RADIOLOGY GLOSSARY
階調（Gray Levels and Tone Reproduction）
IN ONE LINE
一言でいうと
画像の明暗を段階または対応関係として表す概念です。画素の数値段階、表示輝度の段階、視覚的な識別を分けて扱います。
BEGINNER GUIDE
はじめて学ぶ方へ
白から黒までの明るさの段階です。保存している値が多くても、その全部を同時に見分けられるとは限りません。
身近なイメージ
同じCTデータでも軟部と骨のウィンドウでは見える明暗が変わります。画素の元のCT値が表示操作だけで変わるわけではありません。
そもそも階調とは？
階調処理は数値と明暗の対応を変えます。
ウィンドウやLUT、モニタ校正が表示へ関与します。
定義・しくみ
画像信号または表示明暗の段階とその再現特性です。整数コードの数と、実際に表示可能な輝度の数や知覚できる差を同一視しません。医用画像では診療目的に応じた範囲を明暗へ割り当て、保存されている元値を変えずに表示だけ変更する場合があります。
FORMULA
階調は段階数だけでなく対応曲線も含む語です。
です。
具体例で確認
教材用に0～1の範囲を、端点を含む5段階で等間隔に表す模型です。
段階値=0,0.25,0.50,0.75,1.00
隣り合う段階差は0.25です。実際のDICOMウィンドウの端点式を示すものではありません。
専門的にもう一歩
単純な線形階調変換と非線形LUTでは同じ信号差でも輝度差が変わります。人の知覚は輝度に対して非線形で、GSDFは表示の一貫性を支える枠組みです。表示範囲外のクリッピングや反転は所見の見え方へ影響するので、保存値、変換、表示環境を別々に管理します。
臨床・測定での確認点
- 表示条件を画像比較でそろえます。
- 白黒反転・飽和・クリッピングを確認します。
- モニタ輝度と室内照明を管理します。
覚えるポイント
- 数値と明暗の対応
- ウィンドウ・LUT
- 保存値と知覚の違い
間違えやすい点
- 階調変更を必ず元データの変更としない
- コード数を視覚的識別数としない
- 階調処理で欠落信号を復元できるとしない