低通滤镜即“光学低通滤波器”（Optical Low-Pass Filter，简称OLPF）。它出现在绝大多传感器上，主要作用是过滤高频细节，从而达到减轻甚至消除摩尔纹和伪色的作用。

▲ 中间建筑物外墙上的条纹就是“摩尔纹”


数码照片为什么会出现摩尔纹？

常见的拜耳滤镜传感器，每个像素只能记录一种色彩信息，需要经过反拜耳插值运算才能变成我们最终看到的影像。这就涉及到一个知识点：当传感器采样频率高于镜头捕捉信号空间频率的两倍时，可以还原正确图像；反之，插值运算就会出现误码，其结果就是摩尔纹或伪色。


▲拜耳传感器示意图（来自网络）

除了示例图片的砖墙外，摩尔纹还常出现在服装、织物上（这里不包括屏幕因为扫描频率出现的条纹）。而低通滤镜就是通过消除高频细节，降低镜头捕捉信号的空间频率，来减轻摩尔纹的。低通滤镜强度越高，摩尔纹的出现概率越低，但画面细节的损失也越多。

我们花大价钱购买高素质镜头，目的就是得到丰富的画面细节。但又因为细节太“高”了会带来了影响画面观感的摩尔纹和伪色，使我们不得不在传感器上加一个“模糊滤镜” —— 这合理么？


如何在不损失画面细节的情况下减轻摩尔纹？

适马sd、dp系列数码相机的解决方法是使用Foveon X3传感器。因为每个像素位置都能记录R、G、B全彩色信息，不需要插值就能得到最终画面。富士的解决方案则是引入新的滤镜排列方式（即X-Trans CMOS），官方解释从2×2阵列修改为6×6阵列后，通过增大无序性来避免产生摩尔纹和伪色。

▲ 适马Foveon X3传感器结构示意图

▲ 富士X-Trans结构论文

不过，更简单粗暴的做法则是提高传感器的的空间采样频率，也就是提高像素密度。目前，全画幅超过3600万像素、APS-C画幅超过2000万像素，以及绝大部分4/3型、1型传感器相机都取消了低通滤镜。

对了，传感器表面保护镜、IR截止滤镜、低通滤镜是不同元件。无低通滤镜并不意味着传感器更脆弱，也不代表它在天文、红外等领域具有更好地拍摄效果。

▲ 尼康D800/D800E低通滤镜相关说明


还有什么要说明的？

宾得/理光活用机身防抖组件，通过让传感器在曝光过程中产生微小移动，达到了模拟低通滤镜的效果。这样在画面中出现无法回避的摩尔纹时，我们也能有应对和改善办法。此项功能最早出现在PENTAX数码单反上，后来也被引入到GR3系列便携相机上（但没有得到更多厂商的支持）。

▲ 宾得/理光通过机身防抖来模拟低通滤镜模拟功能

索尼为RX1RII配置了光学可调节低通滤镜。它基于液晶原理，可通过电压控制低通效果（关/标准/强）。这应该是目前针对低通滤镜的最完美解决方案，无论照片、视频都适用。缺点大概是成本高，所以并没有应用在更多产品上。

▲ 索尼RX1RII的光学可调节低通滤镜

既然谈到视频，这里也要提醒大家：绝大多数高像素相机在拍摄1080P视频时都是隔行采样的。这意味着传感器采样频率大幅降低，比拍摄照片更容易出现摩尔纹和伪色 —— 考虑到高像素相机能超采1080P的产品寥寥无几，建议还是先拍摄4K视频再进行后期转码。


附：部分无低通滤镜的相机

索尼：

7R、7RM2、7RM3(A)、7RM4(A)、7RM5、A1

RX1R、RX1RII

尼康：

Z30、Z 50、Z fc、Z 7系列、Z 8、Z 9

D5300、D5500、D5600、D7100、D7200、D7500、D500、D810、D850

COOLPIX A

松下：

S5系列、S1、S1R

GX7、GX85、GX9、G100、G95、G9、GH6

富士：

X-Trans CMOS都没有低通滤镜（绝大部分X系列相机）

理光（含宾得）：

GR1/2/3/3x

K70、KP/KF、K-5IIs、K-3系列、K-1系列

徕卡：

Q系列，M240、M10系列、M11系列，SL系列

适马：

dp系列，sd系列，fp（fp L有低通）


* 奥林巴斯/奥之心产品没查到确切信息

* 作为过渡期产品，尼康D800E、佳能5DS R仍然具有低通硬件，但通过调整装配来消除了低通效果。


（完）

转自：https://mp.weixin.qq.com/s/ZP7vo-3_7M-tcAVqCNO9YQ