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灰阶显示器的高灰阶度代表了什么?

灰阶显示器的高灰阶度代表了什么?大家都知道灰阶代表了由至暗到至亮之间不同亮度的层次级别。这中间层级越多,所能够呈现的画面效果也就越细腻。以8bit panel为例,能表现2的8次方,等于256个亮度层次,我们就称之为256灰阶。

灰阶显示器


普通显示器不会在参数上显示它的灰阶度,一般医学灰阶显示器至少要达到10bit以上的灰阶度,能到16bit甚至更高当然更好。


高亮度从字面上就非常好理解了,回想在传统胶片时代,阅片都是直接夹在大大的发光白板上。而平时我们浏览网页或者看视频并不需要那么高的亮度,导致民用显示器普遍亮度偏低,达不到医学阅片的标准。高亮度意味着更容易看到不同灰度的区别,医学灰阶显示器亮度较高,现在至高已经可以达到1900cd/m2。

灰阶显示器的分辨率是多少?

单位面积内实际显示像素的数量,如800600、12001600等。普通显示器有:1024768,12801204;基本上是横屏显示,不需要横/竖屏转换;医疗灰阶显示器有:根据影像的需要,可以横/竖屏转换,10241280(竖屏)/12801024(横屏),称为1百万像素(1MP),常用横屏显示, 多适用于CT、MRI、数字胃肠机;12001600(竖屏)/16001200(横屏);称为2百万像素(2MP),简称1K,常用竖屏显示, 多适用于CR、DSA、数字胃肠机、,PACS阅片工作站;15362048(竖屏)/20481536(横屏);称为3百万像素(3MP),简称1.5 K,常用竖屏显示, 多适用于CCD-DR、PACS诊断工作站;20482560(竖屏)/25602048(横屏);称为 5 百 万像素( 5MP ),简称 2 K ,常用竖 屏显示,多适用于平板DR、乳腺机、PACS诊断工作站;医疗灰阶显示器的分辨率与价格成正比,与放射设备的分辨率正相关,相应的设备应当配套相应分辨率的显示器。

灰阶显示器

医疗灰阶显示器定期的性能检验是非常必要的,这个性能检验称之为校准。医疗灰阶显示器相对于普通显示器昂贵的价格,也因为其校准上的高要求。医疗显示器的校准方式主要有两种:外置式和内置式,内置式又分前置式和后置式。显示器校准,严格讲应该是通过“显示链路”对显示器的“显示效果”进行校准。其目的,是保持数字影像显示的标准性和一致性。校准的对象,主要是显示器上各个像素的亮度值(一般用ftL即英尺流明数),其次是空间畸变(如画一直线结果显示成一曲线、画一正方形结果显示一长方形或梯形)。

医疗显示器区别于普通显示器是亮度值的校准。参数性能上要满足上面这些要求,生产量大概不到普通显示器的百万分之一,医疗灰阶显示器的价格能不昂贵吗?

灰阶显示器符合哪些标准呢?

灰阶显示器符合哪些标准呢?台医疗显示器必须符合DICOM PART14标准,也就是说必须厂家具备调整DICOM标准曲线的能力,使其和DICOM标准相吻合,从而保证影像的显示质量。

灰阶显示器

支持灰阶显示:灰阶即黑白图像之间的层次,即亮度的明暗程度,灰阶数越多,灰阶的过渡越平滑,越有可能分辨出类似囊肿和水这样密度十分接近的不同物质,对早期病灶的诊断有很大帮助。医疗灰阶显示器一般范围1024 (10bit)-4096 (12bit)。普通显示器只有有: 256灰阶(8bit),用于显示彩色图象,无灰阶要求。高亮度:普通显示器有200-300cd/㎡,无亮度恒定的要求;医疗灰阶显示器高达1000 cd/㎡,并要求3万小时甚至10万小时亮度值保持不变。

响应时间指的是液晶显示器对输入信号的反应速度,也就是液晶由暗转亮或由亮转暗的反应时间。通常都是以毫秒(ms)来计算。人能够接受的画面显示速度一般为24张/秒,如果显示速度低于这一标准,人就会明显感到画面的停顿和不适。按照这一标准计算,每张画面显示的时间需要小于40ms,根据液晶的实际使用情况,响应时间:30ms(1/0.03=33.3 祯 /秒),还是会出现拖尾现象,不适合动态医疗影像的实时播放。

响应时间在25ms以下(1/0.025=40祯/秒)可以满足临床心血管DSA的实时播放。在医疗灰阶显示器的选配上,CR、DR静态影像对响应时间无过高要求。但是在播放动态影像的系统配置时,如心血管机和数字胃肠机,就要选择响应时间在25ms以下的医疗灰阶显示器。

灰阶显示器有什么特殊要求?

尺寸: 以对角线长度来计算,一般以英寸为单位。医疗灰阶显示器:基本与X胶片相仿,常见尺寸为:18”、20”、21”;普通:常见尺寸为:14”、15”、17”、19”。亮度:亮度就是显示器上显示图像有多么明亮的程度,单位(cd/m2)坎德拉每平方米。医疗:600-700 cd/m2 标准校正设定的亮度在400-500 cd/m2之间;要求3万小时,甚至10万小时亮度值保持不变。普通:200-300 cd/m2 无特殊要求。

灰阶显示器

灰阶:反映了黑白图像之间的层次,是黑白医疗影像非常重要的特性。灰阶显示要求配有专用显卡。医疗灰阶显示器:10 bit–1024灰阶,10bit或12bit(1024–2048灰阶)。普通:6bit-64 、8bit- 256灰阶。

由于教学的要求和医生的习惯,国内外医生都习惯用笔在胶片或显示屏上指点示意,来表达对影像具体细节的观点,液晶屏材料是易破损材料,为了适应医疗环境,显示器厂家会负责任的在生产时安装上液晶屏的保护板。明白了医疗灰阶显示器与普通显示器的差别,就能更好的合理地采购、使用、维修医疗灰阶显示器。

灰阶显示器有什么不同?

一个医疗灰阶显示器必须支持DICOM PART14的标准,也就是说必须具备调整DICOM标准曲线的能力,使其和DICOM标准相吻合,从而保证影像的显示质量。常规尺寸:显示器尺寸是以对角线长度来表达,一般以英寸为单位普通显示器主流尺寸为15”、17”、19”。

灰阶显示器

医疗灰阶显示器常见尺寸为18”、20”、21”,尺寸基本与X胶片相仿。支持灰阶显示:灰阶度是黑白医疗影像非常重要的特性,它反映了黑白图像之间的层次。灰阶显示要求显卡支持,医疗专用显示器应当配有专用显卡;普通显示器有:8bit- 256灰阶,用于显示彩色图象,无灰阶要求,使用普通显卡。

医疗灰阶显示器有:10 bit-1024灰阶,用于显示X光灰阶图象,于诊断相关,要求:10bit11bit(1024*2048灰阶)。支持SBC功能(稳定的亮度控制)。显示器的亮度是会随着时间而衰减的,普通显示器由于没有稳定的亮度控制和校准,不但衰减较快,平时使用时,也由于受环境的影响,其亮度不能长时间的维持在一个队人体肉眼合适的水平上,而医疗灰阶显示器考虑到这一个问题,采取了稳定的亮度控制技术,对显示亮度所反馈的信息随时进行校准,使其始终保持在标准亮度之上,符合临床的阅片标准。

为什么要选择灰阶显示器?

医疗灰阶显示器和传统的胶卷都是单色的,医生更容易接受;而用彩色显示器表现单色的医学影象,又可能会有掉色的情况。医疗灰阶显示器的亮度很高,这样就可以拉开每一个灰阶的差别,其亮度都在2百CD/M2以上;而彩色显示器的亮度一般在100以下。彩色显示器的原理是R、G、B三枪打出的三个电子束要通过一个荫罩板(shadow mask)的,在通过的时候,吸收或挡住了电子束的大部分能量,所以器亮度就大大降低;而灰阶显示器是电子束直接打到荧光粉上,能量的损耗就小,所以亮度比较高。

灰阶显示器

医疗灰阶显示器的分辨率都很高,如5M的分辨率为2048X2560。为了能够区别每个灰阶,医疗显示器的亮度都很高,达到几百个CD/M2。医疗显示器能够通过专用的校正仪和校正软件对显示器的输入和输出进行曲线校正,使之符合DICOM曲线。高灰阶,如10BIT,12BIT准确细致反映图象质量。

灰阶显示器一般搭配有灰阶显卡。医疗显示器经过质量的认证。医疗灰阶显示器直接关系到人的生命安全,所以定期的显示器的性能检验是非常必要的,这个性能检验我们称之为校正。

怎么选择灰阶显示器的显卡?

人眼对灰阶的反应并不是线性的关系。我们眼睛对黑暗部分的反应不如明亮部分灵敏。一般检验显示系统是否符合DICOM 显示函数是用SMPTE 图案。在此图案中有两个小方块。一个是白色中间有一个95%的白方块。另一个是0%的白色(全黑)中间是一个5%白色的方块。灰阶显示器显示系统要能同时很清楚的显示中间的小方块。

灰阶显示器

怎么选择灰阶显示器的显卡?彩色显示器和没有DICOM显示函数校准的黑白显示器,无法很清楚的显示5%及95%这两个小方块。若有病灶正好处于此处的灰阶位置时,很容易漏诊断。在放射学的诊断中,这种灰度差异(组织密度小差异性),有可能对早期病灶的诊断有很大的帮助。

显示器在显示黑白影像的灰阶数是和显卡相关的,普通显卡更多的关心彩色显示参数,如:显存,速度,彩色位数等。但是, windows系统是8bit输出显示,反映黑白影像时的灰阶,还是256个灰阶。由于windows在调色盘上要独占20个颜色,影像实际只有236个灰阶,这就是普通显卡常常遇到的灰阶不连续的问题。

专用显卡解决灰阶不连续的问题有两种类型:1类:输入:10bit~输出:10bit;(显示灰阶:1024);输入:10bit~输出:11bit;(显示灰阶:2048);2类:输入:8bit~输出:10bit;(显示灰阶:1024);输入:8bit~输出:11bit;(显示灰阶:1024);1类显卡技术先进,成本昂贵.应用软件需要二次开发显示程序,不适合国情;2类显卡不需要二次开发程序,在国内业界很受欢迎,并且安装调试容易,兼容性好。总之,要达到很好地再现灰阶连续的黑白影像,就应选配输出灰阶在10bit以上灰阶显示器显卡。

如何维护和校正灰阶显示器?

灰阶显示器,直接关系到人的生命安全,所以定期的显示器的性能检验是非常必要的,这个性能检验我们称之为校正。由于不同显示器在不同的摆放环境下,以及它本身固有的衰减,原来标准的输入输出DICOM曲线,会不再符合这一标准,于是就要通过校正灰阶显示器和软件,重新调整。

灰阶显示器

灰阶显示器是否一定要搭配显卡?理论上,我们的建议是显示器搭配显卡。一般的显示器分辨率都很高,而目前市场上的一般显卡无法达到这一要求。目前的显示器都是灰阶的,而市场上的显卡使彩色的,无法准确表达出灰阶的差异。医学显卡都内置一块可擦写的存储器,用于对显示器的校正。

显示器的DICOM曲线曲线是显示器特性中重要的参数之一,它直接反映该灰阶显示器的性能。关于显示器的输入和输出,由于电子元器件的特性,它并不是线形的关系。输入输出特性曲线的两端,输入的变化引起的输出的变化不够明显,假设至大的输入和至大的输出都是0-99,在开始阶段,输入是5,也许其输出只是2,如果这种情况直接应用在医学的影像上,就会发现显示器无法正确辨认出一些细微的软组织的密度变化。为了给显示器的性能指定一个规范,世界医学组织制定了DICOM标准,就是为了拉大每个灰阶的差异,即在输入是5的情况下,使输出也为5。

灰阶显示器和彩色显示器的差异在哪里?

灰阶显示器和传统的胶卷都是单色的,医生更容易接受。高灰阶,如10BIT,12BIT准确细致反映图象质量。为了能够区别每个灰阶,显示器的亮度都很高,达到几百个甚至上千cd/m²。为呈现细致的影像,灰阶显示器的分辨率都很高,如5M的分辨率为2048×2560。

灰阶显示器

一般搭配有灰阶显卡。显示器能够通过专用的校正仪和校正软件对显示器的输入和输出进行曲线校正,使之符合DICOM曲线。显示器经过质量认证。灰阶显示器和传统的胶卷都是单色的,医生更容易接受;而用彩色显示器表现单色的医学影像,有可能会出现掉色的情况。

灰阶显示器的亮度很高,这样就可以拉开每一个灰阶的差别,其亮度都在2百cd/m²以上;而彩色显示器的亮度一般在100以下。目前市场上的商用显示器都是横屏的,如分辨率为1024X768的显示器,表示共有768行,每行有1024个点组成;而竖屏正好与之相反,如上述的分辨率在该显示器上为768X1024。竖屏显示器和横屏显示器在医学上有各自不同的应用。如竖屏适合CR、DR等;而横屏多应用与CT、心血管造影、数字减影等。

灰阶显示器的灰阶响应时间是什么?

由于液晶分子的转动,LCD屏幕上每个点由前一种色彩过渡到后一种色彩的变化,会有一个时间过程,也就是我们通常所说的响应时间。因为每一个灰阶显示器像素点不同灰阶之间的转换过程,是长短不一、非常复杂的,很难用一个客观的尺度来进行表示。

灰阶显示器

因此,业内现有关于液晶灰阶显示器响应时间的定义,试图以液晶分子由全黑到全白之间的转换速度作为面板整体响应时间的缩影,来代表液晶面板的快慢程度,通 常又可称之为“On/Off”响应时间。由于液晶分子由黑到白和由白到黑的转换速度并不是全一致的,为了能够尽量有意义的标示出液晶面板的反应速度,现 又针对响应时间的定义,基本以“黑→白→黑”全程响应时间为标准。
事实上,液晶分子转换速度及扭转角度由施加电压的大小来决定。从全黑到全白液晶分子面临最大的扭转角度,需施以较大的电压,此时液晶分子扭转速 度较快;而介于全黑、全白间的较小幅度灰阶变化,需施加较小电压来进行准确而精细的角度控制,因此液晶分子扭转速度反而要慢一些。通常来讲,液晶面板黑白间的响应时间快,而其它灰阶之间也是构成绝大多数不同色彩变化的响应时间,要比黑白间的响应时间慢得多。这样看来,传统的On/Off用黑白转换时间来表示LCD响应时间,以偏概全,无法准确地表示LCD面板的整体响应时间。
在传统响应时间计算方式下,液晶显示器虽然可拥有16ms、12ms或8ms的响应时间,然而其灰阶响应速度却可能超过40ms甚至60ms。所以,以黑白黑为响应时间标准无法全面表现LCD真实的反应速度。 于是,灰阶响应时间(GTG,gray to gray)概念在被忽视了很长时间之后再一次被提出。希望以灰阶显示器响应时间的概念,多方面体现LCD在彩色切换(即灰阶变化)上的真实速度,并颠覆传统 响应时间计算方式,以对响应时间进行更准确的表述,力求符合消费者实际使用上的需求,并为消费者带来更大的价值。
因为在日常应用中,无论看电影、游戏或浏览网页,多数屏幕内容不会只是黑白间的转换,而是五颜六色的多彩画面,或深浅不同的层次变化,这些都是灰阶显示器间的转换。一般消费者使用显示器时画面全黑或全白的比例极低,所以尽可能缩短彩色间的转换时间才会更有意义。