Bildgebendes Verfahren
Alle Methoden und damit verbundene Geräte und Materialien, die visuelle Informationen zur Darstellung bringen können, werden bildgebendes Verfahren genannt.
Grundprinzip
Alle bildgebenden Verfahren beinhalten neben der Darstellung visueller Informationen auch die Erzeugung dieser Information.
Ist das bildgebende Verfahren Teil eines größeren Verfahrens, kann es sich bei Erzeugung und Darstellung der Information auch um eine reine Informationswandlung (technisch ausgedrückt = Signalwandlung) handeln.
- Beispiel Fotografie:
- Bevor ein digitales Foto fertig gedruckt ist, durchläuft es eine Kette mehrere bildgebenden Verfahren. Jedes einzelne "Kettenglied" erhält dabei die visuelle Information auf eine bestimmte Art und reicht sie auf eine andere Art weiter.
- Licht wird in Stromimpulse umgewandelt. Danach ist die vormals optische Information in den Bits gespeichert.
- Die Bits werden in der Grafikkarte des Computers für die Bildschirmanzeige umgewandelt. Nach der Umwandlung handelt es sich wieder optische Informationen.
- Für den Drucker werden die Bits in ein Punkteraster umgewandelt. Mit Hilfe dieses Punkteraster wird wieder eine optische Information erzeugt.
Alle bildgebenden Verfahren können anhand der Erzeugung und Darstellung visueller Informationen unterschieden werden.
Erzeugung
Visuelle Informationen können aus physikalischen Größen und Parametern gebildet werden.
Physikalischen Größen können
- durch das Spektrum des menschlischen Sehvermögens bestimmt sein.
- Beispiel Dia: die Wellenlänge und Intensität des sichtbaren Lichtes erzeugt eine natürliche Ansicht auf dem Diapositiv.
- nichtsichtbare Stoffeigenschaften beinhalten.
- Beispiel Röntgen: je nach Art des Materials wird Röntgenstrahlung verschieden absorbiert.
- weitere Meßgrößen visualisieren.
- Beispiel Navigationsgestützte Operationen: räumliche und zeitliche Zusammenhänge während und nach der Operation können visualisiert werden.
Parameter sind Kenngrößen ohne messtechnische Basis, die
- computergenerierte Bilder zur Darstellung bringen.
- Beispiel Fahrsimulation: in 3D-Räumen können Bewegungsabläufe geübt werden.
- abstrakte Werte visualisieren.
- Beispiel Fraktale: durch bildgebende Verfahren kann Selbstähnlichkeit projeziert werden.
Differenzierungsbereiche
- Bildgebende Verfahren können ...
-
... eine natürliche Ansicht
vertrauter Dinge zeigen -
... nichtsichtbare Dinge darstellen -
... abstrakte Strukturen visualisieren -
... weitere Bildebenen schaffen
(Beispiel: Hologramme)
Allen bildgebenden Verfahren gemeinsam ist, dass Messungen eines von einem Objekt ausgehenden physikalischen Effekts in ein Bild umgewandelt werden. Dieser Effekt wird durch eine Sondierung hervorgerufen, etwa mit Ultraschall, Röntgenstrahlen oder Radioisotopen. Im folgenden sind verschiedene bildgebende Verfahren nach der Art des gemessenen Effekts angeordnet.
Erklärung
Bildgebende Verfahren werden heute in nahezu allen naturwissenschaftlichen Disziplinen eingesetzt, beispielsweise in vielen Fachgebieten der Medizin zur Darstellung und Diagnose pathologischer Gewebeveränderungen (vgl. Radiologie und Methoden der Tomografie).
Systematisch zählen die bildgebende Verfahren zu den errechneten Bildern sowie zu den alternativen Schnittbildverfahren.
- Radiografie
- Projektionsradiografie
- Röntgen-Durchleuchtung (Fluoroskopie)
- Röntgen-Tomografie
- Computertomografie (CT)
- Mehrschicht-Computertomografie
- Positronen-Emissions-Tomografie (PET)
- Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT)
- Szintigrafie
- Sonografie (Ultraschalluntersuchung)
- Ultraschallkardiografie (engl. Echocardiography)
- Elastographie
- Farb-Dopplersonografie
- Sonar
Kernspinresonanz (NMR, Nuclear Magnetic Resonance)
- Magnetresonanztomografie (MRI, Magnetic Resonance Imaging bzw. Kernspintomografie)
- Sekundärionen-Massenspektrometrie zur Analyse von Oberflächen
- MALDI zur Analyse von Wirkstoffen und Metabolite in Tierschnitten
Zeit
Die Zeit nimmt eine gewisse Sonderstellung unter den aufgeführten physikalischen Größen ein, kann aber auch eine oder zwei Achsen des Bildes darstellen und mit anderen Größen kombiniert werden
- Scanner
- Echolot z. B. zur Darstellung von Fischschwärmen über die Laufzeit von Wellen
- Ziellinienfotos bei Geschwindigkeitswettbewerben (Das Bild zeigt eigentlich nur eine Linie im Verlauf der Zeit)
- Oszilloskopen
Sonstiges
- Voxel-basierte Morphometrie
- Magnetoenzephalographie (MEG)
- Elektrische Impedanz-Tomografie
- Radar, Satellitenaltimetrie
Siehe auch
- Endoskopie
- Röntgen und Angiografie
- Wissenschaftliche Fotografie
- Bildwissenschaft
- Mikroskopie und Teleskop
- Rastersondenmikroskopie
- Neurologische Diagnostik
- EEG und EKG
- DICOM
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