椅背上的「神秘紋路」是怎麽回事，世界出bug了嗎？
送走了幾屆師兄之後，那把扶手盤得包漿的電腦椅還是光榮退休了，椅子的「現任主人」王同學在準備拍下照進行報廢申請的時候，偶然瞥見椅背上出現了「漣漪」一樣的紋路，椅背由網布縫成，縱橫得極有組織，是絕不可能自發變異的，前不久王同學侃大山的時候，還和同學們大談特談過世界出bug的可能性，莫非是世界執行在低配電腦上，所以對細密網布的渲染算力不夠了？
這種畫風奇特的神秘紋路並非橫空出世，科學界裏稱其為——莫耳紋。
俯仰可見的魔幻波紋
給出兩個等間距的豎條紋圖案A和B，他們看起來很相似，但條紋的疏密程度不同，將這兩張圖疊加在一起，兩幅圖中條紋的初始位置和疏密程度不同，使得亮暗條紋在空間中相互遮擋或增強，形成了明暗相間的條紋，這時神奇的現象發生了：
重疊區域的條紋並沒有因為疊加而變得更密，反而衍生出了周期性的「大黑線」，這些黑線的密集程度比A和B都要低得多，同時也要粗得多。
豎條紋疊加形成的莫耳紋，來源：google picture,Crective Commons License
差拍原理告訴我們：兩個頻率接近的等幅正弦波疊加，合成訊號的振幅將按照兩個訊號的頻率之差變化。條紋圖案就可以認為是空間分布上的正弦波，波峰位置是亮條紋，波谷位置是暗條紋，頻率體現為圖案在空間上的密集程度，A、B兩個頻率較高的條紋圖案疊加後，肉眼無法再分辨出彼此的條紋，只能看到幹涉的圖樣，圖樣的頻率是A、B兩訊號的頻率差，這種圖樣就是莫耳紋。
莫耳紋是條紋重疊後產生的幹涉影像，在生活中可謂是俯仰可見，王同學在椅背上發現的「漣漪一樣的紋路」就是前後椅面重疊產生的莫耳紋，細心觀察的你甚至能在電風扇上找到它的身影。
風扇上的莫耳條紋，來源：google picture,Crective Commons License
放射線狀條紋疊加形成的莫耳紋，來源：google picture,Crective Commons License
風扇上的莫耳紋是由風扇前後罩面的條紋柵網疊加形成的，形狀上非常像條形磁鐵的磁感線。
當我們穿足夠細的條紋衣服拍照的時候，在照片上也會發現這種奇妙的紋路，可是單層的條紋衣服哪來別的條紋與它幹涉呢？別忘了——數位相機、掃描器等裝置的感光元件是像素規則排布的，其排布也具有空間頻率。
當我們拿手機拍攝面前的電腦螢幕時，在合適的角度上，網路攝影機的濾色器陣列(CFA)和螢幕的子像素布局之間會產生頻率混疊，同樣表現為復雜紋路圖案。
人眼強於相機嗎？
用手機拍攝螢幕會出現莫耳紋，但是無論人眼從哪個方向看螢幕，都無法直觀地看到任何紋路，這是否意味這在某些方面，人眼比相機更出色呢？
別懷疑自己眼睛的精妙！在用演化論解釋人眼的結構之前，神創者認為，眼睛的結構之美妙，完全可能證明上帝作為造物者的存在，連達爾文當時也在給朋友的信中寫道：每次想起眼睛的結構，我都會不寒而栗。
其實，人眼視細胞的排布，並不像感光元件的像素排布那麽規律，沒有這種周期的排布就不會形成差拍，而且人眼看到的畫面完全是經過大腦處理的，大腦需要把左右眼各個角度看到的影像進行合成，合成後的影像已不再是原始影像了，所以人眼從螢幕上看不到莫耳紋。
冬奧會地屏裏的浪漫空靈
拍攝螢幕時的「魔性「莫耳紋對愛好攝影的人們的確是一個噩夢，這些圖案如不速之客般降臨到相片上，降低了影像品質和視覺體驗。
一般地，大螢幕為了顯示相同的內容，像素密度就相對較低，莫耳紋現象就越明顯，這在需要大屏轉播的場合就越發棘手，值得一提的是，在驚艷全球的北京冬奧會開幕式上，當時世界上最大的LED螢幕，由42208個50厘米見方的LED模組搭成的地屏，利用LED燈面罩霧化，減弱像素的顆粒感，消除影像的周期性不連續，達成了近乎完美的抗莫耳紋效果，為攝像轉播提供了全焦段無幹擾的純凈視訊顯示畫面，堪稱一絕。
城市雲天裏的光影外衣
正如莫耳紋會降低相片的影像品質一樣，它在建築物上的出現往往破壞了建築師理想中的視覺效果，由於莫耳紋的存在導致建築物美感降低的現象時有發生。一些設計者在考慮安全因素或希望呈現出一種通透的效果時，會將外立面設計成各層巢狀的金屬網格，這就產生了無序的莫耳紋圖案，這種圖案會使得室內的辦公人員有目眩之感而無法集中註意力，又對路過的行人及車輛產生視覺幹擾，算得上是除玻璃幕墻的鏡面反射外的又一大光汙染。
這樣來看，莫耳紋似乎只是影響視覺體驗的混亂的幹涉條紋罷了。
知彼、知己，可以患為利——孫武
如果我們只是停留在對這種視覺現象充滿神秘感的未知印象上，那我們可能像過去的人們篤信龜甲占蔔一樣，認為這些紋路代表了神靈的意誌，但停留在表象永遠不能滿足人類，好奇心是他們與生俱來的底圖，與探索的世界幹涉出獨特的紋路，當我們發掘並分析現象背後的生成規律時，我們就能使莫耳紋的呈現由偶發變得可控。
中國台灣的大立精品館，來源：google picture,Crective Commons License
矗立在中國台灣高雄的大立精品館，玻璃和外墻的金屬格柵交錯布置，透過對莫耳紋效果的圖案進行轉譯，建築外凸的正面在不同距離觀看時會展示不同的流暢形狀，如同一個巨大的流動的十字星（留心的讀者會發現，這個形狀挺像王同學電腦上拍出的莫耳紋），仿佛為建築披上了一層「光影外衣」。
尋世界之美者與科技同行對莫耳紋現象的開發套用正日新月異地出現在生活的各個方面，在安全領域，鈔票掃描時產生的莫耳紋極大提升了防偽效能；在服飾設計上，莫耳紋豐富了服飾的表現力；在包裝設計上，設計者別有用心地將開啟包裝的抽拉式動作和莫爾紋的效果疊加聯系在一起，最為典型的例子之一是2018年全球包裝設計大獎賽的獲獎作品——NORD STREAM海鮮食品公司的包裝設計，設計師LOCO Studio使用抽拉式包裝盒，在內盒上印有海產品的剪影，抽出內盒時，從外盒的柵欄上就能看到海產品擺動的莫耳紋動畫，印象深刻地傳達了食材「鮮活」的資訊。
從身邊的世界，到遠方的家園，莫耳紋這種俯仰可見的魔幻波紋，正從世界朦朧的迷霧中，憑借科學與技術走入人類家園，石墨烯堆疊成的莫爾晶格牽動科學前沿，建築、包裝、服飾上的技術運用凸顯藝術與美，世界巧妙地在科學探索和技術實踐的融貫中推陳出新，人類視覺裏流動著的日新月異的世界，在進步中昭示著：
科學是一種美。
科學的套用造就更美的世界。
參考文獻：
[1]https://www.ceta.com.cn/210/202301/2497.html
[2]https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_16703944
[3]楊光,鄂玉萍,王家俊.基於莫耳紋生成規律的包裝互動設計研究[J].綠色包裝,2023,(06):107-111.DOI:10.19362/j.cnki.cn10-1400/tb.2023.06.022.
[4] https://www.unstudio.com
[5]馬宜勃.基於莫耳紋效應的建築形態套用初探[J].建築師,2022,(05):99-106.
[6] Dacen W ,Ellis T ,Esmeralda A , et al.Mixed-dimensional moiré systems of twisted graphitic thin films.[J].Nature,2023,620(7975):750-755.
