Kualitas gambar dapat didefinisikan
sebagai rasio antara signal dan noise
Kualitas Gambar = Signal : Noise
a.
Signal adalah informasi yang diperlukan
dari sistem pencitraan, misalnya radiograf
b.
Signal dapat didefinisikan sebagai siza
minimum objek yang harus terlihat
c.
Noise adalah sesuatu yang dapat
mengurangi signal pada gambaran
d. Noise, dalam film / screen sistem
konvensional, dapat didefinisikan sebagai graininess gambar
Eksposi dan proses pada film akan
menghasilkan derajat dan pola penghitaman film yang tergantung dari berbagai
factor. Beberapa kualitas gambar yang dapat dilihat pada hasil gambaran
radiografi adalah
a.
Densitas Radiografi
Menurut
Stuart dan Michael, densitas radiografi adalah keseluruhan derajat penghitaman
pada film radiografi yang telah dieksposi dan mengalami proses pencucian.
b.
Kontras Radiografi
Menurut
Stuart dan Michael, kontras radiografi biasanya melukiskan jarak atau
perbandingan hitam dan putih pada gambaran radiografi.
c.
Detail Radiografi
Detail
radiografi adalah hasil gambaran radiografi yang mampu memperlihatkan struktur
yang kecil dari organ yang difoto.
d.
Ketajaman
Ketajaman
adalah hasil gambaran radiografi yang mampu memperlihatkan batas yang tegas
bagian-bagian objek yang difoto sehingga struktur organ terlihat dengan baik.
Adapun pembahasan tentang:
a.
Densitas Radiografi
Menurut
The Collaboration for NDT Education.
2010. Radiography Densitas film adalah ukuran tingkat kegelapan dari suatu
film. Secara teknik, hal ini disebut transmitted density yang terjadi pada film
berbahan dasar transparan yangdiukur sejak saat cahaya ditransmisikan melewati
film. Densitas merupakanfungsi logaritma yang menjelaskan suatu perbandingan
dari dua pengukuran,secara spesifik merupakan perbandingan antara intensitas
cahaya yang masuk kefilm (I0) terhadap intensitas cahaya yang keluar
melewati film (It).
D=logI0It
Densitas
film diukur dengan alat yang disebut densitometer. Secara sederhana,
densitometer memiliki sensor fotoelektrik (photoelectric sensor) yang dapat
menghitung banyaknya cahaya yang ditransmisikan melewati selembar film. Film
diletakkan di antara sumber cahaya dengan sensor dan pembacaan densitas
dilakukan oleh instrumen.
b.
Kontras Radiografi
Menurut
The Collaboration for NDT Education.
2010.Radiography Kontras radiografi merupakan derajat densitas perbedaan
antara dua area pada gambar radiografi. Kontras memudahkan identifikasi
ciri-ciri yang berbeda pada area inspeksi seperti goresan, patahan dan
sebagainya. Gambar di bawah menunjukkan perbedaan dua film hasil radiografi
dengan obyek yang sama yaitu stepwedge. Gambar radiografi yang atas memiliki
kontras yang lebih tinggi, sedangkan gambar yang bawah memiliki kontras yang lebih
rendah. Saat keduanya disinari pada material dengan ketebalan yang sama, gambar
dengan kontras yang tinggi memberikan perubahan densitas radiografi yang
mencolok. Pada kedua gambar terdapat lingkaran kecil dengan densitas yang sama.
Lingkaran ini lebih mudah diamati pada gambar radiografi dengan kontras yang
tinggi.
Gambar 1. Radiografi
dengan kontras tinggi dan kontras rendah.
Ada
dua hal yang mempengaruhi kontras radiografi , yaitu subyek kontras dan
detektor kontras atau film radiografi itu sendiri.
1)
Subjek kontras
Subyek
kontras merupakan perbandingan intensitas radiasi yang ditransmisikan melewati
area berbeda dari maerial yang diinspeksi. Hal ini tergantung pada kemampuan serapan
material yang berbeda-beda, panjang gelombang radiasi dan intensitas radiasi
serta hamburan balik radiasi (back scattering).
Perbedaan
material dalam menyerap radiasi, berakibat pada tingkat kontras film
radiografi. Perbedaan ketebalan atau massa jenis material yang lebih besar,
akan memberikan perbedaan densitas radiografi atau kontras yang semakin besar.
Akan tetapi, dari satu obyek material bisa dihasilkan dua gambar radiografi
dengan kontras yang berbeda. Sinar-X yang ditembakkan dengan kV yang lebih
kecil akan menghasilkan gambar radiografi dengan kontras yang lebih tinggi. Hal
ini terjadi karena energi radiasi yang rendah lebih mudah diserap oleh bahan,
sehingga perbandingan foton yang ditransmisikan melewati material yang tebaldan
tipis akan lebih besar dengan energi radiasi rendah.
Gambar 2. Visualisasi
penyinaran radiasi stepwedge dengan kV berbeda
Secara
umum jika senstivitas tinggi, maka latitude akan rendah. Radiographic latitude
merupakan jangkauan ketebalan material yang bias tergambar pada film. Hal ini
berarti banyaknya area dari ketebalan yang berbeda akan tampak pada gambar.
Gambar radiografi yang baik memiliki kontras dan latitude yang seimbang,
artinya cukup kontras untuk mengidentifikasi ciri-ciri area inspeksi, tapi juga
menyakinkannya dengan latitude yang baik, sehingga seluruh area dapat
diinspeksi dalam satu gambar radiografi.
1)
Film kontras
Kontras
film merupakan perbedaan densitas yang dihasilkan oleh setiap tipe film
radiografi yang telah melalu proses radiografi (Chris Gunn, 2002:175).
Penyinaran radiasi pada film untuk mendapatkan film dengan densitas yang lebih
tinggi secara umum akan meningkatkan kontras pada gambar radiografi. Kurva
karakteristik film secara umum ditunjukkan padagambar di bawah. Kurva ini
memberi gambaran tentang respon film terhadap jumlah penyinaran radiasi. Dari
bentuk kurva dapat dilihat bahwa saat film tidak mengalami interaksi dengan
foton, kurva memiliki tingkat kemiringan yangrendah. Pada daerah kurva ini,
perubahan penyinaran radiasi yang besar hanya akan memberi sedikit perubahan
densitas film, sehingga sensitivitas film relatif rendah.
Menurut
Plaast 1969, kurva karakteristik merupakan sebuah kurva yang memberikan
hubungan antara nilai densitas dengan factor eksposi yang dihasilkan oleh
serangkaian eksposi (Dalam Win Priantoro, 2009:7) , adapun fungsi dari kurva
karakteristik yaitu:
a)
Untuk mengetahui besar kecilnya fog level
b)
Untuk menilai kontras
c)
Untuk menilai besar kecilnya nilai latitude
d)
Untuk menilai densitas maksimum
e)
Untuk menilai daerah solarisasi
f)
Untuk membandingkan kecepatan film
Kurva
ini pertama kali ditemukan oleh Hurteen dan Drifield pada tahun 1890, maka dari
itulah kurva ini biasanya disebut juga dengan kurva H dan D.
Gambar 3. Kurva
Karakteristik
Dapat
disimpulkan bahwa kontras radiografi memiliki unsur yang berbeda :
·
Kontras Objektif, perbedaan kehitaman
ada seluruh bagian citra yang dapat dilihat & dinyatakan dengan angka.
Adapun penyebabnya :
o
Faktor radiasi
ü Kualitas
sinar primer
ü Sinar
hambur / scatter
o
Faktor film
o
Faktor processing
ü Jenis
& susunan bahan pembangkit
ü Waktu
& suhu pembangkitkan
ü Lemahnya
cairan pembangkit
ü Agitasi
film
ü Reducer
·
Kontras Subjektif, yaitu perbedaan
terang di antara bagian film, jadi tidak dapat diukur, tergantung dari
pemirsa/pengamat
a.
Ketajaman
Citra-radiografi
merupakan bentuk bayangan; citra yang diperoleh sebagai akibat dari sinar x
melalui tubuh, mirip dengan bayangan pada tembok bila melewatkan sinar matahari
pada tubuh. Bayangan yang membentuk
citra radiografi haruslah dengan bentuk yang jelas dan tajam, dimana
tingkat pengaburannya berkurang. Pada praktek bentuk bayangan sering diikuti
oleh pengaburan, dimana tingkat pengaburan itu disebabkan oleh beberapa hal,
seperti:
1)
Faktor Geometrik; yang berhubungan
dengan pembentukan citra (misal : ukuran, jarak)
2)
Faktor Goyang; yang berhubungan dengan
penderita (pasien) dan alat
3)
Faktor Fotografi atau intrinsik; yang
berhubungan dengan bahan perekam citra.
4)
Layar Pendar terdiri dari kristal fosfor
yang bila terkena sinar-x akan memendarkan cahaya, ini menimbulkan
ketidaktajaman bentuk.
5)
Efek Parallax pengamatan dari jarak
tertentu dengan sudut yang berbeda.
6)
Emulsi film ”iradiation”, yakni
menyebar/melebarnya cahaya yang tiba pada film, menyebabkan ketidaktajaman
bentuk citra
Ketajaman
Radiografi dimaksudkan untuk membedakan detail dari struktur yang dapat
terlihat pada citra radiografi. Karena
itu, semu faktor mengatur kontras (perbedaan densitas) juga mempengaruhi
ketajaman. Faktor ini bersifat obyektif
karena dapat diukur. Ketajaman dapatr juga dipengaruhi oleh faktor yang
tidak obyektif yang disebut faktor subyektif, sangat bervariasi tidak dapat diukur, termasuk hal yang berada
di luar. Citra seperti kondisi dari “viewer” boleh dikatakan bahwa ketajaman
yang dimaksud adalah kualitas visual yang lebih bersifat subyektif.
Adapun
faktor yang dapat mempengaruhi ketajaman, yaitu:
1)
Faktor Citra Radiografi, meliputi:
a)
Ketajaman dan kontras objektif
b)
Tingkat eksposi
Bila citra radiografi
berbatas/berbentuk jelas, benda densitas masih dapat diamati, walau tingkat
densitasnya sedikit (ketajaman baik walau dengan kontras yang sangat rendah).
Jika citra radiografi dengan perbedaan densitas tinggi, struktur masih dapat
terlihat jelas walau dengan batas yang tidak begitu tegas (ketajaman masih
dapat dilihat, walaupun detail struktur tidak optimal).
Pada praktek radiografi, hal itu dapat kita temukan
pada x-foto abdomen untuk melihat struktur dari janin, terlihat adanya
perbedaan densitas yang kecil, namun bentuk janin terlihat jelas. Juga pada
x-foto abdomen anak kecil tertelan uang logam terlihat adanya perbedaan
densitas yang tinggi, ketajaman uang logam masih terlihat walau bentuknya tidak
tegas (uang logam bergerak). Dengan demikian, batas yang tegas dari citra
radiografi tidak hanya tergantung oleh ketajaman/kontras tetapi dari keduanya.
Tingkat eksposi signifikan merubah kontras yang terlihat pada citra radiografi.
Bila terjadi overexposure maka densitas pada seluruh bidang film juga
meningkat, tetapi “kontras obyektif” (overexposure tidak berlebihan) tidak
berubah, karena perbedaan melewatkan cahaya dari seluruh bidang x-foto tetap
ada dan dapat diukur. Karena densitas yang demikian besar, mata sudah tidak
dapat lagi melihat, karena tidak ada lagi cahaya dari viewer yang dapat melaluinya.
Oleh karena itu pemirsa mengatakan bahwa kontras visual berkurang karena
overexposure, jadi kontras visual ini bersifat subyektif tidak dapat diukur.
Pada underex posure dimana densitasnya sangat minim menyebabkan kontras
obyektif dan subyektif menjadi kurang.
2)
Faktor Viewer/Illuiminator (alat baca
x-foto)
Hubungannya
terhadap detail (devinition) adalah dengan contras subyektif faktor viewer
dapat dilihat dari segi:
a)
Penerangan
Penerangan
lampu viewer dapat dengan berbagai warna, intensitas, dan homogenitas;
diluminator yang moderen denfgan dilengkapi dengan beberapa lampu TL yang
memancarkan cahaya biru cerah dan homogen, dapat meningkatkan nilai kontras
“kontras-fisual”. X-foto yang overexposure dengan menaikan intensitas
penerangan illuminator akan meningkatkan kontras subyektif, sedangkan yang underexposure intensitas cahaya
diturunkan hingga kontras visual dapat tercapai. Pada umumnya viewer dilengkapi
dengan alat pengatur terangnya cahaya, sesuai dengan keadaan citra radiografi
yang sedang ditayangkan. Ruang baca x-foto sebaiknya ruangan redup (watt
rendah) sehingga cahaya yang keluar dari viewer dapat diamati dengan baik.
b)
Penglihatan Pemirsa
Kontras
citra radiografi oleh mata kelihatnaya dipengaruhi oleh tingkat penerangan yang
diadaptasi, dan oleh silaunya cahaya viewer. Mata yang beradaptasi dengan
cahaya terang tidak dapat mengamati perbedaan densitas pada tingkat gelap, dan
detail. Juga bila viewer dengan x-foto densitas sedikit, melewatkan cahaya yang
menyilaukan, menyebabkan kegagalan untuk melihat detail struktur. Untuk
mencegah cahaya yang menyilaukan, viewer dilengkapi dengan semacam diagfragma
yang dapat membatasi luas penerangan. Spot light yang berada di luar viewer
gunanya untuk mengamati bagian tertentu dari film yang densitasnya gelap.
b.
Distorsi
Merupakan
perbandingan yang salah dari struktur yang direkam, bentuk serta hubungan
dengan struktur lainnya kurang betul. Hasil yang benar diperoleh bila garis tengah
struktur yang akan di x-foto berada sejajar dengan film yang tegak lurus dengan
pusat sinar-x. Hal ini sering terlihat pada x-ray foto gigi, bila hal ini
terjadi, maka x-ray foto gigi akan terlihat bertumpuk satu sama lain, dapat
lebih panjang atau lebih pendek.
c.
Ukuran Citra Radiografi
Karena
sinar-x yang memencar dari focus sifatnya
divergen mengaklibatkan ukuran citra radiografi boleh disebut menjadi lebih
besar dari ukuran sebenarnya. Adapun pembesaran yang terjadi disebabkan oleh
jarak focus ke film (FFD), jarak film ke objek (FOD), garis tengah struktur
sejajar film dan tegak lurus dengan pusat sinar x.
Menghitung
besarnya pembesaran :
ukuran sebenarnya = (ukuran citra x FOD) : FFD
d.
Detil dan Ukuran Objek
Obyek
di dalam tubuh terdiri dari berbagai macam ukuran. Semakin kecil ukuran obyek
maka semakin detil gambar anatomi yang harus didapatkan.
Sebagai
contoh, bila ukuran obyek besar maka detil yang dihasilkan dapat diamati (tidak
mengalami kekaburan), begitu pula bila ukuran obyek diperkecil, maka detil yang
dihasilkan juga dapat diamati (tidak mengalami kekaburan). Jadi ketika tidak
terjadi kekaburan maka baik obyek yang besar maupun yang kecil dapat kita
amati. Sekarang bagaimana kalau obyek tersebut kita kaburkan?
Kekaburan
mempunyai batas untuk mampu dilihat pada bayangan yang kecil. Sehingga kekaburan
itu mengakibatkan keterbatasan penglihatan detil gambar.
Ada
tiga pengaruh dari kekaburan, yaitu:
1)
Kekaburan mengakibatkan penurunan
kemampuan untuk memperlihatkan detil anatomi obyek. Padahal hal tersebut sangat
penting dalam penggambaran citra medik.
2)
Kekaburan menurunkan nilai ketajaman
(sharpness) struktur dan obyek citra medik. Sehingga ketidaktajaman
(unsharpness) sering digunakan sebagai pengganti istilah kekaburan (blurring).
3) Kekaburan
menurunkan karakteristik citra medik yang disebut resolusi bagian (spatial
resolution). Resolusi adalah pengaruh dari kekaburan yang dapat diukur dengan
mudah dan digunakan untuk mengevaluasi dan menentukan karakteristik kekaburan
dari system dan komponen citra medik. Resolusi digambarkan sebagai banyaknya
jumlah pasang garis (LP) yang tampak dalam setiap satuan mm. Menaikkan nilai
LP/mm biasanya berhubungan dengan menaikkan detil citra medik. Oleh sebab itu
resolusi bagian yang tinggi (baik) menandakan kenampakan (visibility) detil
anatomi yang akurat.