لماذا لا تظهر الصور الملتقطة بالهاتف المحمول على شاشة LED بوضوح؟

لماذا لا تظهر صورة شاشة LED الملتقطة بالهاتف المحمول بوضوح؟

في السنوات الأخيرة، ازداد استخدام شاشات LED بشكل ملحوظ. سواء في الاستوديوهات أو مراكز المراقبة أو حتى في معدات مراقبة البيئة ، يمكنك رؤية شاشات LED. وبالمقارنة مع شاشات العرض الأخرى، تتميز شاشات LED بسطوعها وحجمها الكبير.

مع ذلك، خلال الاستخدام المطوّل، نلاحظ أنه عند توجيه الهاتف المحمول أو أي جهاز تصوير آخر نحو شاشة LED، قد تظهر أحيانًا خطوط غريبة تشبه أمواج الماء وألوان غير مألوفة، بالإضافة إلى عيوب أخرى. وينطبق الأمر نفسه على الصور، حيث يعتقد الكثيرون أن السبب هو عدم استقرار التيار، لكن هذا ليس هو السبب. سأشرح لكم اليوم بالتفصيل سبب عدم وضوح الصور الملتقطة بشاشة LED باستخدام الهاتف المحمول.

تُسمى الخطوط الشبيهة بأمواج الماء "تموجات الماء". ستظهر خطوط غامضة تشبه أمواج الماء. ببساطة، نمط المواريه هو مظهر من مظاهر مبدأ التداخل. رياضياً، تتراكب موجتان جيبيتان متساويتان في السعة وذات ترددات متقاربة، وتتغير سعة الإشارة المُركّبة تبعاً للفرق بين الترددين.

يعود سبب انتشار ظاهرة التداخل (المواريه) إلى عدم كفاية معدل تحديث شاشة LED المستخدمة. فبعض الخطوط على الشاشة لا تضيء لحظة التقاط الصور، مما يؤدي إلى ظهور سلسلة من ظواهر التداخل. ويُشار إلى معدل التحديث عادةً بوحدة الهرتز (Hz) للشاشة.

معظم شاشات LCD المستخدمة حاليًا تعمل بتردد 60 هرتز افتراضيًا. وذلك لأن الشاشة لا تظل مضاءة باستمرار، بل يتم تحديثها كل فترة زمنية محددة. على سبيل المثال، 60 هرتز تعني التحديث 60 مرة في الثانية، ولكن العين البشرية تعاني من تأخر في الرؤية، لذا فهي غير قادرة على رصد أي ومضات على الشاشة.

عندما يلتقط الهاتف المحمول صورة للشاشة، فإن معظمها يتم بسرعة غالق عالية نسبيًا. وعندما تكون سرعة الغالق أسرع من معدل تحديث الشاشة، يتم التقاط عملية تحديث الشاشة التي لا يمكننا رؤيتها بالعين المجردة، مما ينتج عنه "خطوط" في الصورة.

لنأخذ شاشة مسح ضوئي بحجم 1/4 بوصة مزودة بدائرة متكاملة لتشغيل التيار المتقاطع ومعدل تحديث 1000 هرتز كمثال. اضبط زمن تعريض الكاميرا على 1/1000 ثانية، 1/500 ثانية، 1/800 ثانية، 1/2000 ثانية. ستحدث الحالات التالية.

عند سرعة غالق تبلغ 1/500 من الثانية فقط، تضيء جميع الخطوط مرتين، ويكون السطوع ثابتًا. عند سرعات غالق تبلغ 1/800 و1/1000 من الثانية، يضيء جزء من الخطوط مرة أخرى، مما ينتج عنه درجات متفاوتة من التموج. عند سرعة غالق تبلغ 1/2000 من الثانية، لا يضيء نصف الخطوط. يمكنك تخيل عدد أنماط التموج.

لن تظهر تموجات الشاشة LED إلا عندما يكون معدل التحديث أكبر من ضعف سرعة غالق الكاميرا.

مع سرعة غالق الكاميرا العامة البالغة 1/2000 ثانية، لا يكفي معدل التحديث الذي يقارب 1000 هرتز لدائرة القيادة العادية ذات التيار المتقاطع، ومعدل التحديث 1920 هرتز لدائرة القيادة ذات المزلاج المزدوج، لتجنب ظاهرة التموج. فقط دائرة قيادة PWM عالية الدقة وعالية الجودة بمعدل تحديث يزيد عن 3840 هرتز تضمن بشكل أفضل عدم ظهور التموج على شاشة LED عند التقاط الصور.

هل توجد أي تقنيات تصوير يمكنها تقليل أو إزالة هذا النوع من التداخل؟

(1) غيّر زاوية كاميرا الهاتف. بما أن الزاوية بين الهاتف المحمول وشاشة LED ستسبب تموجات، فإن تغيير زاوية كاميرا الهاتف المحمول قليلاً (عن طريق تدوير الهاتف) يمكن أن يقلل أو يزيل هذه التموجات.

(2) غيّر موقع كاميرا الهاتف. من خلال تحريكها يمينًا ويسارًا أو لأعلى ولأسفل لتغيير زاوية التصوير، يمكن تقليل التداخل.

(3) غيّر التركيز. قد يؤدي التركيز الحاد للغاية والتفاصيل الدقيقة في الأنماط الدقيقة إلى ظهور تموجات. يمكن أن يؤدي تغيير التركيز قليلاً إلى تغيير حدة الصورة والمساعدة في التخلص من التموجات.

(4) غيّر البعد البؤري للعدسة. استخدم عدسة مختلفة أو إعدادات مختلفة للبعد البؤري لتغيير أو إزالة التموج.

(5) استخدم برنامجًا للمعالجة، واستخدم إضافة Photoshop، وما إلى ذلك لإزالة أي تموجات على الصورة النهائية.

(6) استخدم المرشح الأمامي لتثبيته مباشرة أمام مستشعر CCD لجعل ظروف التعريض الضوئي تتوافق مع التردد المكاني، وقم بترشيح الجزء ذي التردد المكاني العالي من الصورة بشكل كامل، مما يقلل من فرصة حدوث التداخل، ولكن هذا سيؤدي أيضًا إلى تقليل حدة الصورة في نفس الوقت.

يبرز هذا النوع من أجهزة الاستشعار كواحد من أكثر الحلول شيوعًا، متجاوزًا فوائد أجهزة الاستشعار الأصلية، مع وجود أدلة علمية قاطعة تشير إلى دوره الإيجابي في أنظمة مراقبة البيئة.

على مدى عقود، بحثت شركة هونان ريكا للتكنولوجيا الإلكترونية المحدودة عن العديد من الأسرار ووجدتها لمساعدة عملائها في جميع أنحاء العالم على تحقيق أهدافهم في مجال تصنيع أجهزة الاستشعار الأصلية (OEM) من خلال توفير حلول فعّالة ومفيدة. تفضل بزيارة موقع ريكا لأجهزة الاستشعار للاطلاع على بعض هذه الأسرار.

تركز شركة هونان ريكا للتكنولوجيا الإلكترونية المحدودة دائمًا على وضع السوق العالمية وتفهم العوامل المهمة لتصنيع حلول أجهزة الاستشعار.

تتمثل إحدى الاستراتيجيات الرئيسية في تحقيق رضا العملاء التام. تقوم شركة هونان ريكا للتكنولوجيا الإلكترونية المحدودة بتحليل احتياجات السوق حول العالم باستمرار لتطوير مجموعة كاملة من المنتجات للاستخدامات المختلفة.