Basic HTML Version
vol. 1 2/2012 Inżynier i Fizyk Medyczny
title
title
title
standardy
\
standards
artykuł naukowy
\
scientific paper
48
Do pomiaru obu wielkości stosuje się dwie grupy mierników
luminancji (rys. 3):
––
detektor przykładany bezpośrednio do powierzchni monitora,
mierzący wyłącznie światło emitowane przez sammonitor (L),
––
detektor teleskopowy (pomiar z pewnej odległości) mierzący łącz-
nie światłoemitowaneorazodbiteodpowierzchnimonitora (L’).
Rys. 3
Po lewej stronie:
pomiar luminancji detektorem przykładanym do powierzchni
monitora; rejestrowana jest wyłącznie luminancja samego monitora (L). Układ detekcyj-
ny zabezpieczony przed dopływem światła z innych źródeł czarną gąbką. Urządzenie
wyposażone w detektor iluminancji (okrągłe białe pole).
Po prawej stronie:
pomiar
luminancji z układem detekcyjnym umieszczonym w stałej, określonej odległości od po-
wierzchni monitora (detektor teleskopowy). Rejestrowana jest łączna luminancja (L’), na
którą składają się światło emitowane przez monitor (L) oraz odbite od jego powierzchni
światło pochodzące z innych źródeł (L
amb
). Jednocześnie mierzona może być także ilumi-
nancja (oświetlenie) powierzchni monitora (okrągły biały detektor nad wyświetlaczem).
Teleskopowy miernik można wykorzystać do pomiaru L pod
warunkiem wykonania pomiarów w całkowicie zaciemnionym po-
mieszczeniu, czyli przy braku innych źródeł światła poza samym
monitorem (w takiej sytuacji L
amb
wynosi 0). Z kolei miernik przy-
kładany do powierzchni monitora można wykorzystać do pośred-
niego pomiaru L’, mierząc luminancję L i dodając do niej luminancję
światła odbitego L
amb
. Wartość L
amb
wyznacza się, wyłączając moni-
tor i odsuwającmiernik od powierzchni monitora na taką odległość,
aby mierzył luminancję docierającą z jak największego obszaru
ekranu monitora, ale nie spoza tego obszaru (odległość ta zależy
od kąta widzenia danego detektora [4], w brytyjskich zaleceniach
dotyczących mammografii [2] proponowana jest odległość 30 cm).
Oprócz samych mierników dostępne są także zestawy do kontroli
i kalibracji monitorów, w skład których wchodzić może np. oprogramo-
wanie instalowanena stacji opisowej orazmiernik luminancji komuniku-
jącysięzestacjąopisowąprzezportUSB. Zestawytakiemogąbyćwyko-
rzystywane do kontroli monitorówpodwarunkiem, że użytkownik jest
wstanieniezależnie zweryfikowaćwiarygodność ichdziałania.
Jeśli chodzi o starsze typy monitorów, należy pamiętać o ich wcze-
śniejszymwłączeniu (na około pół godziny przed rozpoczęciempomia-
rów). Konieczność takawynika z długiego czasupomiędzywłączeniem
monitora a osiągnięciem przez niego stabilnego poziomu luminancji,
wynikającego np. z nagrzewania jarzeniówek podświetlających matry-
cę LCD. Dla współczesnychmonitorówmedycznych czas stabilizacji po
uruchomieniu wynosi często zaledwie kilka bądź kilkanaście sekund.
Jest tomożliwe dzięki wyposażeniumonitorówwewbudowane czujni-
ki jasności. Informacja z czujnika jest wykorzystywana do sterowania ja-
snością podświetlenia, co pozwala na szybką stabilizację jasności moni-
toranapewnymzadanympoziomie (niższymniżmaksymalnymożliwy).
Podczas oceny warunków oświetleniowych wykonuje się tak-
że pomiary iluminancji, czyli natężenia oświetlenia powierzch-
ni (np. monitora). Jednostką iluminancji jest lux (1 lx = W/m²),
dlatego mierniki iluminancji są także nazywane luksomierzami.
Zazwyczaj stosowane są mierniki uniwersalne, pozwalające na
pomiar obu wielkości (luminancji i iluminancji).
Metody oceny
Zniekształcenia geometryczne
Do oceny zniekształceń wykorzystuje się obraz testowy zawiera-
jący siatkę równoległych pionowych i poziomych linii, rozmiesz-
czonych w równych odległościach (np. SMPTE lub TG18‑QC).
Długości poszczególnych linii (poziomych i pionowych, w róż-
nych obszarach obrazu) zmierzone miarką przyłożoną do po-
wierzchni monitora powinny być ze sobą zgodne. Należy pa-
miętać, że obraz jest wyświetlany na pewnej głębokości pod
zewnętrzną powierzchnią ekranu, dlatego dla uniknięcia efektu
paralaksy, odczytując odległości, należy zawsze patrzeć na miar-
kę prostopadle do powierzchni monitora. Przykładając miarkę,
należy uważać na to, by nie uszkodzić powierzchni ekranu.
Dla monitorów kineskopowych obecność niewielkich zniekształceń
jest regułą, możliwe są też różne odchylenia w różnychmiejscach ekra-
nu. W tego typumonitorach zazwyczaj istniejemożliwość regulacji po-
większenia czy korekcji zniekształceń. Zmiana tych parametrów może
mieć wpływ na luminancję monitora, zatem ich regulacja pociąga za
sobą koniecznośćweryfikacji parametrówzwiązanychz luminancją.
Konstrukcja monitorów ciekłokrystalicznych praktycznie wyklu-
cza możliwość wystąpienia zniekształceń obrazu, możliwe są jedy-
nie przekłamania wynikające z błędnej konfiguracji trybu graficz-
nego. Przesłanie z komputera obrazu o rozdzielczości 1600×960 na
monitor omatrycy 1600×1200 powoduje, że obraz o proporcjach bo-
ków5:3 zostaje rozciągnięty do proporcji 4:3. Sytuacja taka jestmało
prawdopodobna w przypadku monitorów będących częścią dedy-
kowanych stacji medycznych, niemożna jej jednak z góry wykluczyć.
Rozdzielczość
Rozdzielczość obrazu może być rozumiana jako minimalna odle-
głośćmiędzy dwoma punktami, przy której jeszczemożliwe jest ich
rozróżnienie. Dla obrazu wyświetlanego na monitorze odległość
ta jest w naturalny sposób ograniczona rozmiarem piksela. W naj-
prostszej wzrokowej ocenie rozdzielczości wykorzystuje się wzory
zawarte w uniwersalnych obrazach testowych z naprzemiennie
ułożonych białych i czarnych linii szerokości jednego piksela. Pozio-
me i pionowe wzory znajdują się w kilku obszarach obrazu (w środ-
ku i w narożnikach). Wszystkie linie powinny być wyraźnie rozróż-
nialne i podobnej szerokości. Wprzypadkumonitorów kolorowych,
na wzorach do oceny rozdzielczości nie powinno być przebarwień.
Oprócz uniwersalnych obrazów testowych, w ocenie rozdzielczo-
ści wykorzystywane są także obrazy testowe zawierające pionowe
lub poziome linie o szerokości jednego piksela na całej swojej po-
wierzchni, takie jak np. obrazy serii TG18‑LPV i TG18‑LPH (poszcze-
gólne obrazy w każdej z serii różnią się od siebie luminancją).
Oceniając czytelność wzorów do oceny rozdzielczości, moż-
na posłużyć się szkłem powiększającym, ponieważ ograniczona
rozdzielczość ludzkiego oka może nie pozwolić na dostrzeżenie
pojedynczych pikseli. Najmniejszy kąt widzenia, przy którymoko
jest w stanie rozróżnić dwa punkty, wynosi około jednej minuty
kątowej (1/60 stopnia). Jeśli oko znajduje się 50 cm od monito-
ra, jest w stanie rozróżnić punkty rozdzielone o około 150 μm.
Odległość ta jest zbliżona do wielkości piksela nowoczesnego
monochromatycznego wyświetlacza ciekłokrystalicznego.
Obraz testowy TG18-QC umożl iwia także ocenę roz-
dzielczości inną metodą, poprzez porównanie czytelności
wzorów w kształcie l iter „Cx” umieszczonych w środku i w
rogach obrazu ze wstawionymi w centralnej części obrazu
wzorcami oznaczonymi cyframi od – 2 do 9 (r ys . 4).