图像的故事-莫列波纹

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所属分类:月历图片
摘要这一篇文章会介绍一些莫列波纹的知识;介绍其的由来以及其实如何绘制的。该图像作为文艺数学君月历五月份的图像。

介绍

莫列波纹,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。

 

平行图样中的摩列

图像的故事-莫列波纹

几何手法:

考虑两组由平行且等距之线构成的图样。第一个图样线距为 p,第二个线距则为p+δp,并有0< δ <1

假如图样的线重叠于左侧,则线之间的位移随着往右而加大。给定数值支线以后,图样相反了:第二个图样之线位于第一个图样线之间。从远距离观察,当线重叠时看起来空白,线‘倒反’时看起来暗。第二个图样第nth线与第一图样第nth线相比,移动nδp。 于是,第一暗区的中央为:

图像的故事-莫列波纹

即:

图像的故事-莫列波纹

一暗区与一亮区之间的距离为

图像的故事-莫列波纹

两暗区(同时也是两亮区)之间距离为:

图像的故事-莫列波纹

由此公式,易见 : 线距愈大,亮区与暗区之间距离越大。线距之差δp愈大,亮区与暗区愈近。

旋转图样

图像的故事-莫列波纹

图像的故事-莫列波纹

意义与应用

打印全彩图案:

于图像艺术与印前,打印全彩图像需借助半色调屏幕的重叠。有些无法避免的莫列波纹是可接受的,因其十分"紧致";即,其空间频率高到难以察觉。有些印前作业借由选定角度与半色调频率来避免。莫列波纹的可见性不易预测,相同的屏幕对不同影像,成效不同。

于制造业中,波纹被用来研究材料的微观形变。

电视屏幕与照片:

当电视中人物穿戴有特定图样或纹路的服装时会产生莫列波纹。移动时莫列波纹十分易见。也是因为如此,主播或其他相关从业人员皆会注意,避免穿着造成效应的服装。

用数码相机拍摄电视屏幕也经常有莫列波纹。电视屏幕与数码相机皆用水平扫描线捕捉影像,因此导致莫列效应。 将数码相机对电视做30度倾斜可避免效应。

海洋探勘:

莫列效应也经常用于海岸警示 (通常有关管线或缆线).[1] 莫列效应会产生指向危险的箭头,当指示器经过危险处时,警示的箭头在转换方向前会先呈垂直带状。

纸钞:

许多纸钞采用波浪或螺线设计,以利用数位扫描仪产生莫列图样的倾向防止伪造。

绘制方法

下面我们来讲一下如何使用代码来绘制这种图像。

  1. With[{line = Line[{{0, n}{30, n}}]},
  2.  Show[Table[rt = RotationTransform[m \[Pi]/16{15, 15}];
  3.    Graphics[{Table[{ColorData[110][n], rt /@ line, 
  4.        rt /@ Map[Reverse, line, {1, 2}]}, {n, 0, 30}]}],
  5.    {m, 0, 7}], ImageSize -> 500]]

上面的代码可以得到下面彩色的图像。

图像的故事-莫列波纹

参考链接

莫列波纹维基百科

 

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王 茂南

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