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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，一定要凈面襯衫，不然會導致拍攝的效果出現異常。
這些花紋到底為什么會出現，又怎么去避免呢？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，如果在感光元件里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后的機制。
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投影機大部分采用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后生成圖像信息，然后三種光進行合成，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,經反射后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后投射形成的。那我們的手機又為什么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）,那么在圖像傳感器采光后還需要一個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。與需要在暗房里慢慢用光顯影液與定影液沖出影像的膠片不同,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后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
至此我們已經了解了所使用設備的大致原理，那在工作的時候又為什么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。這也能解釋為什么調整拍攝角度后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。由于其不規則，故并無明顯的形狀規律。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。投影儀發出復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，對于平常的照片來說，因為白光是各種顏色光的復合光，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后續的使用總是有影響的。了解原理之后，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;二是在后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么呢？
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布比較接近，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
栗小斌.LED顯示屏摩爾紋的消除方法[J].演藝科技.2010（08）:44-47
類顯示器不值得購買(上)？
哪類顯示器不值得購買？最近很多老鐵咨詢顯示器選購問題，其實顯示器的選購沒有絕對的定數，要根據使用場景而定，但也有些顯示器是不值得購買的。
·一，雜牌但參數很高的顯示器。很多雜牌顯示器的參數根本就是虛假宣傳，實際根本達不到，或者說玩文字游戲把BT709色域說成是SRGB。除此之外此類顯示器的質量一般也很差，基本上1年都用不到就壞，保修期內都找不到廠家的也屢見不鮮。
·二，刷新率正好是100Hz且分辨率是1080的顯示器。近兩年有很多刷新率是100Hz的顯示器上市，這類顯示器其實本質上就是60Hz的面板，修改驅動板或者通過加壓、縮減顏色等手段達到100Hz。當它們工作在100Hz下時畫面會有很多橫紋、豎紋、顏色失真、畫面撕裂等情況發生，實際體驗效果并不好。
·三，500元以內使用VA屏的顯示器。之前有講過主流顯示器基本上都采用VAIPS屏幕，受限于成本通常非常便宜的顯示器以VA屏居多。這類顯示器通常效果差表現諸如側看嚴重發白、玩游戲或看網頁時拖影嚴重、氣溫過低時屏幕可能會花屏等。
這些都屬于低端VA屏幕的特性，并不是說VA屏幕不好而是低端的VA屏幕看著確實不如低端的IPS屏幕舒服，所以便宜的顯示器建議選擇IPS屏幕。
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源是電腦主機的動力基地，是電腦主機配件的動力源泉，電源輸出的電流好壞，直接影響電腦主機配件的性能和使用壽命。如果將CPU比作電腦的“心臟”，則電源就是整臺電腦主機的“血液”，將能量輸送到電腦主機的各個“器官”，為這些“器官”提供足夠的氧分，電腦才能正常地運作起來。
下面列出部分因電源不良而引起的常見故障現象：
1. 硬盤容易出現壞道，很容易損壞硬盤，并造成數據丟失。
2. 系統經常隨機性重新啟動、藍屏、死機等。
3. 電源功率不足導致主機運行時電源、機箱外殼發燙，溫度過高。
4. 電源電壓不足導致移動硬盤之類的USB設備無法識別，或僅偶爾可識別。
5. 光驅讀盤性能變差，發生經常讀盤死機，光驅使用壽命縮短。
6. 系統負荷較高時容易崩潰，超頻后運行不穩定。
7. 安裝多個硬盤或光驅等設備后系統不啟動，或啟動困難。
8. 安裝耗電量比較大的顯卡后無法啟動、游戲死機、顯卡驅動報錯。
8. 由于劣質電源的濾波電路愉工減料，輸出的電壓波紋較大，導致聲卡噪聲大。
9. 進入系統后，顯示器屏幕上出現水波紋干擾。長期這樣會對視力造成損害。
10.電腦啟動后，對其它電器的造成干擾，如電視機清晰度下降，出現橫紋或網紋。
11.正常的USB設備卻無法識別，可能跟電源電壓不足有關。
12.電源供電不足導致顯卡“怠工”。
還有很多諸如此類的莫名其妙的電腦故障都與電源質量息息相關。
電腦電源實際上是一個電源轉換器，其作用是將220V 50Hz交流電轉換成電腦內部各部件所需的各種直流電。電源的工作原理我們大多數人都無需去明白，但是有一些常識硬件玩家還是應該記住：
1. +5V(紅色線)：主要用于主板供電(包括內存)。光驅硬盤信號電路也由+5V電源供電。
2. +12V(黃色線)：驅動磁盤驅動器馬達和所有風扇。
3. +3.3V(橙色線)：為CPU、主板、PCI總線、I/O控制電路供電。目前CPU、AGP的電壓越來越低，因此新的ATX規范增加了+3.3電 壓，這樣就不用由+5V轉為+3.3V了。
4. +5VSB(Stand By，紫色線)：與+5V電壓完全一樣，但自己獨自一條電路，與其他供電電路無關，而且電腦無論開機與否，只要電源通電就可以永遠保持開通狀態。這條線用于一些可以激活系統的設備，例如遠程啟動的網卡等。
5. PS-ON(綠色線)：操作系統管理電源的開關，和+5VSB一起統稱為軟電源，實現軟件開關機、網絡喚醒等功能。綠色線和黑色線短接就可啟動電源。
6. -5V(白色線)、-12V(藍色線):現在的電源中負電壓很少用到。早期和-12V線一起用于ISA總線及COM口等老式設備。
7.PG(Power Good、灰色線)：PG信號線連接到主板上，并且受主板的監控軟件控制開機。系統啟動前電壓進行內部檢查和測試就是通過這條線路完成的，如果沒有PG信號是無法開機的。
由上述簡介可知，即使我們關了電腦后，如果不切斷開關電源的交流輸入，待機電源是一直工作的，電源仍會有5到10瓦左右的功耗。所以正確的做法就是關機后拔下主機電源。如果電源后面自帶有開關的話那就更方便了。
電源的各色輸出線
電源在工作的時候，本身就存在著電能的消耗，因此電源本身又是一個“耗電器”。并且電源再進行電力轉換的時候存在損耗，輸入電源的能量并不能100% 轉化為供主機內各部件使用的有效能量，這樣就出現了一個轉換效率的問題。電源轉換效率=電源為主機提供的即時輸出功率/輸入電源的即時功率× 100%。轉換效率根電源功率沒太大聯系，轉換效率越高代表電源本身越節能，對輸入的交流電電力利用越充分。優質電源的轉換效率普遍在80%以上。
在購買電源的時候都應該關注一下電源的轉換效率，盡量選擇轉換效率高的產品，這樣可以減少無謂的電能消耗。電源轉換效率高還意味著電源自身發熱量少，這樣也更有利于降低機箱內的溫度。有人問：“為什么我的電腦只要一通電就會開機?”其實問題就是處在上面介紹的+5V Stand—By上。早期的ATX1.0版只要求+5VSB達到0.1A，這樣，經常會由于“通電”這樣的動作導致的電涌，被一些抗干擾能力比較差的電源誤當作開機信號而被觸發。所以Intel公司在ATX12V 2.01版標準中規定+5VSB不低于0.72A，基本上全面避免了這一問題。