为什么手机在地铁里拍照会有条纹?

坐了趟地铁，发现了一样的问题，自认为找到了答案，就来回答了。

先说结论：这是地铁灯光PWM调光与手机CMOS传感器逐行扫描相作用形成的频闪条纹。

先来介绍图片来源：正常用手机在地铁上拍照不会有这么明显的条纹，上图是将相机的曝光时间调到最小拍的。这样的照片就是cmos传感器单次曝光形成的图片，方便研究条纹如何产生。（一注：拍不出条纹可以尝试关掉相机的AI，关掉HDR。二注：不是所有地铁都能拍出条纹。）

现在详细介绍原理

地铁光源：

有些地铁的灯是PWM调光的。灯一直开着太亮了，那就开一会儿再关一会儿，灯就显得不那么亮了。闪得眼睛疼怎么办？那就开关得快一点，快到肉眼无法察觉。这就是PWM调光。

手机CMOS传感器：

CMOS传感器是如今绝大多数手机拍照感光用的传感器。同时绝大多数手机的CMOS传感器是逐行扫描的。逐行扫描就是一次同时读取一整行的感光信息。

奇妙的作用：

地铁上的灯PWM调光，CMOS逐行扫描，这两货在一起就产生了神奇的条纹。当CMOS一行一行地记录感光信息时，地铁上的光却在剧烈变化。也许CMOS读取这20行感光信息时地铁上的灯都是亮的，而读取后面15行时灯又突然灭了。CMOS一行一行地读取，而地铁上的灯却每隔几行的时间就会亮起或熄灭，形成了上图中亮暗相间的条纹。不过上图是仅仅曝光一次形成的图片，如果曝光时间拉长一点，曝光多次，每次曝光条纹的位置不同，最后拍出来的照片就是许多条纹的叠加，黑色的部分就被混合稀释了。如果进一步拉长曝光时间，条纹就会进一步稀释，直到肉眼不可见。（如下图）

拓展：诶？这么说只有反射地铁灯光的东西会拍出条纹？那么地铁上能自己发光的屏幕是不是不受灯光影响？没错！仔细看上图会发现门上显示站点的屏幕似乎不怎么受条纹影响，仿佛悬浮在条纹上。下图更明显↓

这是我第一次在知乎写长回答，解释难免有不清楚不通顺以及错漏之处，有好的建议可以提出来，我会仔细考虑。非常感谢大家有耐心看我的回答。