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巴可 | “眼見不一定為實(shí)”的馬赫帶效應(yīng)

來源:巴可        編輯:ZZZ    2024-02-21 11:12:53     加入收藏

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(píng)估。要觀察的區(qū)域在對(duì)齊良好的幾何邊界周圍具有緩慢變化的強(qiáng)度值。

  在設(shè)計(jì)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(huì)有“并不存在”的陰影出現(xiàn)在兩個(gè)對(duì)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(cuò)覺。在醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域,也會(huì)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(shí),邊界處亮度對(duì)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(duì)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(duì)比度的機(jī)制 。

  使用兩張紙來隱藏除一個(gè)灰階之外的所有灰色色塊。你會(huì)發(fā)現(xiàn)你的眼睛已經(jīng)添加了不存在的信息。當(dāng)這個(gè)色塊被其他邊界對(duì)齊良好的色塊包圍時(shí),你的視覺系統(tǒng)會(huì)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(píng)估。要觀察的區(qū)域在對(duì)齊良好的幾何邊界周圍具有緩慢變化的強(qiáng)度值。

  有限灰度等級(jí) 會(huì)導(dǎo)致連續(xù)灰階 之間的對(duì)比度差異 。例如,對(duì)于一個(gè)8到8位系統(tǒng),增加一位的數(shù)字驅(qū)動(dòng)級(jí)別會(huì)導(dǎo)致亮度級(jí)別增加4個(gè)以上的最小可覺差。因此,打算在圖像中逐步改變灰度并對(duì)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(huì)。

  由于 LCD 數(shù)字顯示系統(tǒng)使用由黑色矩陣(每個(gè)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?yàn)槿搜垡曈X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(huì)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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