电脑显示器有波纹 为什么用手机拍摄电脑时，屏幕会有“水波纹”？

相信大家都有这样的经历。用手机拍摄电脑屏幕或其他电子屏幕时，照片中往往会出现“水波纹”之类的图案。放大或缩小时，波纹的形状会相应改变，对照片效果影响很大。那么，什么是“水波纹”，它是如何产生的呢？

两组频率相近的网格线的叠加空给出了莫尔条纹的原理图

第一种“水波纹”其实是显示器上的一些亮点或亮线，是手机拍摄的快门频率高于显示器的刷新频率造成的。刷新频率通常被称为物理单位赫兹。例如，显示器的刷新频率是60赫兹，这意味着每秒60次刷新。我们在生活中用肉眼看到的永远明亮的显示器，其实并不是它的“真面目”，而是通过一幅又一幅画面的刷新而出现的。而且显示器的刷新并不是整个屏幕一起刷新，而是从左到右，从上到下一步一步进行的。在某个时刻，显示器只有一个或几个亮点。

那为什么用肉眼直接看屏幕不是亮点？这是因为人眼的灵敏度比较低，屏幕刷新速度非常快，短时间内扫描整个屏幕。再加上人类视觉的暂留效应，我们会看到一个完整连续稳定的画面。但用手机拍摄时，由于快门频率高于显示器的刷新频率，会捕捉到一些亮点或线条，这就是我们看到的“水波纹”。

第二种“水波纹”学名为莫尔条纹，是由空间频率相近的两组或两组以上的线条相互干涉重叠而产生的。下面，我们举一个简单的例子来解释莫尔条纹的产生。比如在两张透明塑料纸上画一排垂直线，上面的每1毫米，下面的每1.1毫米，然后把两张纸重叠起来。很容易发现两排竖线每隔11mm就会重叠一次，形成与原竖线厚度相同的竖线，而其他的竖线由于部分重叠，会有不同程度的变粗。在细线的重叠位置附近，曝光间隙大且亮，其他位置的曝光间隙小且灰。这样，整张纸形成一个周期为11mm的明暗分布，明亮的部分更容易被眼睛感知，从而形成条纹。当两排条纹有一定夹角时，条纹是倾斜的，会产生弯曲的“波纹”。

回到我们的显示屏问题，此时的莫尔条纹是电脑显示屏、手机摄像头、手机显示屏相互干扰的结果。用摄像头拍屏幕时，电脑屏幕上的纵横像素网格相当于第一层线网，手机摄像头中的传感器阵列相当于第二层线网，手机显示屏相当于第三层线网。这三层网格在大多数情况下并不完全重叠，所以拍摄的图案有莫尔条纹，即“水波纹”。

那么，有什么办法可以淡化“水波纹”呢？有些手机有“减少闪烁”的选项，可以减慢手机的频率，或者调整摄像头与显示器的角度和距离，找到合适的位置，尽可能避免或减弱莫尔条纹的影响，或者尝试通过截屏获取照片，这样照片会更清晰。

另外，如果用数码相机拍摄屏幕，只要选择“速度优先”的拍摄模式，快门速度设置为低于屏幕刷新间隔，相机根据感光度自动确定光圈大小，那么拍摄的照片就不会有“水波纹”了。与数码相机相比，手机的拍摄功能相当简陋，只能根据被摄对象的亮度自动增减曝光。

本文由北京邮电大学计算机科学与技术副教授张进行科学控制。