與其他LED電子屏相比，LED電子屏在亮度、尺寸等方面有較大優(yōu)勢。近年來，LED電子開始應(yīng)用于電視綜藝演播室，逐漸成為舞臺主流顯示設(shè)備。但是，在長期的使用過程中會發(fā)現(xiàn)，當(dāng)攝像機鏡頭對準(zhǔn)LED電子時，偶爾會出現(xiàn)莫名其妙的水波一樣的條紋和奇怪的色彩（如圖1所示），也就是常說的摩爾紋現(xiàn)象。那摩爾紋究竟是怎么產(chǎn)生的呢?
  1 LED電子摩爾紋的產(chǎn)生原理及其影響
  1.1 摩爾紋的產(chǎn)生原理
   當(dāng)兩個帶有空間頻率的圖樣重疊，通常會產(chǎn)生另一種新圖樣，這種新圖樣通常叫做摩爾波紋(如圖2所示)。由于攝像機的CCD(圖像傳感器)靶面(感光面)類似于圖2中間的圖形，而LED電子是由排列一致的點陣式發(fā)光管組成的，整個LED電子不發(fā)光面積大，形成了網(wǎng)格狀的圖樣，類似圖2左邊的圖像，兩者重疊，就形成了類似于圖2右邊的摩爾紋。   簡單地說，摩爾紋是差拍原理的一種表現(xiàn)。從數(shù)學(xué)上講，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。差拍原理廣泛應(yīng)用到廣播電視和通信中，用來變頻、調(diào)制等。同樣，差拍原理也適用于空間頻率?？臻g頻率略有差異的條紋疊加，由于條紋間隔的差異，重合位置會逐漸偏移，也會形成差拍。
   如果感光元件CCD(或CMOD)像素的空間頻率與影像中(LED)條紋的空間頻率接近，就會產(chǎn)生摩爾紋。要想消除摩爾紋，應(yīng)當(dāng)使鏡頭分辨率遠小于感光元件的空間頻率。當(dāng)這個條件滿足時，影像中不可能出現(xiàn)與感光元件相近的條紋，也就不會產(chǎn)生摩爾紋了。有些數(shù)碼攝像機中為了減弱摩爾紋，安裝有低通濾波器濾除影像中較高空間頻率部分，這當(dāng)然會降低圖像的銳度。如果將來的數(shù)碼攝像機像素密度能夠大大提高，遠遠超過鏡頭分辨率，也不會出現(xiàn)摩爾紋。
   膠片記錄影像的過程中不存在規(guī)律分布的像素，也就沒有固定的空間頻率，也不會出現(xiàn)摩爾紋。所以摩爾紋現(xiàn)象是電視攝像數(shù)字化后帶來的問題。
  1.2摩爾紋對電視攝像的影響
   LED電子是由離散的像素排列而成，像素之間存在明顯的不發(fā)光黑區(qū)?，F(xiàn)有作為演播室背景的LED電子像素間不發(fā)光面積大，發(fā)光點亮度高，成像效果不好，近距離觀看炫目，會出現(xiàn)摩爾紋。尤其在以攝像機拍攝時，畫面會出現(xiàn)嚴(yán)重的摩爾紋現(xiàn)象且閃爍。
   從圖1可以看到，LED電子在拍攝時出現(xiàn)了一些不規(guī)則的彩色紋路，不能真實地還原原來的圖像，嚴(yán)重影響了電視畫面的效果，也影響了LED電子在演播室的推廣使用。LED電子亮度高、可應(yīng)用的面積大、無縫拼接、價格低等的優(yōu)勢末能體現(xiàn)。
   2 減少摩爾紋的常用方法
  LED電子如何避免或減少摩爾紋現(xiàn)象呢？一般有以下幾類方法：
  2.1 CCD像素偏置技術(shù)
  近幾年，摩爾紋現(xiàn)象得到攝像機廠家越來越多的重視，日本松下公司就通過CCD像素偏置技術(shù)來減少摩爾紋的產(chǎn)生。
  由于CCD的靶面是點陣排列的，不是連續(xù)的面，所以當(dāng)圖像的空間頻率（例如LED大屏幕的空間頻率）超出了CCD的空間頻率時，就容易產(chǎn)生摩爾紋現(xiàn)象。簡單來說，就是由于圖像細節(jié)小于每一個圖像傳感器之間的間隔所造成的。而空間偏置是一種用來提高CCD攝像機亮度水平分辨率的方法。這種方法能夠盡可能地使用CCD陣列中的像素數(shù)，達到比理論值更高的分辨率。其像素排列方式如圖3，紅色和藍色CCD被固定在棱鏡模塊上，它們的間隔水平偏置相當(dāng)于綠色的一半。它將掃描線中的采樣數(shù)量加倍，用于制作亮度信號，這樣就得到了更高的分辨率。
   圖4是采用CCD像素偏置技術(shù)對提高分辨率效果的示意圖，被攝對象的頻率反映的是圖像的細節(jié)。當(dāng)采用像素偏置技術(shù)時，綠色CCD和紅藍CCD將取得不同點的圖像信息，經(jīng)過DSP數(shù)字信號處理之后，就可以得到紅色曲線的圖像信息（如物體有高于紅線的細節(jié)信息則無法得到）；而不采用像素偏置技術(shù)，則只能得到如藍色曲線的圖像信息，顯然，實際輸出的圖像細節(jié)就少多了。但是，即便采用這種方法，仍不能徹底消除摩爾紋，原因是CCD仍存在一定的空間頻率，無法連續(xù)成一個面。
   2.2攝像機調(diào)整
   在電視拍攝時可采用以下辦法來減輕或消除摩爾紋干擾：
  （1）改變攝像機角度。由于攝像機與LED顯示屏的角度會導(dǎo)致摩爾紋，稍微改變攝像機的角度（通過旋轉(zhuǎn)攝像機）可以減輕或消除摩爾紋。
  （2）改變攝像機位置。通過左右或上下移動來改變角度關(guān)系，可以減少摩爾紋。
  （3）改變焦點。細致圖樣上過于清晰的焦點和細節(jié)可能會導(dǎo)致摩爾紋，稍微改變焦點可改變清晰度，進而幫助消除摩爾紋。
  （4）改變鏡頭焦長。用不同的鏡頭或焦長設(shè)定，來改變或消除摩爾紋。
  （5）用軟件處理，消除最終影像上出現(xiàn)的摩爾紋。
  但是，上述的方法在某些特定的場合可以適用，但對于電視攝像，特別是電視直播節(jié)目，就存在實際的操作問題。
  3 光學(xué)處理幕消除摩爾紋
   既然摩爾紋現(xiàn)象是由LED電子的固有結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的，如果使摩爾紋產(chǎn)生的條件—LED電子的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)或是攝像機CCD(CMOS)的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的其中之一消失，理論上就可以完全消除摩爾紋干擾。
   要使LED電子或攝像機的顯示為一個面，而不是網(wǎng)格狀，受限于攝像機CCD的分辨率，現(xiàn)有技術(shù)很難實現(xiàn)。那么，能不能在LED顯示屏上做文章呢？
   有研究發(fā)現(xiàn)，可以在LED顯示屏表面疊加一層光學(xué)處理幕，該幕由特定比例的特殊吸光材料與表面微珠透鏡涂層組成，通過光學(xué)處理幕對離散的LED發(fā)光點進行放大顯示，改善LED顯示屏的表面物理結(jié)構(gòu)，使得LED電子由點發(fā)光轉(zhuǎn)換成面發(fā)光，最終在光學(xué)處理幕表面形成連續(xù)的高清晰圖像，消除摩爾紋。
、   通過光學(xué)處理的LED電子，攝像機幾乎可在任何角度、任何位置、任何焦距都可以拍攝出不產(chǎn)生摩爾紋的圖像。目前，國內(nèi)外一些廠家已掌握了相關(guān)技術(shù)。
  3.1 光學(xué)處理幕技術(shù)解決方案
  在LED電子發(fā)光管表面固定一層光學(xué)處理幕。光學(xué)處理幕(如圖5所示)必須緊貼顯示屏發(fā)光管；光學(xué)處理幕選用特定比例的吸光材料和微珠透鏡涂層，使其在透光性、色調(diào)等方面滿足電視攝像要求。
  發(fā)光管發(fā)出的光經(jīng)光學(xué)處理幕吸光處理、濾除雜光，通過涂層表面多層等比例放大后形成連續(xù)整體面光，消除了LED發(fā)光管的網(wǎng)格效應(yīng)。
   3.2 光學(xué)處理幕的技術(shù)特點
   3.2.1 產(chǎn)品特性
  (1)高增益、高清晰度、透光率大于等于95%；
  (2)亮度均勻度高，色彩還原飽和性高，能改善色溫、白平衡；
  (3)增大視角，上下左右視角均大于170°
  (4)能過濾90%以上的雜散光；
  (5)使用壽命長，超過10萬小時；
  (6)防水、防腐蝕、防爆、清潔方便
   3.2.2 基本特點
  (l)多采用納米技術(shù)，選用高硬度高彈性臺成樹脂材料，物理機械性好、抗拉、抗彎曲，抗沖擊性強，化學(xué)穩(wěn)定性好，無放射、輻射傷害；
  (2)實現(xiàn)了超大尺寸屏幕無縫物理拼接，拼縫處光學(xué)無陰影；
  (3)先進的表面涂層處理技術(shù)，保證透光顆粒和微晶顆粒等特殊粉粒以及附著粉粒等幾十種進口光學(xué)材料均勻與基材表面融合，抗磨損，涂層表面的平整處理、防腐處理、耐磨處理確保屏幕亮度均勻、圖像清晰、色彩還原好；
  (4)光學(xué)處理幕材料具有吸收光線和很好的光線定向傳播特性，內(nèi)置的導(dǎo)光顆粒將光源向光學(xué)處理幕表明傳播，優(yōu)化圖像亮度。
  3.2.3 加裝光學(xué)處理幕的LED顯示屏特性
 （1）外觀上，在LED顯示屏未點亮之前，整個顯示屏類似一個超大尺寸的LCD顯示器，看不到LED顯示屏的發(fā)光點；
 （2）光學(xué)處理好的LED顯示屏，其亮度、色溫滿足電視拍攝的要求，不會出現(xiàn)摩爾紋干擾現(xiàn)象）。
   4 光學(xué)處理幕技術(shù)的應(yīng)用
   在消除摩爾紋干擾的基礎(chǔ)上，光學(xué)處理幕在圖像還原上也體現(xiàn)了一定的優(yōu)勢，具體表現(xiàn)上：
  （1）圖像清晰、柔和、色彩逼真、在特寫鏡頭時圖像不失真；
  （2）縮小LED屏幕的觀看舉例，人眼與顯示屏的距離可縮短30cm；
  （3）增大LED顯示屏的觀看視角，將LED顯示屏的實效由上下左右120°～130°，增大到170°。
   經(jīng)過多年的研發(fā)和改進，光學(xué)處理幕技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于國內(nèi)電視臺的演播室、大型綜藝演播室。從2008年起，加裝光學(xué)處理幕的LED電子首先在廈門電視臺360演播室作為新聞播報的置景顯示屏使用，之后陸續(xù)在中央人民廣播電臺、太原電視臺、鄭州電視臺等電視臺的新聞或?qū)ｎ}演播室使用。通過給LED電子加裝光學(xué)處理幕已成為電視演播室消除摩爾紋的一種主要方式。