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武书连大学专业排名,如何使用光学处理屏幕消除电视台LED显示屏的波纹?_电脑软件

互联网 2021-03-07 07:22:05

摩尔纹 led_摩尔纹 led_眼 摩尔纹

简介

与其他显示屏相比,LED显示屏在亮度和尺寸上具有很大的优势. 近年来,LED显示屏已经在电视综艺工作室中使用,并逐渐成为舞台上的主流显示设备. 但是,在长期使用中,会发现当相机镜头对准LED显示屏时摩尔纹 led,偶尔会出现莫名其妙的水波状条纹和奇怪的颜色(如图1所示),通常称为莫尔现象.. 云纹如何出现?

1莫尔条纹在LED显示屏上的原理和影响

1.1莫尔条纹的产生原理

当两个具有空间频率的图案重叠时,通常会生成另一个新图案. 这种新模式通常称为Moiré(如图2所示). 由于摄像机的CCD(图像传感器)目标表面(感光表面)与图2中部的图相似,并且LED显示屏由点阵发光管排成一行,因此整个显示屏具有较大的非发光区域,形成网络. 类似于图2左侧的图像,网格图案重叠并形成类似于图2右侧的莫尔图案.

简而言之,摩尔纹是拍子原理的体现. 从数学上讲,两个频率相似的等幅正弦波叠加在一起,合成信号的振幅将根据两个频率之间的差异而变化. 拍子原理广泛用于广播电视和通信中,并用于频率转换和调制. 同样,拍子原理也适用于空间频率. 叠加空间频率略有不同的条纹. 由于边缘间隔的不同,重合的位置将逐渐偏移并形成节拍.

如果光敏元件的CCD(或CMOD)像素的空间频率接近图像中(LED)条纹的空间频率,则会出现波纹. 为了消除波纹,透镜分辨率应远小于感光元件的空间频率. 满足此条件后,图像中的感光元件附近将不会出现条纹,并且不会出现波纹. 为了减少某些数码相机中的波纹,安装了一个低通滤镜以滤除图像的较高空间频率部分,这当然会降低图像的清晰度. 如果将来可以大大提高数码相机的像素密度,使其远远超过镜头分辨率,则不会出现波纹.

在胶片上拍摄图像的过程中没有规则分布的像素,因此没有固定的空间频率和波纹. 因此摩尔纹 led,波纹现象是电视摄像机数字化引起的问题.

1.2莫尔条纹对电视摄像机的影响

LED显示屏由离散像素组成,并且像素之间存在明显的不发光的黑色区域. 现有的以演播室为背景的LED显示屏非发光面积大,发光点亮度高,成像效果差. 在近距离观察时出现波纹. 尤其是在使用相机拍摄时,屏幕上会出现严重的波纹现象和闪烁.

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从图1中可以看到,拍摄过程中LED显示屏上会出现一些不规则的颜案,无法真正还原原始图像,这严重影响了电视屏幕的效果,还影响了演播室中的LED显示屏.. 推广. 无法实现高亮度LED显示屏,适用面积大,无缝拼接,价格低廉等优点.

2种减少波纹的常用方法

如何避免或减少波纹现象?通常有以下几种类型的方法:

2.1 CCD像素偏置技术

近年来,云纹现象已受到相机制造商的越来越多的关注,日本松下公司已使用CCD像素偏置技术来减少云纹现象的发生.

因为CCD的目标表面排列成格子状,而不是连续的表面,所以当图像的空间频率(例如大LED屏幕的空间频率)超过CCD的空间频率时,莫尔条纹很可能会发生. 简而言之,这是因为图像细节小于每个图像传感器之间的间隔. 空间偏移是一种用于提高CCD相机亮度的水平分辨率的方法. 此方法可以尽可能多地使用CCD阵列中的像素数,以实现比理论值更高的分辨率. 像素排列如图3所示. 红色和蓝色CCD固定在棱镜模块上,它们的水平偏移等于绿色的一半. 它将扫描线上的样本数量加倍,并用于创建亮度信号,从而获得更高的分辨率.

图4是使用CCD像素偏置技术提高分辨率的效果. 拍摄对象的频率反映了图像的细节. 当使用像素偏置技术时,绿色CCD以及红色和蓝色CCD将获得不同点的图像信息. 经过DSP数字信号处理后,可以获得红色曲线的图像信息(如对象具有比无法获得红线更详细的信息);只能使用蓝色曲线之类的图像信息,而不能使用像素偏置技术. 显然,实际输出图像的细节要少得多. 但是,即使采用这种方法,由于CCD仍然具有一定的空间频率并且不能连续地形成一个表面,所以不能完全消除波纹.

2.2相机调整

在电视上拍摄时,可以使用以下方法来减少或消除莫尔条纹:

(1)更改相机角度. 由于相机和LED显示屏之间的角度会引起波纹,因此(通过旋转相机)稍微改变相机的角度可以减少或消除波纹.

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(2)更改相机位置. 通过左右移动或上下移动以更改角度关系,可以减少波纹.

(3)更改焦点. 细节图案上的焦点和细节过分清晰可能会造成波纹. 稍微改变焦点可以改变清晰度并有助于消除波纹.

(4)改变镜头的焦距. 使用不同的镜头或焦距设置来更改或消除波纹.

(5)使用软件消除最终图像上出现的波纹.

但是,上述方法可以在某些特定情况下应用,但是对于电视摄像机,尤其是直播电视节目,存在实际的操作问题.

3光学处理幕布可消除云纹

由于波纹现象是由LED显示屏的固有结构引起的,因此,如果出现波纹现象的条件之一-LED显示器的网格结构或相机CCD(CMOS)的网格结构消失, ,可以完全消除莫尔条纹.

如果将LED显示屏或照相机显示为表面而不是栅格,则受照相机CCD分辨率的限制,这在现有技术中很难实现. 那么,您能在LED显示屏上大惊小怪吗?

研究发现,光学治疗屏层可以叠加在LED显示屏的表面上. 屏幕由特殊比例的特殊吸光材料和表面微珠透镜涂层组成. 光学治疗屏可以放大离散的LED发光点. 显示器,改善了LED显示器的表面物理结构,使LED显示器从点光转换为表面光,最后在光学处理屏的表面形成连续的高清图像,消除了波纹.

通过经过光学处理的LED显示屏,相机可以拍摄几乎在任何角度,任何位置和任何焦距下均不会产生波纹的图像. 目前,一些厂商已经掌握了相关技术.

3.1光学幕布的技术解决方案

在LED显示屏发光管的表面固定一层光学处理幕. 光学处理屏幕(如图5所示)必须靠近显示发光管. 光学处理屏幕使用特定比例的吸光材料和微珠透镜涂层,使其在透光率和色调方面满足电视摄像机的要求.

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发光管发出的光被光学处理屏幕吸收以滤除杂散光,并被多层涂层表面放大以形成连续的整体表面光,从而消除了LED的格栅效应发光管.

3.2光学加工屏的技术特点

3.2.1产品特征

(1)高增益,高清晰度,透光率大于或等于95%;

(2)高亮度均匀性和高色彩饱和度,可以改善色温和白平衡;

(3)增大视角,上下左右视角均大于170°

(4)可以滤除90%以上的杂散光;

(5)使用寿命长,超过100,000小时;

(6)防水,防腐蚀,防爆且易于清洁

3.2.2基本功能

(l)大多采用纳米技术,选择高硬度,高弹性的树脂材料,具有良好的物理机械性能,抗拉,抗弯,抗冲击能力强,化学稳定性好,无辐射和辐射损伤的特点;

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(2)实现超大屏幕的无缝物理拼接,光学接缝处无阴影;

(3)先进的表面涂层处理技术,确保将数十种光学材料(例如透光颗粒和微晶颗粒以及粘附的粉末颗粒)均匀地熔合在基材表面,抗磨,涂层表面平滑处理,防腐处理和耐磨处理确保屏幕具有均匀的亮度,清晰的图像和良好的色彩还原;

(4)光学加工用屏幕材料具有吸收光和良好的定向光传播的特性. 内置的导光粒子会将光源传播到光学处理屏幕,以优化图像亮度.

3.2.3带光学处理屏幕的LED显示屏的特征

(1)在外观上,在LED显示屏未点亮之前,整个显示屏类似于超大尺寸的LCD显示屏,并且看不到LED显示屏的发光点(如图6和7所示);

(2)经过光学处理的LED显示屏,其亮度和色温满足电视拍摄的要求,并且不会出现摩尔纹干扰(如图8所示)

4光学加工幕帘技术的应用

在消除摩尔纹干扰的基础上,光学处理屏幕还体现了图像还原的某些优势以及特定的性能:

(1)图像清晰柔和,色彩鲜艳,近摄中图像不失真;

(2)以缩小的LED屏幕观看示例,人眼与显示屏之间的距离可以缩短30cm;

(3)增大LED显示屏的视角,并将LED显示屏的实际效果从120°向上和向下从130°增大到170°.

经过多年的研究和开发与改进,光学处理屏幕技术已被应用于国内电视台和大型影楼的演播室. 自2008年以来,带有光学处理屏幕的LED显示屏首先在厦门电视台360演播室用作新闻播报的横向显示屏,然后在中央人民广播电台,郑州太原电视台出版电视台和其他新闻或专题电视台. 工作室使用. 通过在LED屏幕上增加光学处理屏幕,它已成为电视演播室消除波纹的主要方法. 返回搜狐,查看更多

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