如何用相机拍摄LED显示屏图像

如何用相机拍摄LED显示屏图像

LED显示屏具有高亮度、阵列排布、刷新频率的特点，导致使用相机清晰采图存在较大

的困难。在拍摄时，容易拍出水波纹，校正人员在校正前后对比图片采集更需要具备一定的

技巧和耐心。

1.1 相机图片成像

当进行大屏校正时，将相机镜头对准校正分区，调节镜头焦距使分区在相机视野内。

考虑到镜头边缘区域的镜头分辨率、光学成像质量显著下降，即使经过光学修正，校正

效果也会受到影响，所以成像图中的分区屏体应位于图像中心，且分区屏体长宽只能占取图

像长宽的4/5，即要求上下左右都至少预留1/10：

图 0-1

图8-1 分区成像大小示意图

成像太小或成像太大，都会导致校正结果出现问题，需调整焦距将成像大小调节到标准

大小。通过调节焦距将成像调节至合适大小，然后调节对焦，将灯板像素点清晰成像:

图 0-2

图8-2 分区清晰成像示意

当进行单箱体校正时，箱体像素数一般小于相机支持的分区最大分辨率，所以不建议将

焦距调到最大，一般调节焦距让箱体位于成像图中心，长宽占到成像图长宽的一半，即上下

左右各预留1/5。

1.2 曝光量的控制

合适的曝光量是采图的关键。

目前我们使用的单反相机450D和7D都是使用CMOS感光芯片，光电响应曲线基本上是

线性的，即相机只能在一个有限的区间内准确地测量外界光的光通量。

合适的曝光量要求显示屏的大部分区域成像光通量都在CMOS的线性感应区间内，超过

这个线性区间则CMOS不能正确测量其曝光量。当曝光量过低时，图片过暗，对比度太差；

当曝光量过大时，局部过曝，会导致大量高亮度细节丢失。

因此，建议使用M档即手动档来严格控制曝光量。首先优先调节光圈控制进光亮，其次

可以适当调节曝光时间（曝光时间过长、过短都有问题，第三点会提到）；如果调节完这两

项还存在过曝的现象，可以考虑降低显示屏亮度，如果是曝光不足，可以考虑调节ISO。

1.3 条纹线的成因和去除

当相机曝光量合适时，CCD或CMOS记录的光电响应值就能真实地反映成像物体。但是

在拍摄显示屏时，我们经常发现拍摄时出现条纹线或者人眼观看效果良好的显示屏成像质量

却很差。

出现这种情况的原因无非是CCD记录的信息不足以真实反馈人眼接受到的信息，可能的

原因有两种：一种是快门时间短，相机记录的信息没有经过充分的积分累加，是片面的；另

一种是对每个像素点的信息，记录的CCD感光元数量过少，带有片面性，也不足以反映真实

的信息。简单地说，就是时域或空域上信息量不足。

时域上信息量不足最明显的案例就是拍摄扫描屏时，曝光时间短产生的黑白相间条纹。

假设LED屏换行频率在300Hz左右，当相机曝光时间小于1/200，采样到的LED亮度大

小随着周期变化而变化，于是就出现明暗交替的粗条纹。曝光时间越短，该现象越明显，反

之相反。因此可以通过增加曝光时间解决该问题，当曝光时间为LED屏刷新周期的5倍时，

人眼观看图像时就基本看不到这种现象了。同样道理，用较短的曝光时间拍摄灰度刷新频率

低的屏，拍摄到的图像可能就会产生色彩严重失真的现象。

解决这种问题的办法只有一个，提高显示屏的刷新率或提高相机的曝光时间。

空域上信息量不足的情况也经常发生。因为显示屏上的LED密度极大，在进行大屏采图

时，相机上CMOS的分辨率有限，导致每个LED对应相机上的CMOS上的感光元个数极少，即

采样点数不够，很难精确测量实际LED的亮度值。再加上LED显示屏阵列排布的特性，这种

测量误差以周期性的形式有规律的出现，则形成了条纹线。如果我们把一幅显示屏清晰成像

图放在电脑上显示，同时不停改变图片的显示窗口大小，必然会出现条纹线，这是因为拖动

显示窗口时，图像的显示分辨率在改变，显示精度也会改变。

去除这种水波纹的方法有：重复采图、调节焦距、调节对焦环、调节采图距离等，因为

水波纹的出现是由于测量误差以周期性的规律出现导致的，任意调节一种相机设置的方法都

可能打破这种周期性规律。

1.4 曝光时间的选择

由于曝光时间过短就会受到刷新频率的影响，出现暗线或条纹。一般来说只要保证曝光

时间是显示屏的刷新时间的5倍以上，就可以避免这种现象的出现。

当手持相机时，曝光时间应该控制在20ms以下，否则手部的抖动会使得成像质量大大

下降。

因此，对于刷新率低的扫描屏建议将相机安放在三脚架上采图，延长曝光时间。

错误信息（联机） 处理方式

请检查主从机之间的网络连接是否断开

网络故障或超时 请尝试重新连接NovaLCT

如果问题仍未解决，尝试重新启动NovaLCT

打开LCT的联机校正页面，在该页面上查询正确的屏体

与LCT显示屏信息不匹配

信息

相机自身错误 请检查相机是否开启,是否正常连接到主机

请检查LED屏体是否显示软件所要求的颜色；请检查相

机镜头是否正对校正屏体；

校正软件和数据库如果是在C盘或桌面上请移换到其

他盘符底下

校正软件和数据库如果是在C盘或桌面上请移换到其

他盘符底下

请检查屏体显示是否正常；

请检查相机镜头是否正对校正屏体并清晰成像

请检查大屏显示区域是否被障碍物遮挡

请尝试改变镜头焦距

请尝试提高软件允许的死灯比例

请检查屏体显示是否正常；

请检查相机镜头是否正对校正屏体并清晰成像

尝试重启软件

图像数据颜色错误

未采集到图像或未找到图

像

点定位错误

内存错误

1.5 校正前后采图对比

由于校正后亮度降低，成像时更多的部分在CMOS的线性工作区内曝光，导致相机对显

示屏的细节成像更为清晰。这会导致校正后的一些缺陷更为明显，如分区边界线，箱体边界

线，死点等。

为了获得最好的校正对比效果，一方面必须严格控制曝光量，既能突出校正前的缺陷又

能突出校正后的均匀性；另一方面建议将校正后的亮度略微调高，达到和校正前同一的亮度

水平，或通过调节相机设置适当提高曝光量，这样能改善成像质量，突出校正后良好的均匀

性，但要注意这种调节必须适度，不能让校正前后图像亮度有明显区别。