Evaluation der Darstellungsqualität bei 11-Bit-Displays im Vergleich zu 8-Bit-Displays

Ziele: In der Radiologie eingesetzte Befundungsmonitore erreichen meist eine Helligkeit von 400cd/m2, z.T. sogar deutlich höhere Werte. Nach dem Barton-Modell ergeben sich daraus (je nach Schwarzwert) ca. 600 „Just Noticable Difference“ (JND) – Stufen. 8-Bit-Displays können jedoch nur 256 Graustufen gleichzeitig anzeigen, sodass Bild-Informationen verloren gehen können. 10- oder 11-Bit-Displays zeigen bis zu 1024 bzw. 2048 Graustufen an und versprechen somit glattere Verläufe und eine bessere Bilddarstellung. In dieser Arbeit wurden die Darstellungsunterschiede messtechnisch quantifiziert und untersucht, wie Radiologen die Bildqualität beurteilen. Methode: Bei einem Monitor der „Mammographie-Klasse“ (5MP, 11 Bit) wurden mit einem Leuchtdichte-Messgerät 8-Bit-, 10-Bit- und 11-Bit-Graustufenverläufe vermessen. 7 Bilder aus der radiologischen Routine (CR, MG, CT, MR) wurden auf 2 identischen Monitoren präsentiert, jeweils mit 8-Bit- und 11-Bit-Ansteuerung. 21 Radiologen beurteilten Bildschärfe, Kontrast, Detailerkennbarkeit und den Gesamteindruck. Ergebnis: Im 8-Bit-Modus wurden 42,1% der möglichen JND-Stufen dargestellt, bei 10 Bit waren es 98,8% und bei 11 Bit 100%. Dabei fanden sich die zusätzlich erreichten JND-Stufen im 11-Bit-Modus überwiegend in den hellsten Bereichen des Graustufenverlaufs. Die Radiologen konnten im Schnitt keine Verbesserung der Bildqualität bei Verwendung der 11-Bit-Technik angeben, tendenziell wurden die 8-Bit-Bilder als schärfer und kontrastreicher beurteilt. Schlussfolgerung: Messtechnisch lässt sich ein Gewinn an JND-Stufen bei der Verwendung von 10- und 11-Bit-Displays nachweisen. Bei der Verwendung von entsprechend leistungsfähiger Darstellungssoftware verspricht dies eine vollständigere Anzeige von in Bildern enthaltenen Graustufen. Bei der Beurteilung von Bildern aus der radiologischen Routine ergab sich jedoch kein Vorteil der höheren Graustufenauflösung, die befragten Radiologen bevorzugten eher die als schärfer und kontrastreicher wahrgenommenen 8-Bit-Darstellungen.

Korrespondierender Autor: Ruggiero S

Universitätsmedizin Mannheim, Institut für Klinische Radiologie und Nuklearmedizin, Theodor-Kutzer-Ufer, 68167 Mannheim

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