Bildfehler und Ihre Prüfung mit einfachen Testkörpern
Speziellen Fertigungsverfahren ermöglichen es, Prüfkörper mit extrem hoher Genauigkeit und gleichzeitig extrem hoher Kantenschärfe herzustellen.
Röntgenteste
Bildfehler und Ihre Prüfung mit einfachen Testkörpern
Bildgebende Systeme in der Radiologie sind mit Abbildungsfehlern behaftet, die ihre vielfältigen Ursachen haben können in der
- Abbildungsgeometrie (Brennfleckgröße und -form des Strahlers, geometrische Vergrößerung des Objektes), aber auch in den
- Systemunschärfen, wie z.B. der Folienunschärfe und ungenügender Anpressung des Film-Folien-Systems, der elektronenoptischen Fehler von Bildverstärkern sowie der Fehler der Optiken und der verschiedenen Empfänger. Im Fall der Elektronenoptik und der Optik sind zu unterscheiden:
Fehler aufgrund von Astigmatismus, Bildfeldwölbung, sphärische Aberration,chromatische Aberration, Defokussierung.
Sowie in den
- Bewegungsunschärfen, beispielsweise hervorgerufen durch Vibrationen.
Zur Feststellung der Qualitätsminderung bei der Bildübertragung und zur Zustandskontrolle von Abbildungsketten oder einzelner Glieder von Abbildungsketten wurde eine Vielzahl von Testen und Testverfahren entwickelt. Besonders bewährt haben sich die im Folgenden näher beschriebenen Teste aus röntgenstrahlenabsorbierendem Material, deren einfache und leicht reproduzierbare Handhabung einerseits einen schnellen Überblick über die die Bildqualität wesentlich mitbestimmende Auflösung eines bildübertragenden Systems erlaubt, andererseits aber auch die Möglichkeit bietet, durch weitergehende Auswertungen zusätzlich interessierende Qualitätsparameter zu ermitteln.
Können die Ortsfrequenzen aus Platzgründen nicht durch Gravur gekennzeichnet werden, wird den betreffenden Testen ein Diagramm beigegeben.
Weitere Daten sind der tabellarischen Testbeschreibung zu entnehmen.
Allgemeine technische Beschreibung der Teste
Die Teste bestehen in der Standardausführung aus einer 0,05 mm dicken Bleifolie zwischen zwei durchsichtigen Acrylglasplatten.
Auf Wunsch können die Teste auch in den Bleifoliendicken 0,02/0,03/0,04/0,05/0,08 und 0,1 mm hergestellt werden (weitere Dicken auf Anfrage).
Die Dicke der Trägerplatte beträgt 1 mm (2 mm bei Testen mit Außenabmessungen > 140 mm), die der
Deckplatte 1 mm.
Die Ortsfrequenzen werden in Linienpaaren/Millimeter (LP/mm) oder in Linienpaaren/Zentimeter (LP/cm) angegeben. Ein Linienpaar besteht aus je einer
positiven und einer negativen Linie (Balken b bzw. Lücke I) gleicher Breite.
Die Grenze der herstellbaren Ortsfrequenz ist gegeben durch das b Schachtverhältnis
r = d ≥ 1
sie ist also abhängig von der gewählten Dicke des strahlenabsorbierenden Materials.
Einige Hinweise zum Einsatz der verschiedenen Testarten
Teste zur visuellen Auflösungsbestimmung
Zur visuellen Ermittlung von Auflösungswerten haben sich Strichgruppenteste bewährt. Diese Teste sind, je nach zu prüfendem System, mit verschiedenen Ortsfrequenzbereichen und unterschiedlicher Abstufung erhältlich.
Für die Prüfung von Verstärkerfolien sind Teste ausreichend, deren Strichgruppen in nur einer
Richtung angeordnet sind:
Systemfehler unterschiedlicher Richtungen sind nicht zu erwarten, richtungsabhängige Fehler der Geometrie kommen, da die Teste direkt auf die Kassette aufgelegt werden, nicht zum Tragen.
Bei bildübertragenden Systemen, in denen aufgrund der spezifischen Abbildungsfehler unterschiedliche Auföungswerte in tangentialer und meridionaler Richtung zu erwarten sind (beispielsweise in RBV-Systemen), empfiehlt es sich, Teste mit dicht beieinanderliegenden senkrecht zueinander orientierten Strichgruppen zu verwenden.
Zur Vermeidung von Fehlablesungen aufgrund der sogenannten Pseudoschärfe ist darauf zu achten, dass die im Bild erkennbare Anzahl der Testgruppenbalken mit der des Testes überein stimmt.
Eine Sonderform des Gruppentestes stellt der Besentest mit seinen sich kontinuierlich andernden Ortsfrequenzen dar. Sein Vorteil liegt vor allem in der sicheren Vermeidung von Ablesefehlern infolge der Pseudoschärfe.
Bei Verwendung eines Streustrahlenrasters ist zur Vermeidung von Moirè-Effekten und der daraus resultierenden Ableseunsicherheit zu beachten, dass die Strichgruppen möglichst unter einem Winkel von 45° zur Lamellenrichtung des Streustrahlenrasters angeordnet werden. Teste zur photometrischen Ausmessung der Aufnahmen
Zur photometrischen Ausmessung - mit der daraus möglichen Bestimmung der Modulationsübertragungsfunktion (MTF) eines bildübertragenden Systems - wurden Teste entwickelt ohne Zwischenraum zwischen den einzelnen Strichpaaren oder Strichgruppen, um Messfehler durch Nachbareffekte zu vermeiden. Um über den gesamten Ortsfrequenzbereich gleiche Messsicherheit zu erhalten, fallen die Werte nach erreichen der höchsten Ortsfrequenz in gleichem Maße wieder ab (siehe tabellarische Testbeschreibung).
Teste zur Brennfleckbestimmung
Mit Hilfe einer Sterntest- (oder Sektoren-Sterntest-) Aufnahme kann in einfacher Art und Weise die Größe und Form von Strahlerbrennflecken bestimmt werden. Diese Methode ist weniger aufwendig als die Loch- oder Spaltkameraverfahren und reicht, unter der Voraussetzung einer angenähert idealen Intensitätsverteilung im Brennfleck, für viele Fragestellungen völlig aus.
Die Brennfleckausdehnung | ergibt sich aus der Formel:
wobei
a = Sternwinkel (siehe tabellarische Testbeschreiung),
d = Durchmesser der Unschärfefigur auf der Testaufnahme,
m = Abbildungsmaßstab (= Sterndurchmesser auf der Aufnahme : Sterndurchmesser des Testes); als günstig hat sich ein Abbildungsmaßstab m = 1,3 für Brennflecke ≥ 0,6 mm und m = 2 für Brennflecke < 0,6 mm erwiesen.
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