莫列波纹(Moiré pattern)与Banding

本文探讨了莫列波纹(Moiré pattern)现象及其在图像处理中的应用,解释了它如何由栅栏状条纹重叠产生干涉影像。同时,深入讨论了Banding效果,即因像素色彩精度不足导致的颜色渐变不连续问题,并提出了抖动算法作为解决方案。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

1.莫列波纹(英语:Moiré pattern),又译为摩尔纹莫尔条纹叠纹水状波纹、是一种在栅栏状条纹重叠下所产生的干涉影像。莫列波纹来自法语:moiré, 是一种纺织品,它的纹路类似于水波。最早这种纺织品是由作成,后来也用棉线或人造纤维来呈现相同的效果

2.wiki:https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%8E%AB%E5%88%97%E6%B3%A2%E7%B4%8B

https://en.wikipedia.org/wiki/Moir%C3%A9_pattern

图像处理或者渲染中常会出现这种现象。例如旋转某些有规律的图就会出现这种波纹

3.Banding效果,由于像素色彩精度不够而用邻近色彩来模拟某些相关的颜色值就出现了Banding效果, 例如pc端的渐变图像到手机上显示就容易出现这种问题,下面的示例图是用色调纹理模拟的。

Banding示例图像:

解决方案: 抖动算法,请见:

Dither(抖动): Bayer Matrix(Bayer ordered dither matrix)与Bayer Filter(拜尔滤镜)_bayer矩阵-优快云博客

<think>嗯,用户问的是栅格化伪影的概念及原因。首先我需要明确什么是栅格化。根据引用[3],光栅化是将几何图元转为二维图像的过程,分为确定栅格区域和分配颜色深度两部分,最终生成片元。那栅格化伪影应该是在这个过程中产生的图像缺陷。 接下来,思考伪影的可能原因。引用[1]提到量化误差会导致块状效应,引用[2]讨论了射线束硬化伪影等。不过栅格化伪影可能涉及不同的机制。比如,在光栅化阶段,如果采样不足,可能会有锯齿(走样),这属于常见的伪影。另外,理映射时的MIPMAP层级选择不当可能导致模糊或闪烁,这也是伪影的一种。 另外,几何边缘处理不当,比如没有使用抗锯齿技术,边缘会出现锯齿状。还有,深度测试或模板测试配置错误可能导致像素错位,形成伪影。此外,着色器计算中的精度问题,比如低精度浮点数导致的颜色断层,也可能算作栅格化伪影。 需要将这些原因系统化,分点说明。同时要结合引用中的内容,比如光栅化过程产生片元,可能在这过程中如果处理不当,就会引入伪影。例如,采样不足属于第一部分工作的问题,颜色分配错误属于第二部分的问题。 最后,确保回答结构清晰,分概念、原因两部分,并自然加入引用标记。</think>### 栅格化伪影的概念及原因 #### 1. 栅格化伪影的定义 栅格化伪影是指在计算机图形学中,由于光栅化过程(将几何图元转换为像素图像)中技术限制或算法缺陷导致的图像异常现象。这些伪影可能表现为锯齿、理闪烁、颜色断层、几何错位等[^3]。 #### 2. 主要产生原因 **(1)采样不足走样** - **锯齿(Aliasing)**:几何边缘因像素采样率不足呈现阶梯状不平滑现象,例如直线或曲线边缘的“锯齿”感。 - **莫尔Moiré Pattern)**:高频理(如细密条)在低分辨率下采样时产生虚假低频信号,形成波纹状干扰。 **(2)理映射问题** - **MIPMAP层级跳跃**:理细节因视角远近变化导致MIPMAP层级切换不连续,产生闪烁或模糊。 - **理压缩损失**:压缩算法(如BCn格式)可能引入块状伪影或颜色失真。 **(3)几何处理缺陷** - **深度冲突(Z-fighting)**:两个表面深度值过于接近时,深度缓冲精度不足导致像素交替显示,形成闪烁伪影。 - **裁剪空间误差**:浮点运算精度限制可能使顶点坐标计算错误,导致几何体边缘断裂或错位。 **(4)着色器计算误差** - **颜色量化误差**:低精度颜色缓冲(如8位/通道)可能导致渐变区域出现色带(Color Banding),尤其在HDR场景中更明显[^1]。 - **光照计算截断**:动态光照计算中若未正确处理高光溢出,可能形成亮斑或暗区突变。 #### 3. 示例对比 - **未抗锯齿的边缘**:$$I_{\text{original}}(x,y) = \sum_{i=1}^{n} \delta(x-\lfloor x_i \rfloor, y-\lfloor y_i \rfloor)$$ - **抗锯齿后改进**:$$I_{\text{AA}}(x,y) = \frac{1}{k} \sum_{j=1}^{k} \int_{A_j} f(x,y) \, dxdy$$ 通过超采样或多重采样可有效减少锯齿伪影。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值