مویر و نحوه کنترل آن
Moiré

ابتدا لازم است در خصوص کلمه Moiré توضیح مختصری ارائه گردد. اولین بار کلمه Moiré توسط بافندگان پارچه ابداع شد و از واژه Mohair که نوعی پارچه ساخته شده از موی بز بود اقتباس گردید. این کلمه به زبان فرانسه به صورت ماری (more-ay) تلفظ می شود و در زبان فارسی عموما به صورت مویر تلفظ شده و به این نام در بین عکاسان جا افتاده است. البته در فارسی گاهی واژه "ماره" به عنوان معادل آن بکار می رود. در اینجا ما از همان اصطلاح رایج مویر استفاده می کنیم.

الگوی مویر (Moiré) بر روی پارچه کت دیده می شود.

ایجاد الگوهای مویر از مدت ها قبل در عکاسی وجود داشته است. بسیاری از عکاسان در هنگام عکاسی از افراد، ساختمان ها یا موارد دیگر با این موضوع برخورد کرده اند که در سطوحی که از خطوط موازی یا شبکه ای از خطوط پوشیده شده است، طرح های رنگین کمانی یا الگوهای به هم ریخته و عجیب و غریبی در خطوط ایجاد می گردد. به این پدیده، مویر (Moiré) یا ماره گفته می شود. ایجاد مویر در عکس ها یکی از مشکلات عکاسی است که در صورت ایجاد، برطرف کردن آن بسیار مشکل و در مواردی ناممکن می باشد به همین علت لازم است که هر عکاس در حین آموزش های عکاسی، نحوه کنترل یا جلوگیری از ایجاد ان را فرا گیرد.

گاهی اوقات الگوی مویر در هنگام عکاسی از برخی ساختمان های دارای خطوط موازی یا شبکه های یکنواخت و ریز ایجاد می گردد.

نحوه ایجاد مویر

مویر اصولا در طبیعت دیده نمی شود ولی در اشیا و عناصر پیرامون ما به وفور یافت می گردد، خصوصا وقتی که عناصر مذکور دارای الگوهای منظم و ظریفی از خطوط یا نقاط را تشکیل می دهند. مثلا پارچه های راه راه ریز، موهای صاف، بعضی طرح های معمارانه با خطوط زیاد یا بر روی صفحه مونیتورها که ممکن است موجب ایجاد مویر گردند.

در عکاسی از مونیتور، گاهی مجموعه دانه های ریز پیکسل ها به شکل الگوی مویر دیده می شوند.

مویر در واقع وقتی اتفاق می افتد که دو الگوی جداگانه بر روی یکدیگر قرار گیرند و الگوی سومی ایجاد کنند. مویر به روش های مختلفی ایجاد می شود. برای اینکه با نحوه ایجاد مویر آشنا شوید به چند مثال توجه کنید:
الگویی از خطوط موازی و هم پهنا را در نظر بگیرید که با فاصله مساوی از هم قرار گرفته اند و طرحی با خطوط راه راه ریز ایجاد می کنند. اگر دو سری از چنین الگویی را همچون دو لایه مجزا بر روی یکدیگر قرار دهید و یکی از لایه ها را به آرامی بچرخانید، خواهید دید که به هم ریختگی و اشکال پیچیده ای ایجاد می شود که همان مویر است.

با قراردادن الگوی الف بر روی الگوی ب، الگوی جدیدی (ج) به صورت طرح مویر ایجاد شده است.

ایجاد الگوی مویر (Moiré pattern) را می توان در اثر همپوشانی خطوط موازی و هم مرکز که دارای پهنا و فواصل یکسانی هستند نیز بوجود آورد.

همپوشانی دو الگوی هم مرکز و ایجاد الگوی مویر

حتی شبکه هایی از خطوط مربع که بطور منظم و یکنواخت قرار گرفته اند و الگویی چهارخانه ای دارند نیز می توانند در صورت هم پوشانی با شبکه دیگری از خطوط، الگوی مویر تولید نمایند. بر اساس شکل و راستای شبکه ها ممکن است اشکال و طرح های مختلفی ایجاد گردد.

اگر دو شبکه با الگوی چهارخانه ای را بر روی یکدیگر قرار دهید و یکی از انها را بچرخانید (شبکه ب)، به هم ریختگی های خطوط و اشکال مربعی جدیدی را مشاهده خواهید کرد.

در مثال دیگر، چند دایره هم مرکز که با فواصل یکسان از یکدیگر قرار گرفته اند را در نظر بگیرید. وقتی که ضخامت این دوایر و فاصله بین خطوط تغییر می کند، ممکن است خطوط و منحنی های کاذب و اضافی توسط چشم دیده شود.

با تغییر ضخامت خطوط، ممکن است اشکال و منحنی های اضافی توسط چشم دیده شود.

همچنین اگر فاصله خطوط در الگوی قبلی (دایره های هم مرکز) کمتر شود و جزئیات بیشتری را شامل گردد، ممکن است خطوط و منحنی های کاذب و اضافی توسط چشم ما دیده شود.

ایجاد الگوی مویر در خطوط دایره ای هم مرکز (طرح سمت چپ)

در عکاسی هنگامی مویر ایجاد می شود که قسمتی از یک صحنه یا یک سوژه از جزئیات تکرار شونده زیادی همچون خطوط یا نقاط ریز و امثالهم تشکیل شده باشد که میزان آن از تفکیک پذیری (Resolution) سنسور دوربین تجاوز کند و میزان پیکسل های سنسور (در واقع فوتوسایت ها) توانایی ثبت واقعی اطلاعات نوری دریافت شده از جزئیات بسیار زیاد صحنه را نداشته باشد. بطوریکه وقتی تصویر صحنه بر روی سنسور تشکیل می گردد، انگار که دو الگوی مختلف بر روی یکدیگر همپوشانی کرده و تصویر آنها به صورت الگویی موج دار ثبت می گردد. به عبارتی در تصویر مویر (Moiré) ایجاد می شود.
پدیده مویر (Moiré effect) به صورت الگو ها یا نوارهای راه راه عجیب و ناخوشایند و گاهی طرح های حلقوی تظاهر می کند.

نوارها و الگوهای اضافی بر روی پارچه کت دیده می شود.

با توجه به وجود فیلترهای سه رنگ (آبی B، سبز G و قرمزR) که با چیدمان بایر (Bayer array) بر روی فوتوسایت های سنسور قرار گرفته است، ممکن است الگوهای مویر شبیه رنگین کمان و یا نویزهای رنگی ایجاد گردد. از جمله عواملی که به تشدید ایجاد مویر کمک می کند، منظم و یکنواخت بودن فاصله بین فوتوسایت های رنگی مشابه بر روی سنسور است.
وقتی که جزئیات صحنه و اطلاعاتی که از طریق برخورد نور به سنسور دریافت می گردد توسط یک فوتوسایت یا فوتوسایت دیگری قابل ثبت نیست، ممکن است خطاهایی در ثبت اطلاعات فوتوسایت ها بوجود آید که معمولا به صورت خطا در میزان درخشندگی یا رنگ دیده می شود. این خطاها منجر به ایجاد مویر خواهند شد.
به همین علت هر چه سنسور دارای رزولوشن بیشتری باشد و از تعداد فوتوسایت های بیشتری برخوردار باشد، امکان ایجاد مویر کاهش خواهد یافت.

چیدمان بایر و نحوه ایجاد مویر در سطح سنسور

برای مطالعه بیشتر در خصوص فوتوسایت ها و ساختار سنسور می توانید به مقاله "نحوه کارکرد حسگر ( سنسور ) در دوربین های عکاسی دیجیتال" در همین وب‌سایت مراجعه نمایید.

ساختار سنسور و پدیده مویر

مویر می تواند در تصاویر همه انواع دوربین های دیجیتال و یا خروجی اسکنرها اتفاق افتد. ولی در دوربین های DSLR که اصولا برای تهیه تصاویر با کیفیت بالا طراحی شده اند، خصوصا در انواعی که فیلتر پایین گذر نوری (Optical Low-pass Filter) ندارند، بیشتر دیده می شود.
این فیلتر که به نام فیلتر تصحیح فرکانس (Anti-aliasing) (بطور مختصر AA filter) یا فیلتر تارکننده (Blur filter) نیز گفته می شود در بسیاری از دوربین های دیجیتال در جلوی سنسور تعبیه شده است و عملکرد آن به این صورت است که از عبور امواج نوری با فرکانس بیشتر از اندازه تعیین شده (سیگنال های High) جلوگیری کند.
این فیلتر با ایجاد اندکی تاری (Blur) در تصویر، به میزان خیلی کم موجب کاهش تیزی (شارپنس) تصویر می شود و از دندانه ای شدن لبه های خطوط جلوگیری می کند.
وجود این فیلتر بر روی سنسور حتی در هنگام عکاسی از جزئیات ریز، احتمال ایجاد مویر در تصاویر را به طور چشمگیری کاهش دهد. این موضوع خصوصا در مورد دوربین های با تفکیک پذیری (رزولوشن) پایین برای جلوگیری از ایجاد مویر بسیار کمک کننده است.

نحوه قرارگیری فیلتر پایین گذر نوری در ساختار سنسور دوربین های عکاسی

در دوربین های دارای سنسور با تفکیک پذیری بالا، به دلیل افزایش تعداد فوتوسایت ها و قابلیت ثبت جزئیات بسیار بالا، الگوهای مویر کمتر ایجاد می شود. به همین علت برخی تولید کنندگان دوربین برای افزایش کیفیت و شارپنس تصویر، فیلتر پایین گذر نوری (OLPF) را در برخی دوربین های خود حذف نمودند. در این دوربین ها احتمال ایجاد مویر در مواجهه با صحنه هایی که دارای جزئیات و الگوهای منظم و ریز می باشند بیشتر است، اگر چه برای عکاسان حرفه ای که با کنترل این پدیده آشنایی بیشتری دارند، معمولا مشکلی ایجاد نمی شود. البته این دوربین سازان معمولا برای راضی نگه داشتن هر سلیقه ای انواع دوربین های با فیلتر و بدون فیلتر OLPF را ارائه نموده اند!

مقایسه تصاویر دوربین نیکون D800 با فیلتر OLPF و دوربین D800E بدون فیلتر OLPF (منبع تصویر: وب سایت nikonusa)

روش های کاهش مویر

مویر، کیفیت و وضوح تصاویر را کاهش می دهد. پس لازم است برای جلوگیری از ایجاد آن بکوشید. برای کنترل این موضوع که آیا در تصویر شما مویر ایجاد می شود یا خیر، می توانید ابتدا یک عکس سریع بگیرید و سپس با بزرگنمایی 100 درصد در مونیتور دوربین (LCD)، وجود مویر را بررسی کنید. توجه داشته باشید که دیدن تصویر کوچک بر روی مونیتور ممکن است مویر را نمایش ندهد و لازم است حتما بزرگنمایی آن 100% باشد. اگر در بررسی مونیتور مشخص شد که مویر بر روی تصویر شکل نگرفته است، به ثبت عکس بپردازید، در غیر این صورت لازم است برای جلوگیری از ایجاد مویر اقدام کنید.

دو راه حل در پیش دارید: یا سوژه خود را تغییر دهید و از چیز دیگری عکس بگیرید! و یا اینکه از روش های جلوگیری از ایجاد مویر استفاده کنید.
وقتی که در تصویری مویر ایجاد می شود، برطرف کردن آن از طریق پردازش نرم افزاری بسیار مشکل و در مواقعی حتی ناممکن خواهد بود. به همین دلیل اصولا بهتر است که در هنگام عکاسی از ایجاد آن جلوگیری نمود. از آنجا که شدت مویر به نحوه تداخل و همپوشانی الگوها (الگوی جزئیات صحنه و الگوی سطح سنسور) بستگی دارد، تغییر روش تقابل این الگوها با یکدیگر بهترین راه برای جلوگیری از مویر خواهد بود.

تصویری از سطح شبکه ای یک توری پنجره که الگوهای مویر ایجاد کرده است.

برای کنترل مویر روش های مختلفی وجود دارد و توصیه هایی که در ادامه ذکر شده است می تواند در این خصوص به شما کمک نمایند.

الف) برای جلوگیری از ایجاد مویر باید بدانید که بیشتر در کجا ظاهر می شود. وقتی که از یک سوژه یا صحنه با الگوهای تکراری یا جزئیات بسیار کوچک عکس می گیرید، احتمال ایجاد مویر را در نظر داشته باشید. همیشه مواردی همچون پارچه های راه راه یا دارای الگوهای تکراری، پشت بام ها و ساختمانهایی با طرح های پیچیده با جزئیات زیاد، صفحه نمایش رایانه، تبلت، تلویزیون و حتی تلفن های هوشمند را در نظر داشته باشید.
همچنین به این نکته توجه کنید که قصد دارید تصویر شما با چه بزرگنمایی نمایش داده شود. گاهی در تصویری که اساسا الگوی مویر ثبت نشده است، به علت وجود بافت های ریز و طرح خطوط موازی، ممکن است در هنگام نمایش در بزرگنمایی خاصی، الگوی مویر توسط چشم دیده شود.

ایجاد الگوی مویر با کم کردن بزرگنمایی تصویر در هنگام نمایش

ب) اگر مویر در تصویر شما قابل مشاهده بود، می توانیدکمی فاصله خود را از سوژه تغییر دهید و دوباره عکس بگیرید. به عبارتی بطور فیزیکی به سوژه نزدیک یا دور شوید. با این کار، هم پوشانی ایجاد شده بین الگوهای تکراری موجود در صحنه با الگوی سطح سنسور را بر هم می زنید و از تشکیل مویر ممانعت می کنید.
معمولا نزدیک شدن به سوژه نتایج بهتری می دهد زیرا فواصل بین خطوط و جزئیات سوژه بزرگتر شده و احتمال ایجاد مویر را کاهش می دهد.

ج) یک راه دیگر برای ممانعت از مویر این است که فاصله کانونی لنز را تغییر دهید. مثلا اگر از یک لنز زوم استفاده می کنید، فاصله کانونی آن را با تغییر زوم، افزایش یا کاهش دهید. با این کار بزرگنمایی تصویر کمتر یا بیشتر شده و می تواند به ناپدید شدن مویر بیانجامد. مشکل این روش این است که با توجه به چیزی که از آن عکس می گیرید، همیشه قابل استفاده نیست و ممکن است کادر مورد نظر شما تامین نگردد.

با افزایش فاصله کانونی در تصویر سمت راست، الگوهای مویر برطرف شده است.

د) گاهی با تغییر نقطه فوکوس از روی ناحیه ای که دارای طرح راه راه یا الگوهای ریز و زیاد است به محلی کمی دورتر از آن می تواند از ایجاد مویر جلوگیری کند. علت این است که مویر در اثر شارپی زیاد ایجاد می شود و با تغییر نقطه فوکوس مقداری از شارپی آن ناحیه کاسته شده و منجر به کاهش مویر می گردد. البته این روش همیشه عملی نیست و بستگی به نوع عکس و سوژه مورد نظر شما خواهد داشت.

در تصویر سمت راست، مختصری نقطه فوکوس جابجا شده است، درنتیجه با کاهش شارپی سطح پارچه، مویر برطرف شده است.

اگر عنصری که در تصویر شما ایجاد مویر می کند، سوژه اصلی شما نیست، یک راه این است که آن را از منطقه فوکوس خارج کرده و محو کنید. در این موارد دیافراگم های بازتر برای کاهش عمق میدان، می توانند مفید واقع شوند.

در تصویر سمت راست با بزرگتر کردن روزنه دیافراگم (f کوچکتر)، سطح پارچه از عمق میدان تصویر خارج شده است و الگوی مویر نیز دیده نمی شود.

هـ) بعضی مواقع با تغییر بسیار کوچکی در زاویه دوربین نسبت به سوژه، مویر بطور کامل از بین می رود. همچنین می توان دوربین را مقداری به چپ، راست، بالا یا پایین جابجا کنید. تغییر زاویه مختصر دوربین باعث می شود که الگوهای تکراری موجود در صحنه از زاویه متفاوتی دیده شوند و هم پوشانی آنها بر الگوی سنسور و در نتیجه ایجاد مویر، که در زاویه دید قبلی دوربین ایجاد شده بود، از بین برود.

و) یک روش دیگر که کمتر استفاده می شود، کم کردن اندازه روزنه دیافراگم مثلا به حدود f/11 یا f/16 است. در این حالت میزان پراش نوری یا Diffraction در تصویر افزایش می یابد، در نتیجه رزولوشن کاهش یافته و می تواند موجب برطرف شدن مویر گردد. این روش معمولا وقتی بکار می رود که از روش های دیگر به نتایج مورد نظر دست نیافته باشیم.

در تصویر سمت راست با کم کردن اندازه روزنه دیافراگم، مویر برطرف شده است.

ز) اگر به هر صورت نتوانستید که در تصویر ایجاد مویر را کنترل کنید، می توانید تلاش کنید تا در هنگام پردازش تصویر آن را کاهش دهید. اگر چه این کار به سادگی انجام نمی شود و معمولا نتایج خیلی خوبی از آن حاصل نمی گردد.
به علت اینکه در مویر رنگی (Color moiré) اصولا کانال های رنگی دخیل می باشند، عموما با پردازش دیجیتالی قابل برطرف کردن است.
روش های مختلفی در نرم افزارهای پردازش تصویر همچون لایت روم ، فوتوشاپ و پلاگ این ACR وجود دارد که می توان از طریق آنها به رفع یا کاهش مویر پرداخت. این روش ها خصوصا در مواقعی موفق تر هستند که میزان و شدت مویر زیاد نباشد.

برطرف کردن مویر از طریق نرم افزارهای پردازش تصویر

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
گردآوری و تالیف: امیر دولتیاری
 تاریخ نگارش/آخرین ویرایش: 1399/9/5
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
مراجع:

1_ Andrei Maguleanu (2018). moiré in Photography: What It Is and How to Remove It. Retrieve from www.picturecorrect.com on May 13.
2_ Editors (2020). What Is Moiré? How to Best Deal With This Nuisance. Retrieve from www.aperturebuzz.com on Nov 3.
3_ Editors (2020). Moiré & False Color. Retrieve from www.nikonusa.com on Nov 3.
4_ Michael Freeman (2008). Mastering Digital Photography, 1th ed. ILEX, UK.
5_ Nasim Mansurov (2019). What is Moiré and how it can ruin your photos. Retrieve from http://photographylife.com on Dec 24.
6_ Phil Rhodes (2020). What really causes moiré in cameras? Retrieve from www.redsharknews.com on Nov 12.
7_ Taya Ivanova (2020). What Is Moiré Pattern in Photos? (How to Spot, Avoid and Remove Moiré). Retrieve from http://expertphotography.com on Nov 2.
8_ Todd Owyoung (2012). Understanding Moiré Patterns in Digital Photography. Retrieve from www.ishootshows.com on Apr 9.
9_ William Sawalich (2019). Three Ways to Fight Moiré. Retrieve from www.dpmag.com on Aug 5.

مقالات مرتبط:

- نحوه کارکرد حسگر ( سنسور ) در دوربین های عکاسی دیجیتال

- اصول پایه نوردهی در عکاسی (بخش 1) مثلث نوردهی

- اصول پایه نوردهی در عکاسی (بخش 2) سرعت شاتر 

- اصول پایه نوردهی در عکاسی (بخش 3) روزنه دیافراگم

- اصول پایه نوردهی در عکاسی (بخش 4) حساسیت سنسور (ISO)

- عمق میدان و عوامل موثر بر آن

- انواع لنزها و طبقه بندی آنها

- کاربرد های ISO خودکار (Auto ISO)