巴可 說醫(yī)解惑|“眼見不一定為實(shí)”的馬赫帶效應(yīng)
來源:巴可 編輯:站臺丶 2023-10-24 14:31:21 加入收藏
在設(shè)計領(lǐng)域,經(jīng)常能看到將一組相近的顏色彼此相鄰放置,就會有“并不存在”的陰影出現(xiàn)在兩個對比色塊相連接的邊緣。其實(shí)圖像并沒有加入陰影,只是我們的眼睛產(chǎn)生了錯覺。在醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域,也會產(chǎn)生這種“眼見不一定為實(shí)”的現(xiàn)象。今天就和大家聊聊可能引起誤診的馬赫帶效應(yīng) 。
馬赫帶效應(yīng)是指1868年奧地利物理學(xué)家恩斯特·馬赫發(fā)現(xiàn)的當(dāng)觀察兩塊亮度不同的區(qū)域時,邊界處亮度對比加強(qiáng),使輪廓表現(xiàn)得特別明顯。事實(shí)上,暗帶和亮帶在客觀上都不存在,它們只是主觀亮度的感受結(jié)果。生理學(xué)對馬赫帶效應(yīng)的解釋是:人類的視覺系統(tǒng)有增強(qiáng)邊緣對比度的機(jī)制 。
使用兩張紙來隱藏除一個灰階之外的所有灰色色塊。你會發(fā)現(xiàn)你的眼睛已經(jīng)添加了不存在的信息。當(dāng)這個色塊被其他邊界對齊良好的色塊包圍時,你的視覺系統(tǒng)會在邊界之前降低亮度,在邊界之后增加亮度,如下圖所示。
放射科在日常工作中,經(jīng)常能遇見馬赫帶效應(yīng)圖像。馬赫條紋非常依賴于圖像內(nèi)容,應(yīng)該使用實(shí)際圖像進(jìn)行評估。要觀察的區(qū)域在對齊良好的幾何邊界周圍具有緩慢變化的強(qiáng)度值。
有限 的灰度等級 會導(dǎo)致連續(xù) 的灰階 之間的對比度差異 更大 。例如,對于一個8到8位系統(tǒng),增加一位的數(shù)字驅(qū)動級別會導(dǎo)致亮度級別增加4個以上的最小可覺差。因此,打算在圖像中逐步改變灰度并對其進(jìn)行編碼的區(qū)域,顯示系統(tǒng)呈現(xiàn)了一種階梯式方法。
這種效應(yīng)本身并不是馬赫帶,而是增加了人類系統(tǒng)被馬赫帶干擾的機(jī)會。
由于 LCD 數(shù)字顯示系統(tǒng)使用由黑色矩陣(每個像素周圍的黑色邊界)隔離的像素矩陣排列,更容易顯示馬赫帶,因為人眼視覺更多地作用于定義良好的邊界。
高質(zhì)量的醫(yī)學(xué)圖像在特定的區(qū)域會受到馬赫條紋的影響,馬赫赤帶將顯示為等亮度的等高線,就像地理地圖上的等高線一樣。
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