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Pixel (畫素) | 1. 一個pixel代表對人眼而言可以看到的一個點,對LCD螢幕而言通常包含三個sub-pixel (R紅色, G綠色, B藍色), 彩色及黑白螢幕皆相同,但黑白螢幕因沒有彩色濾光片,因此三個pixel都呈現同樣色彩 |
Diagnol size 螢幕尺寸 | 1. 螢幕尺寸指的是螢幕可視區域(不算邊框距離)對角線的長度,如21.3吋螢幕則代表對角線長度為21.3吋(54cm) |
2. 一般Diagnostic(診斷用)及Modality(成象用)螢幕約為20~22吋,而surgical(手術用)則會用到30吋以上螢幕 | |
3. LCD尺寸取決於母液晶面板大小 | |
面板 | 1. 主要以色彩濃度區分,8 bit的有IPS(S-IPS, AS-IPS),VA(MVA, PVA, P-MVA, S-PVA),6bit的則以TN為代表 |
2. 醫療產品因使用環境特性,都以IPS面板為主 | |
IPS歷史 | 1996 年開始, Hitachi 針對 TN 模式的弊病, 研發推出全新的液晶排列方式, 實現較好的可視角度, 這就是第一代的 IPS 技術. 1998 年第 2 代的 S-IPS 技術 (Super-IPS) 採用人字形電極, 引入雙軸模式, 改善 IPS 模式在某些特定角度的灰階逆轉現象. 2002 年進入第3代 AS-IPS 技術 ( Advanced Super-IPS) 減小液晶分子間距離來提高開口率, 以獲得更高的亮度. 2004 年推出的第 4 代 IPS-pro 技術則是以改善電極的排列方式, 提供更高亮度高對比的表現. 而目前是2008年的 IPS α (IPS Alpha) 技術, 則是藉著加入阻光鏡與改善材質的方式增強灰階的表現能力, 提供更佳的明暗對比效果. |
Color Depth (色彩濃度) | 1. 代表每一個pixel可以呈現不同顏色的變換程度,如24-bits (RGB各8bit)螢幕則代表每一個pixel可以呈現256x256x256=16.7million種色彩了 |
2. 黑白螢幕相較於彩色螢幕少了彩色濾光片,少了三個sub-pixel的顏色變換,因此黑白螢幕的color depth約為彩色的1/3 | |
3. 醫療用顯示器,黑白的一般可呈現10bit以上,彩色則為24bit以上 | |
4. 決定面板bit數的是螢幕主板的Driver IC(驅動IC),內部有DAC線路(Digital/Analog Converter,數位類比轉換),DAC控制數位訊號與對應的電壓之間的轉換關係。電壓控制的夠準差異夠小,bit數就可以拉高。 | |
5. 10bit以上稱為深色(Deep color),需HDMI 1.3以上版本才有支援。8 bit稱為全彩(True color) | |
Pixel pitch 點距 | 1. Pixel 和Pixel之間的距離,可透過MP(Resolusion)及螢幕尺寸換算而得,對醫療螢幕而言會相對於消費性產品有較小的pixel pitch (因MP值要求較高) |
2. 點距取決於MASK(光罩)的距離 | |
Luminance (亮度 or 輝度) | 1. 衡量每單位面積光強度的指標,黑白螢幕由於少了彩色濾光片,因此亮度會較彩色螢幕高。主要取決於背光燈管數目 |
2. 亮度越亮,可分辨的顏色會越多,畫面一般會有較好的品質 | |
3. 由於醫療用LCD主要是取代傳統film,因此在亮度上要求也較高, 黑白螢幕可高達1000cd/m2以上 | |
Contrast ratio (對比) | 1. 最黑(白色信號0%)與最白(白色信號1000%)亮度量測值(Lux)相除 |
2. 一般產品對比數值參考用,因廠商會調到最大值量測,但白色會顯得刺眼,非一般使用環境 | |
Viewing Angel (可視角度) | 1. 分為水平可視角度和垂直可視角度,影響主要因素是面板。IPS及VA面板可達170~178度, TN+film可達160度 |
2. 醫療產品因為多人使用環境(多個醫生or 醫生和病人一起看),因此對可視角度的要求也會較高(至少170以上) | |
反應時間 | 1. 反應時間慢會造成嚴重的殘影,動作畫面易糊掉 |
2. 反應時間快可能犧牲了可視角及色彩著色度 | |
3. 醫療螢幕多用於靜態畫面比對,因此對於反應時間相對消費產品不注重 | |
4. 速度超過每秒25張時,人眼會視為連續影像 (1/25 = 0.04 = 40ms) | |
MP (百萬畫素) or Resolusion | 1. MegaPixel, 也就是百萬畫素的意思,是解析度(Revolution level)的表達方式。為呈現畫面的長乘以寬 |
2. 對相機而言,2MP即代表可以拍出兩百萬畫素的照片,如1600x1200 (=1920000, 宣傳使用2百萬) | |
3. 對螢幕而言,代表畫面可以顯現的畫素(Pixel)多寡,對相同呎吋螢幕而言,2MP的螢幕所呈現同大小圖片會較1MP的精細(因同大小有兩倍的pixel呈現),但作業系統所呈現畫面也會越小,一般使用習慣約為1~2MP螢幕 | |
4. 醫療顯示器主要以3MP及2MP為主,若為乳房攝影診斷使用則須至少使用5MP以上螢幕 | |
6. 常見的數字 6MP: 3280x2048, 5MP:2560x2048, 4MP:2560x1600, 3MP:2048x1536, 2MP:1600x1200, 1MP:1280x1024 | |
7. 知道MP和螢幕尺寸後,可換算得到pixel pitch(點距) | |
8. 對黑白螢幕而言,有廠商(EX. EIZO)宣稱可以透過軟體分別控制3個sub-pixel的亮度而使得MP值x3,如一個5MP(2048 x 2560)的機種可透過此技術而達到15MP(2048 x 7680)的效果。 | |
9. 1MP應用於CT, MRI, 數字胃腸機, 2MP應用於CR, DSA, 數字腸胃機, PACS閱片工作站, 3MP應用於CCD-DR, PACS診斷工作站 | |
色域 (色彩空間) | 1. 用來描述顏色的方式,如以RGB三原色來表達(sRGB, Adobe RGB, xvYCC), 印刷用的CMYK及物理色板的PANTONE。空間大小依序為sRGB |
2. 螢幕只是色彩表達的最後一環,影響色彩包含一開始的影像擷取(Ex. CCD or SMOS sensor感應色彩),影像擷取任體處理儲存記憶卡色,傳輸,作業系統,讀取儲存軟體,顯示卡,後製壓縮,印刷。需所有裝置使用色域相同才會有最佳效果。若不同則較廣色域反而僅能呈現較少的可使用色彩。 | |
3. 一般作業環境支援sRGB,美工使用Adobe RGB,而醫療可支援xvYCC | |
4. 對螢幕而言,主要影響關鍵是背光源,目前廠商使用LED背光源因此得到更廣的色域 | |
xvYCC | xvYCC可達到「Munsell Color Cascade」中所規定的色彩實現了100%的再現(也就是人眼可分辨的顏色),色域擴大到了原來的sRGB信號約1.8倍。 |
HDMI 1.3以上版本才支援 | |
Physical dimention | Portrait landscape |
LUT (Look-up-table) | 1. 代表螢幕每個sub-pixel能顯示的顏色,如10bit LUT代表可顯示10億多色(彩色) |
2. RGV色頻所需電壓不同,且非線性。因此需要對照表說明RGB色頻和電壓的關係,即為LUT | |
3. 消費性產品一般由顯示卡內建8~10 bit不等的LUT,醫療產品由於各廠solution不同,大部分會內建在螢幕中 | |
4. 黑白影像輸入若為8bit,螢幕使用10bit的LUT可以多四倍顏色選擇,較易找到適合的顏色輸出,減少掉色並增加螢幕顏色的精準度。 | |
Signal input (訊號輸入) | 1. 包含類比訊號(Analog signal)及數位訊號(Digital signal),相關資訊會另文說明 |
Gamma | 1. 顯示明亮的變化幅度,以模擬人類視覺表現 |
2. 由於人類視覺對低亮度變化比對高亮度變化來的敏銳,因此使用Gamma曲線以犧牲部分亮度表現換取暗部表現 | |
3. PC系統一般選用Gamma 2.2,公式為 Output Luminance = 255x(輸入RGB值/255)^Gamma值,因此Gamma越高則越暗,越低則越亮 | |
4. Ex. 在明暗度0.5時,使用Gamma 2.2曲線轉換為0.218,暗部表現增加 | |
5. 也是製作LUT的依據 | |
ICC profile (色彩描述檔) | 1. 整合數位影像,支援各種不同平台的色彩特性描述 |
2. 由於每台螢幕特性不同,同一個RGB值在不同螢幕可能是不同顏色。因此在合理校正後,使用ICC profile來描述這台螢幕的特性,並將色彩轉譯成適合的目標色域 | |
3. 對每個不同色域,螢幕都應該使用相對應的ICC profile,一般都使用windows內建的ICC profile | |
PACS (Picture Archiving and Communication System)醫療影像儲傳系統 | 主要包含了四個範疇 |
1. 醫學成像(Image modalities)如CT, MRI | |
2. 安全的病患資料網路傳輸系統 (Secured network for the transmission of patient information) | |
3. 診斷用工作站 (Workstations for interperting and reviewing images) | |
4. 影像報告存取系統 (Archives for storage and retrieval of images and reports) | |
DIOCM (Digital Imaging and Communications in Medicine) | 1. 是醫學影像的通用標準協定,定義範圍包含處理,儲存,列印及傳輸。用以整合不同廠商的醫療影像儀器。 |
2. 和一般影像格式(如jpeg)最主要差異在於符合DICOM格式的檔案不僅包含了圖片,也包含了姓名時間等病患個人資料,能夠確保相關資料不遺失及弄錯 | |
Ambient Light Compensation (ALC) | 1. 週遭的亮度也是影響畫面顯示主要因素,通常廠商規格中所寫資料及校驗都是在暗房中完成,一般使用環境越亮則亮度和對比就越不佳 |
2. 醫療級螢幕有環境亮度偵測模組,可自動依據周圍亮度調整螢幕相關係數以符合規範 | |
Backlight Output Stabilization | 1. 背光亮度和溫度有很大的關係,通常開機平均3分鐘才能有比較穩定亮度,一般建議30分鐘為主。此外,使用時間也是影響亮度的主要因素,使用時間越長,背光亮度會越不亮,也會偏黃。 |
2. 醫療級螢幕針對此項限制有特別模組管控,可以確保開機短時間能達到穩定光源,且不受壽命影響而影響亮度 | |
Uniform Luminance Technology | 1. 一般LCD螢幕都有中央亮度和四周亮度不均的狀況,常見達30%。因此螢幕的校正也是以中央為主。 |
2. 醫療級螢幕根據AAPM及EUREF的規定須低於10% | |
Calibration system (QA system) | 1. 用來確保螢幕所顯示畫面是符合DICOM規範,隨螢幕附加或選購,需搭配相對應軟體。除了監測螢幕亮度外,並會依此修正而成close loop,一般還有遠端遙控及紀錄管理的功能。 |
2. 目前業界常看到三種方式 1. Backlight sensor, 內建於螢幕中,外觀看不出來。2. Built-in sensor,通常於螢幕右下方。3. External sensor,類似一般螢幕外購的校驗裝置,一般透過螢幕內建USB hub連結 | |
3. 詳細內容會另文說明 |
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