Contraste 

 
SOMMAIRE
Définitions
Echelle de contraste
Film radiographique - relations avec le contraste

 

ET AUSSI...

RELATIONS AVEC LE CONTRASTE-OBJET

CHOIX DU CONTRASTE DU FILM

CONDITIONS D'OBSERVATION

VOILES ET RAYONNEMENT DIFFUSE
 
 
 
 
 
 
 

DEFINITIONS

Le contraste constitue des différences notables entre deux éléments comparés côte à côte.

Il est étroitement lié à la densité, il existe car il y a des variations de densité d’une zone à l’autre de l’image.

Facteur de quantité: Nombre de densités utiles enregistrées (montant total du contraste)
Facteur de qualité: Distinction des densités les unes des autres (mise en évidence de la structure dans le niveau correct pour une bonne visibilité)

Un contraste de qualité permet de distinguer les densités enregistrées au niveau d’une structure, et de les comparer aux densités des structures adjacentes.
 

 Conditionne la visibilité d'une structure par rapport à son voisinage.

 Contraste absolu = D2-D1 (uniqt diff. de densité)

 Contraste relatif (réel) : tient compte du "fond":

  ex: 2 plages de luminance L et L':

                L-L'             D1-D2
   C =    ---------    =   -----------
                L+L'            D1+D2
 

 Si D1=2  D2=1

  C= (2-1) / (2+1) = 1/3 = 0,33
  C=33%

Le contraste radiographique est contrôlé par deux considérations majeures:

Contraste du sujet (contraste-objet)
Tissu corporel, volume, type, état physique...
Qualité du rayonnement

Contraste du film
Emulsion (rapidité, latitude d’exposition)
Exposition (sans écran ou avec écran),
développement,
densité globale
 
 
 

Echelle de contraste

Les densités utiles du film sont visibles par comparaison à la densité moyenne.
Cette moyenne (ou échelle de contraste) est déterminée par le nombre de densités utiles visibles, et le pourcentage de différence de densité entre-elles.

Contraste élevé (échelle de contraste courte)
 Les densités sont très différentes les unes des autres, le rapport des différences entre ces densités est très important.
 Le nombre total de densités peut être très réduit.
 Peut être utilisé avantageusement dans les régions à bas contraste-objet (peu de  différences d’absorption)


 
 

Contraste modéré (échelle de contraste étendue)
 Les densités présentent des différences très progressives, le nombre total de densités  est grand.
 Il y a plus d’informations sur l’image.
 Le contraste-objet est enregistré avec un nombre maximal de densités.


 
 

Film radiographique - relations avec le contraste

Au niveau du genou et de l’épaule de la courbe,
le film montre peu de changements de densité, malgré un relativement grand changement du logarithme de l’exposition relative.

Entre ces deux régions, la courbe est relativement rectiligne,
la densité est à peu près proportionnelle à l’exposition.
On pourra prévoir précisément les modifications de densité en fonction d’un changement d’exposition.

Le GAMMA du film représente la pente (ou gradient) de la courbe dans sa partie rectiligne:

En radiographie, avec utilisation d’écrans renforçateurs, il est compris entre 2 et 3,5.
 

Le GRADIENT MOYEN représente la pente de la courbe entre les densités usuellement utilisées en radiologie:
entre 0,25 et 2 au dessus du voile de base
(fenêtre de lecture du film, l’oeil est capable de distinguer au mieux des différences de densité (sensation de contraste))

Si le gradient moyen est supérieur à 1, le film renforce le contraste-objet
(d’autant plus que le gradient moyen est grand).
Tous les films radiologiques ont un gradient moyen supérieur à 1.


 
 
 

Renforcement du contraste-objet
 

Exemple:

Une radiographie de la main est réalisée à une énergie telle que l’os absorbe 4 fois plus de photons que les parties molles.
La différence des log. d’exposition relative entre l’os et les tissus mous (photons atteignant le film sous la main) est de 0,6 (log de 4 = 0,6)
Si la valeur de 1,5 est attribuée au log de l’exposition relative dans les tissus mous, le log de l’exposition relative pour l’os est de 0,9 (1,5 - 0,6)

On obtient (avec le film montré en exemple) des densités de 0,8 (os) et 2,8 (tissus mous)
L’écart de densité étant de 2, la différence d’intensité lumineuse est de 100 (100 est l’antilog de 2)

Le contraste-objet a été amplifié 100 fois.


 
 
 
 
 

La pente de la courbe change avec la densité, particulièrement au niveau du genou et de l’épaule de la courbe.

Si on considère par exemple une radiographie de l’abdomen montrant des zone ayant absorbé 1,6 fois plus de rayonnement que d’autres:
La différence de log de l’exposition relative est de 0,2 (log de 1,6 = 0,2)

Si les facteurs d’exposition sont corrects (mA, sec, distance focale...), les log de l’exposition relative donneront des densités correspondant à la partie rectiligne de la courbe, on obtient une différence de densité de 0,6 (différence de transmission lumineuse de rapport 4 (antilog de 0,6 = 4))


 

Si l’exposition est insuffisante et que les densités obtenues tombent dans le genou de la courbe, la différence de densité tombe à 0,13, ce qui correspond à une différence de transmission de lumière de 1,35.


 

En cas de surexposition, l’effet est le même (épaule de la courbe)

Dans la zone des densités élevées (D=3), le contraste est également moins visible,
car l’oeil possède une basse sensibilité au contraste dans les cas de basse luminosité (utilisation d’un phare)
 
 

La courbe caractéristique d’un film diffère selon qu’il soit employé avec des écrans renforçateurs ou en exposition directe.

Le facteur d’intensification des écrans (de 15 à plus de 50) permet de réduire considérablement la dose nécessaire pour atteindre une densité donnée
(ex: 1 mR pour obtenir une densité de 1 avec des écrans de classe 100 ; 30 mR ou plus sans écrans)

Le contraste est toujours inférieur dans le cas de l’exposition directe du film:
- du fait de la réponse complexe de l’émulsion à l’énergie des rayons X
- du fait que les écrans renforçateurs sont moins sensibles au rayonnement diffusé.
 

Influence des paramètres de développement

L’augmentation du temps de développement et/ou de la température du révélateur va, jusqu’à un certain point, augmenter le gradient moyen des films ainsi que leur rapidité.

Si le temps de développement est seulement à 40% de la normale, le gradient moyen sera réduit de 60%.
Le voile de base est également augmenté, ce qui provoque finalement une perte de contraste.