数码相机的缺陷：摩尔纹、伪色与紫边效应

[2006-08-09]　　 　　 责任编辑:琉璃   

 

 

 

 

无可避免的数码相机缺陷

   许多传统摄影师一直抗拒影像被数码科技所取代，这种类似在音响世界里喜爱真空管放大器产生温暖滑润的声音，而从心底层面排斥生冷的晶体管设备一样的情绪，其实也反映在人们 从习惯传统银盐底片色调，转换应用僵硬的数 位影像之心理抗拒一般。面对数码影像除了纯心理上的反感之外，更糟糕的是它们确实存在着无可避免的瑕疵，而使得传统影像的坚持者更为义正严词！

 
数码相机 CCD 的细部结构示意图，藉由马赛克色块的分布推算出每一个像素的色彩含量

摩尔纹 Moiré effects

    在这些瑕疵之中，使用者最常遇到的就是利用数码相机拍摄的过程中，如果有密布的纹理出现在画面中（下图），例如：牛仔或卡其布面等；拍照后审视数码照片会出现原先肉眼所没发现的水波样条纹，这就是『摩尔纹』！除此之外，摩尔纹也会出现在密布栏杆、屋顶波浪板以及其它同等重复密度的物体景物中。

    由于摩尔纹可以说是只有数码相机才有特有瑕疵，因此有必要彻底了解摩尔纹产生的原因。为何摩尔纹会出现在数码影像，却不会出现在底片上，就必须先从认识底片与CCD基本构造不同开始。简单的说，由于底片上密布了随机数分布之均匀感光粒子，因此可以将其视为一个完整的感光平面；CCD和CMOS 则全然不同、那是一个完整地、排列整齐的电子感光原件『矩阵』。同学也可以这样想象，妳无法确定每一张底片上究竟有多少感光粒子，可能有一千万、也可以是一千一百万，大体是维持在这样的平均数之中；但对于CCD来说，标准的三百万画素就是 2048X1536 个『Pixel』，妳每一次按下快门拍照，绝不可能多一个或少一个像素。

 

    正由于 CCD 分布是如此的规律，所以妳可以了解如果是拍摄一组同样条理分明的密集线条，例如：上图中的黑白相间的Bars，如果 Bars 的密度低于 CCD 间格的密度，当然拍出的影像是『条条皆清楚』(左图）；反过来说，如果 Bar 的密度远高于 CCD 的间格，那么数码相机就会将其换算成一整片的『灰』色（图中）。可是如果 Bar 的密度恰好介于CCD可以分辨的间格之中（理论差值约为 1/2 Pixel / 图右），那么无可避免的数码相机还是会解读出部分可以辨识的结果，却也会加上不能辨识的灰阶地带，两者的和就会形成规律性的纹路，而反应在视觉上就是周期性的波纹。

    很多同学问 Mr.OH! 究竟『Moiré 』摩尔是何许人也？这个现象是为了纪念他而命名的吗？这其实是一个误解，Moiré 原出自法文，1570 年前后被用来描述安哥拉山地羊毛特殊的织布，也有引伸为规则纹路的意思、一直到 1823 年这个字被用来说明规则『波纹』的形容词。因此，当我们使用『摩尔纹』这个字时，其实就是讲『波浪纹』的意思。时至今日，摩尔纹已经可以精确地利用数学公式加以推算出来（见上图）；而除了布料之外，计算机屏幕或电视在显示密集条纹也会出现摩尔纹、甚至如果你将数码相机对准电视屏幕以非垂直的角度拍摄，你也会发现摩尔纹的存在。

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