什么是云纹？我们如何避免呢？

所谓的“云纹”是什么图像缺陷？是什么原因造成的，我们如何避免或减少它？与“假色”有关吗？

波纹是混叠的一种形式，通过这种混叠可以在图像中观察到错误的图案。

想象一下，一个灯塔每5秒发送一次光脉冲，然后一个摄像头（或其他观察者）看到该灯塔三秒钟，然后被阻止看到三秒钟：

lighthouse:        *....*....*....*....*....*....*....*...
observer:          ***...***...***...***...***...***...***

observed pattern:  *...................*....*....*........

由于采样频率接近但与观察到的现象的频率不同而导致的时间混叠，实际上观察到的规则脉冲是高度不均匀的模式。这就是为什么当使用固定帧率的摄像机观察时，马车车轮似乎会向后旋转。

莫尔现象是完全相同的现象，只是空间混叠而不是时间混叠的一个例子。当用固定的像素模式的传感器对像人造纤维布之类的规则的明暗图像进行成像时，纤维的均匀性会以较低的频率（更宽的间距）让给人造图案：

图片由Fir0002 / Flagstaffotos提供。执照

当图案的频率接近采样频率（传感器中像素的密度）时，混叠是最糟糕的。低频模式不是问题。抗混叠滤波器会使图像模糊，因此降低了输入频率和混叠的机会。不利之处在于，这还会模糊非重复模式，从而不会引起明显的混叠。

除了通过模糊降低图像频率，还可以通过增加采样频率（即具有更多的百万像素（不增加传感器尺寸或镜头清晰度）来减轻混叠）。数码中画幅相机具有许多百万像素，但由于镜头较锐利而仍会出现锯齿。

几乎所有35mm DSLR传感器均标配了抗混叠滤波器。它们可以被删除；我知道有一家公司这样做：

http://www.maxmax.com/hot_rod_visible.htm

优点是清晰度更高，但波纹更多。如果您只拍摄随机的自然纹理，那么这可能是个好主意。一些数码MF相机和后背缺少AA滤镜。鉴于织物上的混叠效果有多差以及MF经常用于时尚这一事实，人们对此有不同的看法。我的观点是，这些图像可能是在f / 32–f / 45的情况下使用巨大的照明电源包拍摄的，并且衍射起着AA滤镜的作用。

可以在软件中减少摩尔纹，但仅在一定程度上，使用AA滤波器通常会更好。如果您的传感器缺少AA滤镜，则可以使用旋入式抗锯齿滤镜。

由于去马赛克过程，摩尔纹与假色有关。由于（大多数）数字传感器是单色设备，因此将交替的滤色器放置在每个像素上，并对颜色进行插值以产生全彩色图像。当观察高频单色图案时，具有不同滤色器的相邻像素可能会分别在信号中看到波峰和波谷，这可能（错误地）解释为输入中存在不同的颜色。

在数码摄影中，莫尔效应源于场景中的精细细节与传感器中感官网格之间的干扰。当按比例缩小图片以进行显示时，您还可以得到莫尔图案-在这种情况下，图片的精细细节与显示像素的网格之间会发生干扰。

无论哪种方式，您都可以得到多种不同效果中的任何一种（或不止一种）。第一种是即使原始数据仅包含直线，也会出现曲线。例如，这是一个完全用直线绘制的合成“图片”，但是几乎到处都有曲线的出现：

在这种情况下，曲线的出现主要是由于直线中的“阶梯”而发生的，这是因为对角线被转换为排列成水平/垂直网格的像素。在显示中，可以通过抗锯齿（在很大程度上）防止它出现-抗锯齿使用部分点亮的像素使这些过渡平滑。如果我们只看上面几行，那么其中一个过渡看起来像这样：

可以通过对行进行抗锯齿来解决此问题，这有助于使用一些中间的灰度值来填充急剧的过渡，如下所示：

这样放大后，线条看起来可能不会平滑很多，但是在正常大小下（通常）会有明显的改善。这是以相同角度绘制的三条线的示例，顶部没有抗锯齿，中间和下部有两种不同算法的抗锯齿：

大多数数码相机执行的操作大致相同，只是对入射光进行了微妙的过滤，因此，在原始图像包含这样的清晰过渡的情况下，一小部分光会散布到相邻像素上，因此它们可以填充“阶梯”很少，并且同样掩盖了过渡。

以这种方式分散光线会使图像模糊（微小），从而减少可见的细节。无论制造商决定使用多少AA，都会有人对此感到不满意。一个强大的AA过滤器，保证你看不到的细节，这是不存在的原创，但失去了一些细节的是存在于原件中。较弱的AA过滤器使您无法从原始文件中看到更多细节，而以（可能）看到看起来像细节的东西为代价，但是根本没有出现在原始文件中。基本上不可能产生“完美的” AA过滤器，以确保不会出现任何虚假细节而又不会丢失任何真实细节。最妥协的是，丢失了一些真实的细节，但也允许了一些虚假的细节。不少在线论坛就特定相机或其他相机中使用的AA滤镜的强度进行了长时间的讨论，通常会断言（至少暗示）较弱的AA滤镜会更好。

长期以来，所有带有APS-C尺寸（或更小）传感器的相机都装有AA滤镜。但是，很显然，最近已经引入了很多，它们根本没有AA滤波器，或者包含了抵消其效果的光学器件。目前（2017年7月）包括：

• 尼康D7200，D5500，D5300和D3300
• 宾得K3 II，KP，K-S2

当前大多数具有35mm尺寸传感器的相机还包括AA滤镜。长期以来，只有柯达DSLR / n和DSLR / c才不是。几年前，尼康推出了D800E。它没有AA滤镜^1，并且非常成功，以至于它开始趋向于从相当多的高端相机中省去它们，例如：

• 佳能5DS R
• 尼康D810，D810A
• 宾得K1
• 索尼A7R，A7R II，A99 II

注意：一些Pentax相机（同时具有APS-C和全画幅传感器）包括传感器移位成像模式，其中（将摄像机置于三脚架上）在传感器偏移传感器尺寸的情况下进行四次曝光。很好，因此它可以在每个传感器位置收集全彩信息，从而消除了（大多数？）与拜耳有关的去马赛克的必要性。

较大格式的数码相机（例如Leaf，Hasselblad，Pentax 645D等）通常没有物理的AA滤镜。使用这些相机，所有AA处理都可以通过软件完成。根据所使用的软件（有时还包括提供给软件的参数），其中许多可能会（并且将会）产生虚假的细节，而这些细节根本不会出现在原始主题中。

假色是密切相关的。考虑图片中的一条非常细的白线-但它是如此之细，以至于只能照亮该线上任何给定点的一个感测器。在典型的Bayer布局传感器中，传感器井孔被布局，因此在任何给定位置只能感知一种颜色。由于我们的细白线在每个点仅点亮一个传感器孔，因此最终显示为该传感器孔的颜色，而不是显示为白色（这将需要点亮至少三个传感器孔）。AA滤光片还可以通过充分分散光线以确保任何入射光在足够多的相邻传感器孔上产生近似均匀的照明以显示为接近其原始颜色的方式来帮助防止此问题。

同样，尝试恢复最大细节的去马赛克软件可以（有时会）在某种程度上取消此操作。在寻找最佳细节的过程中，它可以将一条线缩小到点，使其像只照亮单个传感器一样起作用，当这样做时，该线将很好地呈现该传感器的颜色，而不是像线本身的真彩色，这需要至少三个传感器孔的输入。不同的算法会在不同程度上产生假色，但通常，恢复更多细节的算法也更有可能从至少某些图像中产生假色。

^{从技术上讲，它实际上确实有一个AA过滤器，但在它后面有另一个过滤器来消除AA过滤器的影响。这种相当round回的方法显然更易于制造。其他一些AA无滤镜相机也有相同的功能。}

这不仅是成像工件。只要一个方向上的细线与另一方向上的细线相交，就会发生这种情况。通常在线之间的空间大于线的织物中，从而允许光穿过并与织物其他部分中的线的图案相互作用，这是常见的。

实际上，这种织物中的波纹是肉眼可见的，而不仅仅是照相机。

莫尔纹是一种干涉图案。在摄影中，很多时候都注意到女性服装的精细细节或建筑中的重复图案。

莫尔条纹可能是由包含重复细节超出相机分辨率的区域的场景引起的。

抗锯齿滤镜可减少或消除波纹，但也会降低图像清晰度。