T33/T32Pro-Camera 画面出现工频干扰水波纹怎么办？

T33/T32Pro-Camera 画面出现工频干扰水波纹怎么办？

Q：室内拍摄时，画面出现一条条横向明暗带，并且在视频中不断向上或向下滚动，是什么原因？

A：这通常是灯光闪烁频率与 Camera 曝光、帧率或逐行读出不同步造成的工频干扰，也常叫 Flicker、频闪条纹或水波纹。

问题现象

正常与异常对比

左侧为正常画面，右侧墙面上可看到宽幅横向明暗带。

静态异常示例

工频干扰水波纹

视频中的动态表现

工频水波纹动态滚动示例

动态示意中，横向明暗带会随帧向上或向下滚动。以上图片和 GIF 为基于实拍画面制作的现象演示。

为什么会产生水波纹？

1. 人眼看着常亮，灯光实际可能一直在闪

市电交流频率一般为：

• 中国及多数地区：50 Hz；

• 部分国家和地区：60 Hz。

很多 LED 灯、日光灯并不是完全稳定发光。灯具驱动如果整流和滤波不足，光强会随电网周期变化。

50 Hz 交流电经过全波整流后，灯光亮度常以约 100 Hz 波动；60 Hz 电网下则常见约 120 Hz 光强波动。人眼通常感觉不到，但 Camera 能记录下来。

2. Rolling Shutter 不是整帧同时曝光

多数 CMOS Sensor 使用 Rolling Shutter，也就是从上到下逐行曝光和读出：

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第 1 行曝光时，灯光可能较亮

第 100 行曝光时，灯光开始变暗

第 300 行曝光时，灯光又变亮

……

同一帧内，不同行采集到的灯光亮度不一样，最后就会形成横向的明暗条带。

3. 为什么视频里的条纹会移动？

灯光闪烁周期、Sensor 行扫描时间和视频帧率通常不会完全同步。

每一帧开始曝光时，灯光所处的亮暗相位都会有一点变化，因此条带位置会逐帧变化，看起来就像水波一样向上或向下滚动。

滚动方向和速度会受以下因素影响：

• 帧率；

• 曝光时间；

• Sensor 行读出时间；

• 灯具闪烁频率；

• LED 驱动电源质量。

4. 为什么有时是宽条，有时是细条？

条带宽度不是固定的，主要与灯光闪烁频率和 Sensor 行扫描速度有关：

• 灯光变化较慢、行扫描较快：可能看到较宽的明暗带；

• 灯光 PWM 频率较高、行扫描较慢：可能出现较密的细条；

• 曝光时间较长：多个亮暗周期被平均，条带可能减轻；

• 曝光时间较短：更容易把瞬时亮度变化记录下来，条带更明显。

哪些场景容易出现？

• LED 灯、日光灯照明的室内场景；

• 低成本 LED 驱动或灯具老化；

• LED 广告屏、显示器、灯箱；

• 高帧率或短曝光拍摄；

• 夜间增益较高的监控场景；

• Camera 的 Anti-flicker 配置与当地电网频率不一致。

怎么判断是不是工频干扰？

常见优化方法

1. 设置正确的 Anti-flicker

根据当地电网频率选择：

• 50 Hz 地区：选择 50 Hz Anti-flicker；

• 60 Hz 地区：选择 60 Hz Anti-flicker。

不要把 50 Hz 环境设置成 60 Hz，否则条纹通常不能稳定抑制。

2. 限制曝光时间可消除水波纹

保证sensor曝光时间为灯光能量周期的整数倍，即
Exp time = TN T=(1/Fre)(1/2)，能量周期为期波形周期的1/2，例如：50Hz环境下，T=10ms
Exp_time为时间单位，要换算为row_time单位。 row_time = hts/pclk 不同sensor，不同配置，计算得出的row_time可能不一致。 Exp_time=Nsteprow_time 此处的step便是能消除水波纹所需要的最小曝光步长。
API：IMP_ISP_Tuning_SetAntiFlickerAttr(IMPVI_NUM num, IMPISPAntiflickerAttr *pattr)
注意：ANTIFLICKER_NORMAL_MODE 最小曝光会限制到1个step，这样户外必然过曝严重，慎用；
建议使用ANTIFLICKER_AUTO_MODE 这样不会有过曝的风险，在高亮环境的水波纹可以用下面方法固定住水波纹。

3. 控制帧间隔可固定水波纹不滚动

上面提到，完全消除水波纹的话，需要至少1step的曝光时间。当环境亮度足够，且存在工频干扰，此时sensor不需要1step的曝光便能达到AE设定的目标亮度。在这种环境下，水波纹是无法消除的，但是可以固定住。
既然无法满足每行（每个pixel）在相同曝光时间段内能积累同样的光能，就无法避免的会出现成像画面中会出现纵向明暗变化的横条。但是，可以把每行的曝光起始点固定住，即让其在不同帧时的曝光起始点固定在能量波型的同一个相位上。这样便可以把水波纹固定住。满足 1/fps=T*N 即可。

结论

室内画面出现会滚动的横向宽幅明暗带，优先检查灯光频闪、Anti-flicker、曝光时间和帧率。