摩尔纹(摩尔纹素材)

近年来，相机领域出现了许多惊人的升级，从高感光度到宽容度，甚至有些相机还加入了强大的视频功能。然而，尽管有这些进步，但在过去的十年里，业界仍有一个棘手的分歧，那就是低通滤波器。大多数相机都有，但有些没有。两大阵营的“信徒”唯一清楚的是，这个问题远未解决。

随着一些厂商取消低通滤镜作为卖点，越来越多的摄影爱好者开始关注这个话题。同时都在思考如何让低通滤波器权衡对画质的影响。但在讨论这个问题之前，我们需要系统地了解低通滤波器的应用和原理。

什么是低通滤镜？

当你拍摄的对象包含许多复杂的小图案或重复的线条时，相机传感器可能无法很好地识别它，并会在最终的图像中产生不必要的波动伪影，从而大大降低图像质量。这是时装人像和产品广告，以及建筑或风景摄影中常见的问题，我们通常称之为莫尔效应。

在图像传感器前放置低通滤波器的目的是消除数字成像过程中固有的波纹和假色。大多数数码相机中使用的传统拜耳阵列传感器受这些伪像的影响最大，因为拜耳阵列需要来自多个像素的数据来生成每个像素的全色。

拜耳阵列与伪像（摩尔纹，伪色）

数码相机使用数百万个光电二极管阵列来记录图像。当我们按下相机的快门按钮开始曝光时，每个光电二极管开始收集光线并将其存储为电信号。一旦曝光结束，相机会关闭每个感光点，然后通过测量电信号的强度来评估有多少光。然后将信号量化成数字值，其精度由比特深度决定。然而，上述方法仅创建灰度图像，因为这些光电二极管不能区分每种颜色的数量。

为了捕捉彩色图像，必须在每个光电二极管上放置一个只允许特定颜色的滤光片，这样每个光电二极管只能捕捉三原色中的一种，因此它们将丢弃大约2/3的入射光。相机必须接近其他两种原色，以便每个像素都是全色。最常见类型的滤色器阵列被称为拜耳阵列。

拜耳阵列是什么？

拜耳阵列由红、绿、蓝交替排列的滤光片组成。请注意，拜耳阵列中绿色传感器的数量是红色或蓝色传感器的两倍。因为人眼对绿光比对红光和蓝光更敏感，所以每种原色在总面积中所占的比例是不同的。相比绿色像素的冗余，如果对每种颜色一视同仁，生成的图像噪点更少，细节更精细。这也解释了为什么绿色通道的噪点要比其他两种原色小很多。

Bayer解码器是将Bayer原色阵列转换为最终图像的过程，其中包含每个像素的全色信息。理解这一点的一种方式是将由红色、绿色和蓝色组成的每个2×2阵列视为单个全色腔。

如果相机将每个2x2阵列中的所有颜色视为落在同一位置，则只能在水平和垂直方向上实现一半的分辨率。另一方面，如果相机使用多个重叠的2x2阵列来计算颜色，它可以获得比一组2x2阵列更高的分辨率。通过组合下面重叠的2x2阵列，可以提取更多的图像信息。

莫尔条纹和假色的产生；

大多数相机使用拜耳像素阵列，算法对传感器数据进行插值，获得每个图像像素的特定颜色。当图像中的图案与传感器本身的像素阵列大致相同时，被摄物体上的真实图案就会与传感器像素阵列重叠，产生现实世界中不存在的第三种图案，也就是我们所说的莫尔条纹。

然后Bayer array将它插入到奇数颜色中，不仅产生了暗和亮的图案(莫尔条纹)，还产生了重复的颜色，我们称之为伪彩色。

低通滤镜如何解决这些伪像？

低通滤波器通过将光线分散到几个像素上来减少莫尔条纹的产生。实际上，本质上是模糊的图像使它们不如传感器上的像素排列详细，所以这两种模式不匹配。

典型的低通滤波器由三部分组成:第一层是水平方向的微位移图像，第二层是消除不必要的红外辐射，第三层是垂直方向的微位移图像。这使得低通滤波器在像素级模糊了图像的精细细节，减少了莫尔条纹和伪像，但也降低了像素级的清晰度。

低通滤波器行业划分:

在普通消费者层面，几乎所有面向消费者的相机都含有低通滤镜。普通摄影师想拍，然后冲印或者上传也不奇怪。虽然低通滤镜留下的图像会丢失精细的细节，但在相机中锐化后输出为JPEG就足够了。相反，带有波纹和假色的图像是不可接受的。

在高端市场，大多数数码相机不使用低通滤镜。这并不奇怪，因为在很大程度上，专业摄影师希望为高端客户寻求最高的图像质量。当然，代价是后期制作需要修正云纹等伪影。但是一个完整的后期剪辑流程，对于大部分专业摄影师来说是很常见的。

低通滤镜的未来

未来可能有很多方法可以解决这个困境。首先，随着传感器像素数量的增加，低通滤波器的使用将变得不那么重要。虽然厂商对像素的竞争有所放缓，但现在一些专业相机已经进入了5亿像素的领域，而在这个领域，几乎所有的相机都没有使用低通滤镜。

另一方面，低通滤波器带来的问题并不是来自于它本身。正如我们所看到的，低通滤波器解决了一个问题，但引起了另一个问题。它们本质上是一种变通方法，但更大的问题是拜耳传感器的设计。虽然这种设计取得了惊人的成就，但其固有的弱点造成了这种困境，拜耳阵列并不是制造传感器的唯一方式。

例如，适马的相机多年来一直使用另一种叫做Foveon传感器的设计。它不是单一的传感器层，而是使用三层来捕捉光线，每层对应一个颜色通道。由于传感器的独特设计，颜色呈现出独特的外观。对于这一点，有它的批评者，但也有它的忠实粉丝。

随着这些替代技术的不断成熟，未来会有更多的相机厂商提供不带低通滤镜的相机。无论如何，随着业内所有其他创新的发展，很高兴看到传感器设计和图像质量没有被忽视，摄影师可以期待一个两全其美的未来。

如何避免摩尔纹和伪色现象？

不考虑相机未来的发展，我们还是以应对现在的拍摄为主。而且我们还是要注意，低通滤镜可以减轻或消除莫尔和假色，但并不是所有的场景都能得到极佳的效果。我们还是需要摄影师根据内容通过技术手段适当避开这些伪影。

更改主体的距离或角度:

如果图像中出现可见的莫尔条纹，您可以改变与对象的物理距离或放大焦距。当我们这样做时，纹理频率下降(因为它相对于传感器变得更大)，然后传感器可以很容易地解析图像，因为纹理不再超过其分辨率。我们还可以改变拍摄角度，几乎可以消除所有的莫尔条纹，但这两点也意味着构图会有一定程度的变化。

控制光圈和散焦:

将焦点调整到不同的区域，使焦点稍微偏离图案。虽然这不是很实用，但是分散的场景会有效地消除莫尔条纹。如果生成的莫尔条纹不是图像的主要物体，也可以通过放大光圈(使物体周围的一切模糊)来获得浅景深。

我们也可以缩小镜头的光圈。当镜头的光圈缩小到一定程度，就会出现一种叫做“衍射”的光学现象。衍射有效地降低了分辨率，消除了莫尔条纹。虽然我个人避免这样做，但是如果因为某种原因我不能改变主体的距离或调整视角，这种技术是非常有效的。

如何在后期消除摩尔纹和伪色现象？

如果你已经有一些带有莫尔条纹的图像，我们现在唯一能做的就是通过后期处理来有效解决。有许多方法可以做到这一点，但在这里我将学习如何以最快的方式删除Photoshop中的Momo图案，同时尽量保持图像质量。

第一步:删除假色。

一旦我们在Photoshop中打开带有莫尔条纹的照片，我们要做的第一件事就是选择包含莫尔条纹的整个区域。您可以使用不同的工具来完成这项任务。这里我使用磁性套索工具，加上快速蒙版模式。

现在使用吸管工具(“I”快捷键)选择前景色，并确保从所选区域取样。接下来，创建一个空白色层，然后在混合选项下选择颜色。

选择新图层后，进入编辑>:填充(Shift+F5)，用“前景色”填充。以上步骤所做的是用含有假色的布料的相同或相近颜色来画出选中的区域。这样就可以完全去除面料上的假色，因为图层混合模式设置为“颜色”。

注意:如果面料的颜色发生变化或看起来不一样，试着回到颜色取样，选择稍微不同的颜色变化，更接近整个面料的颜色。

第二步:删除莫尔条纹。

这一部分比第一部分复杂得多，可能需要一些调整才能获得最佳效果。首先，单击图层前面的眼睛，隐藏之前创建的假颜色调整图层。确保所选区域保持选中状态。现在选择原始图像，创建另一个图层，进入图层>:新建>:图层，再次设置“模式”为“颜色”。再次输入edit >: Fill (Shift+F5)，但是这次在内容选择下使用“白色”。现在选中的部分应该是黑白的，线条和图案的亮度通道。

同样，再次点击原图进入图层>:调整新图层>:色相/饱和度。在面板的正上方，您应该会看到“调整”面板。

选择色相/饱和度图层后，开始用鼠标调整色相级别。慢慢向左或向右移动，观察问题区域。选择使效果最小化的值。对于这张特定的图片，色调值“-100”会产生最佳效果。接下来，对“饱和度”做同样的操作，慢慢地从左向右移动滑块。同样，你会发现极值会使莫尔条纹更明显。这里我将“饱和度”设置为“-100”，这给了我最好的效果。

最后一步，点击前面的假调色层前面的小眼睛。这将使这一层可见，正常的织物颜色将返回到图像，然后所有层可以合并。

虽然这些伪影可以通过后期处理得到很大程度的缓解或消除，但我们在拍摄时还是要尽量避免。如果图像中出现严重的伪影，即使在后期处理中也很难得到想要的效果。

结语

未来相机发展的重点正在向无低通滤镜的方向转移，因为人们越来越期待更高的分辨率。但是，正确的选择完全取决于个人喜好和创作需要！

这就是巨幅摄影，摄影师心中的“哈佛”。感谢您的关注。