔纹是如何形成及解决方法。

一文看懂<strong>LED电子大屏幕</strong>摩尔纹是如何形成及解决方法

一文看懂LED电子大屏幕摩尔纹是如何形成及解决方法

不同的数码设备的刷新率不同,型号和配置越高的手机和相机其刷新率越高,因此在拍摄时会出现一种常见的现象,即扫描纹现象,也就是摩尔纹现象。打个比方,如果手机的刷新率大于1000Hz,然而LED电子大屏幕的刷新率只有720Hz,那么使用手机拍照和录像时就会出现摩尔纹现象。

也就是说LED显示屏的扫描纹是由于显示屏的刷新频率低于1000Hz,被手机或相机快门捕捉到扫描线时会引起一种现象(因为LED电子大屏幕是逐行扫描驱动),那么数码设备扫描显示屏时就会出现水平黑条纹,与摩尔纹的不规则现象有所区别。

手机或相机拍照LED显示屏时会出现水平黑条纹

手机或相机拍照LED显示屏时会出现水平黑条纹

如果LED显示屏厂家想要解决这种扫描纹现象,就必须提高LED显示屏的刷新率。可以使用高刷PWM驱动IC,再配置视频处理器,可以在很大程度上提高LED电子大屏幕的刷新率,甚至可以达到3840Hz。即可以有效解决扫描纹现象,还可以有效清除消影、低灰偏色、第一扫偏暗、低色灰块、开路十字架和消除水波纹等现象。而消除摩尔纹的方法比较复杂,因为摩尔纹产生的原因,与LED显示屏的性能没有绝对关系。

摩尔纹产生的原理可以通过了解数码相机和摄像机的图像感应器(CCD)来了解。图像感应器CCD上有许多排列整齐的光敏物质(光电二极管),可以感应光线,并将光信号转变成电信号,再经外部采样放大及模数转换电路转换成数字图像信号。当然,这些排列整齐的光敏物质,也称为CCD像素,类似于LED灯管内的LED显示屏像素。下面用两张图来表示CCD上的像素阵列以及LED显示屏灯管阵列(像素与像素之间的间隙呈栅格状)。

CCD上的像素阵列以及LED显示屏灯管阵列

CCD上的像素阵列以及LED显示屏灯管阵列

当摄像头对准LED电子大屏幕时,使用上面两张点阵图来模拟,然后把镜头旋转一个角度,可以看到如下图所示。

当摄像头旋转一个角度后会看到如图所示的形状

当摄像头旋转一个角度后会看到如图所示的形状

如果从上图看不到摩尔纹现象,那么把图像作淡化处理,那么就可以清晰的看到摩尔纹现象。

将图像淡化后可以看到摩尔纹现象

将图像淡化后可以看到摩尔纹现象

通过以上几张图可以清晰的看到和了解摩尔纹现象产生的原理,即两个呈现栅格状的像素点阵重合时,栅格的明暗部分相互交错重叠产生的纹状现象。那么如何解决摩尔纹现象呢?

可以借助空间频率,空间频率是指单位视角内,图像亮暗系统重复出现的周期数。如下图所示。

借助图片了解空间频率

借助图片了解空间频率

从上图中可以看到,摄像机与LED显示屏的距离固定,在眼睛的这个视角内,假设CCD上整齐排列的光敏元件数量与LED显示屏上的整齐排列(有六里桥的排列)的像素数量一样,那么说明此时CCD像素的空间频率与LED显示屏的空间频率一样(栅格数量一样),而空间频繁相近则容易产生摩尔纹。目前解决摩尔纹现象的方法有以下7种。

1、改变镜头焦长,可以使用不同的镜头或焦长设定,来改变或消除摩尔波纹。

2、在屏幕前面加装一种光学处理幕,这种光幕采用特殊材料制成,可以将LED电子大屏幕离散的每个像素点光线发散放大显示,消除屏幕颗粒感和像素栅格效应,即消除摩尔纹生成条件(栅格)。

3、改变相机角度,由于想像拍摄物体的角度会导致摩尔纹,因此可以通过旋转相机角度,找到一个合适的位置拍照时,就不会出现摩尔纹现象。

4、改变焦点,高清晰的焦点和高度细节(突现栅格)可能会导致摩尔纹,可以改变焦点降低清晰度,进而消除摩尔纹现象。

5、改变相机位置,通过左右或上下移动来改变相机位置,从而减少摩尔纹现象。

6、使用镜前滤光镜直接安装在CCD的前面,使其曝光条件满足空间频率,彻底过滤影像中高空间频率部分,减少LED显示屏摩尔纹发生的机会。

7、LED显示屏厂家可以使用高刷PWM驱动IC,进一步提升LED显示屏的刷新率,常规屏的刷新率可以提升到1920Hz,小间距LED显示屏的刷新率可以提高到3840Hz,可以进一步降低摩尔纹现象。

总而言之,LED电子大屏幕产生摩尔纹的现象与产品本身有关,也与拍照的数码设备有关。以上是华信通光电LED显示屏厂家讲解一文看懂LED电子大屏幕摩尔纹是如何形成及解决方法。可以通过改变相机镜头焦长、相机角度、改变焦点、相机位置和使用镜前滤光镜等方法消除摩尔纹现象。当然就产品本身而言,LED显示屏厂家可以使用高刷驱动IC来提升显示屏的刷新率,从而消除摩尔纹现象。


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