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2026-01-23
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莫尔条纹:神奇的光学现象

日期:01-05
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版面:第06版:新知·生活       上一篇    下一篇

●吴启隆 付康

用手机拍摄电视机,屏幕里常会出现像水波一样晃动的奇怪条纹。这种条纹叫莫尔条纹——一种两个规律图案叠在一起时,产生的“不规矩”图案。

电视屏幕由密密麻麻的像素点组成,一个挨一个,横平竖直。手机里的图像传感器也是由一排排微小感光单元构成,同样是格子,只是密度更高。透过一个屏幕去看另一个屏幕时,不同大小、不同密度的格子很容易错开角度,就像两把齿数不一样的梳子齿尖互相掠过,亮的碰亮的,暗的碰暗的,于是就会出现一道道比原来宽得多的“水波纹”。它并不是屏幕发出的真实光线,而是两个周期性结构“打架”产生的视觉幻影。

莫尔条纹的名字来自法国人莫尔,最早用来描述丝绸叠在一起出现的云纹,是一种光学现象。今天,物理课本把它定义为“两个空间频率相近的周期性图案叠加后产生的差频现象”。通俗点,就是“密格子+密格子=稀格子”。差频让原本看不见的小尺度信息,被放大成肉眼可见的大尺度图案,于是就有了拍照时的“水波纹”。

不仅仅是拍照,莫尔条纹出没的地方还有很多。印刷厂印彩色照片,印前得检查有没有莫尔条纹,否则成品会凭空出现一片“网纹”。研发高端投影仪、LED大屏的工程师天天跟格子较劲,像素点距、排布角度等,都得特意错开,把莫尔条纹搬出视野。摄影师拍摄建筑幕墙、防盗铁网时,只要背景有细密格子,手机一按快门,水波纹就可能会出现。

莫尔条纹虽然烦人,却也有讨喜的一面。精密机床给金属表面抛光,工程师在工件表面贴一张密密麻麻的栅格薄膜,通过莫尔条纹的干涉效应,将微米级形变转化为毫米级条纹位移,哪里要补焊、哪里会断裂,一目了然。液晶显示器出厂前也要“体检”,工人把一块标准栅格玻璃压在屏幕前,莫尔条纹一出现,就知道哪里的像素驱动电路慢了,坏点即可被轻松“揪出”。

回到手机拍摄电视的现场,想让莫尔条纹消失其实不难。最简单的方法是“离远+变焦”。离屏幕半米以上,手机镜头从广角切换到两倍变焦,视角变窄,相当于把两个格子的相对角度拉平,莫尔条纹自己就淡化了。专业一点的做法是给镜头前加一片“低通滤镜”,把最细的那层格子先模糊掉,从源头上拆掉差频。 据《解放军报》