巴可 | “眼見不一定為實”的馬赫帶效應(yīng)

　　在設(shè)計領(lǐng)域，經(jīng)常能看到將一組相近的顏色彼此相鄰放置，就會有“并不存在”的陰影出現(xiàn)在兩個對比色塊相連接的邊緣。其實圖像并沒有加入陰影，只是我們的眼睛產(chǎn)生了錯覺。在醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域，也會產(chǎn)生這種“眼見不一定為實”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，邊界處亮度對比加強，使輪廓表現(xiàn)得特別明顯。事實上，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)對馬赫帶效應(yīng)的解釋是：人類的視覺系統(tǒng)有增強邊緣對比度的機制 。

　　使用兩張紙來隱藏除一個灰階之外的所有灰色色塊。你會發(fā)現(xiàn)你的眼睛已經(jīng)添加了不存在的信息。當(dāng)這個色塊被其他邊界對齊良好的色塊包圍時，你的視覺系統(tǒng)會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)該使用實際圖像進行評估。要觀察的區(qū)域在對齊良好的幾何邊界周圍具有緩慢變化的強度值。

　　有限 的灰度等級 會導(dǎo)致連續(xù) 的灰階 之間的對比度差異 更大 。例如，對于一個8到8位系統(tǒng)，增加一位的數(shù)字驅(qū)動級別會導(dǎo)致亮度級別增加4個以上的最小可覺差。因此，打算在圖像中逐步改變灰度并對其進行編碼的區(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)被馬赫帶干擾的機會。

　　由于 LCD 數(shù)字顯示系統(tǒng)使用由黑色矩陣(每個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，因為人眼視覺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。