灰階顯示器的高灰階度代表了什么？大家都知道灰階代表了由至暗到至亮之間不同亮度的層次級別。這中間層級越多，所能夠呈現(xiàn)的畫面效果也就越細(xì)膩。以8bit panel為例，能表現(xiàn)2的8次方，等于256個亮度層次，我們就稱之為256灰階。
普通顯示器不會在參數(shù)上顯示它的灰階度，一般醫(yī)學(xué)灰階顯示器至少要達(dá)到10bit以上的灰階度，能到16bit甚至更高當(dāng)然更好。
高亮度從字面上就非常好理解了，回想在傳統(tǒng)膠片時代，閱片都是直接夾在大大的發(fā)光白板上。而平時我們?yōu)g覽網(wǎng)頁或者看視頻并不需要那么高的亮度，導(dǎo)致民用顯示器普遍亮度偏低，達(dá)不到醫(yī)學(xué)閱片的標(biāo)準(zhǔn)。高亮度意味著更容易看到不同灰度的區(qū)別，醫(yī)學(xué)灰階顯示器亮度較高，現(xiàn)在至高已經(jīng)可以達(dá)到1900cd/m2。
單位面積內(nèi)實際顯示像素的數(shù)量，如800600、12001600等。普通顯示器有：1024768，12801204；基本上是橫屏顯示，不需要橫/豎屏轉(zhuǎn)換；醫(yī)療灰階顯示器有：根據(jù)影像的需要，可以橫/豎屏轉(zhuǎn)換，10241280（豎屏）/12801024（橫屏），稱為1百萬像素（1MP），常用橫屏顯示， 多適用于CT、MRI、數(shù)字胃腸機；12001600（豎屏）/16001200（橫屏）；稱為2百萬像素（2MP），簡稱1K，常用豎屏顯示， 多適用于CR、DSA、數(shù)字胃腸機、，PACS閱片工作站；15362048（豎屏）/20481536（橫屏）；稱為3百萬像素（3MP），簡稱1.5 K，常用豎屏顯示， 多適用于CCD-DR、PACS診斷工作站；20482560（豎屏）/25602048（橫屏）；稱為 5 百 萬像素（ 5MP ），簡稱 2 K ，常用豎 屏顯示，多適用于平板DR、乳腺機、PACS診斷工作站；醫(yī)療灰階顯示器的分辨率與價格成正比，與放射設(shè)備的分辨率正相關(guān)，相應(yīng)的設(shè)備應(yīng)當(dāng)配套相應(yīng)分辨率的顯示器。
醫(yī)療灰階顯示器定期的性能檢驗是非常必要的，這個性能檢驗稱之為校準(zhǔn)。醫(yī)療灰階顯示器相對于普通顯示器昂貴的價格，也因為其校準(zhǔn)上的高要求。醫(yī)療顯示器的校準(zhǔn)方式主要有兩種：外置式和內(nèi)置式，內(nèi)置式又分前置式和后置式。顯示器校準(zhǔn)，嚴(yán)格講應(yīng)該是通過“顯示鏈路”對顯示器的“顯示效果”進(jìn)行校準(zhǔn)。其目的，是保持?jǐn)?shù)字影像顯示的標(biāo)準(zhǔn)性和一致性。校準(zhǔn)的對象，主要是顯示器上各個像素的亮度值(一般用ftL即英尺流明數(shù))，其次是空間畸變(如畫一直線結(jié)果顯示成一曲線、畫一正方形結(jié)果顯示一長方形或梯形)。
醫(yī)療顯示器區(qū)別于普通顯示器是亮度值的校準(zhǔn)。參數(shù)性能上要滿足上面這些要求，生產(chǎn)量大概不到普通顯示器的百萬分之一，醫(yī)療灰階顯示器的價格能不昂貴嗎？
灰階顯示器符合哪些標(biāo)準(zhǔn)呢？臺醫(yī)療顯示器必須符合DICOM PART14標(biāo)準(zhǔn)，也就是說必須廠家具備調(diào)整DICOM標(biāo)準(zhǔn)曲線的能力，使其和DICOM標(biāo)準(zhǔn)相吻合，從而保證影像的顯示質(zhì)量。
支持灰階顯示：灰階即黑白圖像之間的層次，即亮度的明暗程度，灰階數(shù)越多，灰階的過渡越平滑，越有可能分辨出類似囊腫和水這樣密度十分接近的不同物質(zhì)，對早期病灶的診斷有很大幫助。醫(yī)療灰階顯示器一般范圍1024 (10bit)-4096 (12bit)。普通顯示器只有有： 256灰階（8bit），用于顯示彩色圖象，無灰階要求。高亮度：普通顯示器有200-300cd/㎡，無亮度恒定的要求；醫(yī)療灰階顯示器高達(dá)1000 cd/㎡，并要求3萬小時甚至10萬小時亮度值保持不變。
響應(yīng)時間指的是液晶顯示器對輸入信號的反應(yīng)速度，也就是液晶由暗轉(zhuǎn)亮或由亮轉(zhuǎn)暗的反應(yīng)時間。通常都是以毫秒（ms）來計算。人能夠接受的畫面顯示速度一般為24張/秒，如果顯示速度低于這一標(biāo)準(zhǔn)，人就會明顯感到畫面的停頓和不適。按照這一標(biāo)準(zhǔn)計算，每張畫面顯示的時間需要小于40ms，根據(jù)液晶的實際使用情況，響應(yīng)時間：30ms（1/0.03=33.3 禎 /秒），還是會出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象，不適合動態(tài)醫(yī)療影像的實時播放。
響應(yīng)時間在25ms以下（1/0.025=40禎/秒）可以滿足臨床心血管DSA的實時播放。在醫(yī)療灰階顯示器的選配上，CR、DR靜態(tài)影像對響應(yīng)時間無過高要求。但是在播放動態(tài)影像的系統(tǒng)配置時，如心血管機和數(shù)字胃腸機，就要選擇響應(yīng)時間在25ms以下的醫(yī)療灰階顯示器。
尺寸: 以對角線長度來計算，一般以英寸為單位。醫(yī)療灰階顯示器：基本與X膠片相仿，常見尺寸為：18”、20”、21”；普通：常見尺寸為：14”、15”、17”、19”。亮度：亮度就是顯示器上顯示圖像有多么明亮的程度，單位（cd/m2）坎德拉每平方米。醫(yī)療：600-700 cd/m2 標(biāo)準(zhǔn)校正設(shè)定的亮度在400-500 cd/m2之間；要求3萬小時,甚至10萬小時亮度值保持不變。普通：200-300 cd/m2 無特殊要求。
灰階：反映了黑白圖像之間的層次，是黑白醫(yī)療影像非常重要的特性?；译A顯示要求配有專用顯卡。醫(yī)療灰階顯示器：10 bit–1024灰階，10bit或12bit（1024–2048灰階）。普通：6bit-64 、8bit- 256灰階。
由于教學(xué)的要求和醫(yī)生的習(xí)慣，國內(nèi)外醫(yī)生都習(xí)慣用筆在膠片或顯示屏上指點示意，來表達(dá)對影像具體細(xì)節(jié)的觀點，液晶屏材料是易破損材料，為了適應(yīng)醫(yī)療環(huán)境，顯示器廠家會負(fù)責(zé)任的在生產(chǎn)時安裝上液晶屏的保護(hù)板。明白了醫(yī)療灰階顯示器與普通顯示器的差別，就能更好的合理地采購、使用、維修醫(yī)療灰階顯示器。
一個醫(yī)療灰階顯示器必須支持DICOM PART14的標(biāo)準(zhǔn)，也就是說必須具備調(diào)整DICOM標(biāo)準(zhǔn)曲線的能力，使其和DICOM標(biāo)準(zhǔn)相吻合，從而保證影像的顯示質(zhì)量。常規(guī)尺寸：顯示器尺寸是以對角線長度來表達(dá)，一般以英寸為單位普通顯示器主流尺寸為15”、17”、19”。
醫(yī)療灰階顯示器常見尺寸為18”、20”、21”，尺寸基本與X膠片相仿。支持灰階顯示：灰階度是黑白醫(yī)療影像非常重要的特性，它反映了黑白圖像之間的層次。灰階顯示要求顯卡支持，醫(yī)療專用顯示器應(yīng)當(dāng)配有專用顯卡；普通顯示器有：8bit- 256灰階，用于顯示彩色圖象，無灰階要求，使用普通顯卡。
醫(yī)療灰階顯示器有：10 bit-1024灰階，用于顯示X光灰階圖象，于診斷相關(guān)，要求：10bit11bit（1024*2048灰階）。支持SBC功能（穩(wěn)定的亮度控制）。顯示器的亮度是會隨著時間而衰減的，普通顯示器由于沒有穩(wěn)定的亮度控制和校準(zhǔn)，不但衰減較快，平時使用時，也由于受環(huán)境的影響，其亮度不能長時間的維持在一個隊人體肉眼合適的水平上，而醫(yī)療灰階顯示器考慮到這一個問題，采取了穩(wěn)定的亮度控制技術(shù)，對顯示亮度所反饋的信息隨時進(jìn)行校準(zhǔn)，使其始終保持在標(biāo)準(zhǔn)亮度之上，符合臨床的閱片標(biāo)準(zhǔn)。
醫(yī)療灰階顯示器和傳統(tǒng)的膠卷都是單色的，醫(yī)生更容易接受；而用彩色顯示器表現(xiàn)單色的醫(yī)學(xué)影象，又可能會有掉色的情況。醫(yī)療灰階顯示器的亮度很高，這樣就可以拉開每一個灰階的差別，其亮度都在2百CD/M2以上；而彩色顯示器的亮度一般在100以下。彩色顯示器的原理是R、G、B三槍打出的三個電子束要通過一個蔭罩板（shadow ｍａｓｋ）的，在通過的時候，吸收或擋住了電子束的大部分能量，所以器亮度就大大降低；而灰階顯示器是電子束直接打到熒光粉上，能量的損耗就小，所以亮度比較高。
醫(yī)療灰階顯示器的分辨率都很高,如5M的分辨率為2048X2560。為了能夠區(qū)別每個灰階，醫(yī)療顯示器的亮度都很高，達(dá)到幾百個CD/M2。醫(yī)療顯示器能夠通過專用的校正儀和校正軟件對顯示器的輸入和輸出進(jìn)行曲線校正，使之符合DICOM曲線。高灰階，如10BIT，12BIT準(zhǔn)確細(xì)致反映圖象質(zhì)量。
灰階顯示器一般搭配有灰階顯卡。醫(yī)療顯示器經(jīng)過質(zhì)量的認(rèn)證。醫(yī)療灰階顯示器直接關(guān)系到人的生命安全，所以定期的顯示器的性能檢驗是非常必要的，這個性能檢驗我們稱之為校正。
人眼對灰階的反應(yīng)并不是線性的關(guān)系。我們眼睛對黑暗部分的反應(yīng)不如明亮部分靈敏。一般檢驗顯示系統(tǒng)是否符合DICOM 顯示函數(shù)是用SMPTE 圖案。在此圖案中有兩個小方塊。一個是白色中間有一個95%的白方塊。另一個是0%的白色(全黑)中間是一個5%白色的方塊。灰階顯示器顯示系統(tǒng)要能同時很清楚的顯示中間的小方塊。
怎么選擇灰階顯示器的顯卡？彩色顯示器和沒有DICOM顯示函數(shù)校準(zhǔn)的黑白顯示器，無法很清楚的顯示5%及95%這兩個小方塊。若有病灶正好處于此處的灰階位置時，很容易漏診斷。在放射學(xué)的診斷中，這種灰度差異(組織密度小差異性)，有可能對早期病灶的診斷有很大的幫助。
顯示器在顯示黑白影像的灰階數(shù)是和顯卡相關(guān)的，普通顯卡更多的關(guān)心彩色顯示參數(shù),如：顯存,速度,彩色位數(shù)等。但是， windows系統(tǒng)是8bit輸出顯示，反映黑白影像時的灰階，還是256個灰階。由于windows在調(diào)色盤上要獨占20個顏色，影像實際只有236個灰階，這就是普通顯卡常常遇到的灰階不連續(xù)的問題。
專用顯卡解決灰階不連續(xù)的問題有兩種類型:1類:輸入:10bit~輸出:10bit;(顯示灰階:1024);輸入:10bit~輸出:11bit;(顯示灰階:2048);2類:輸入:8bit~輸出:10bit;(顯示灰階:1024);輸入:8bit~輸出:11bit;(顯示灰階:1024);1類顯卡技術(shù)先進(jìn),成本昂貴.應(yīng)用軟件需要二次開發(fā)顯示程序,不適合國情;2類顯卡不需要二次開發(fā)程序,在國內(nèi)業(yè)界很受歡迎,并且安裝調(diào)試容易,兼容性好。總之,要達(dá)到很好地再現(xiàn)灰階連續(xù)的黑白影像,就應(yīng)選配輸出灰階在10bit以上灰階顯示器顯卡。
灰階顯示器，直接關(guān)系到人的生命安全，所以定期的顯示器的性能檢驗是非常必要的，這個性能檢驗我們稱之為校正。由于不同顯示器在不同的擺放環(huán)境下，以及它本身固有的衰減，原來標(biāo)準(zhǔn)的輸入輸出DICOM曲線，會不再符合這一標(biāo)準(zhǔn)，于是就要通過校正灰階顯示器和軟件，重新調(diào)整。
灰階顯示器是否一定要搭配顯卡？理論上，我們的建議是顯示器搭配顯卡。一般的顯示器分辨率都很高，而目前市場上的一般顯卡無法達(dá)到這一要求。目前的顯示器都是灰階的，而市場上的顯卡使彩色的，無法準(zhǔn)確表達(dá)出灰階的差異。醫(yī)學(xué)顯卡都內(nèi)置一塊可擦寫的存儲器，用于對顯示器的校正。
顯示器的DICOM曲線曲線是顯示器特性中重要的參數(shù)之一，它直接反映該灰階顯示器的性能。關(guān)于顯示器的輸入和輸出，由于電子元器件的特性，它并不是線形的關(guān)系。輸入輸出特性曲線的兩端，輸入的變化引起的輸出的變化不夠明顯，假設(shè)至大的輸入和至大的輸出都是0-99，在開始階段，輸入是5，也許其輸出只是2，如果這種情況直接應(yīng)用在醫(yī)學(xué)的影像上，就會發(fā)現(xiàn)顯示器無法正確辨認(rèn)出一些細(xì)微的軟組織的密度變化。為了給顯示器的性能指定一個規(guī)范，世界醫(yī)學(xué)組織制定了DICOM標(biāo)準(zhǔn)，就是為了拉大每個灰階的差異，即在輸入是5的情況下，使輸出也為5。
灰階顯示器和傳統(tǒng)的膠卷都是單色的，醫(yī)生更容易接受。高灰階，如10BIT，12BIT準(zhǔn)確細(xì)致反映圖象質(zhì)量。為了能夠區(qū)別每個灰階，顯示器的亮度都很高，達(dá)到幾百個甚至上千cd/m2。為呈現(xiàn)細(xì)致的影像,灰階顯示器的分辨率都很高,如5M的分辨率為2048×2560。
一般搭配有灰階顯卡。顯示器能夠通過專用的校正儀和校正軟件對顯示器的輸入和輸出進(jìn)行曲線校正，使之符合DICOM曲線。顯示器經(jīng)過質(zhì)量認(rèn)證。灰階顯示器和傳統(tǒng)的膠卷都是單色的，醫(yī)生更容易接受；而用彩色顯示器表現(xiàn)單色的醫(yī)學(xué)影像，有可能會出現(xiàn)掉色的情況。
灰階顯示器的亮度很高，這樣就可以拉開每一個灰階的差別，其亮度都在2百cd/m2以上；而彩色顯示器的亮度一般在100以下。目前市場上的商用顯示器都是橫屏的，如分辨率為1024X768的顯示器，表示共有768行，每行有1024個點組成；而豎屏正好與之相反，如上述的分辨率在該顯示器上為768X1024。豎屏顯示器和橫屏顯示器在醫(yī)學(xué)上有各自不同的應(yīng)用。如豎屏適合CR、DR等；而橫屏多應(yīng)用與CT、心血管造影、數(shù)字減影等。
由于液晶分子的轉(zhuǎn)動，LCD屏幕上每個點由前一種色彩過渡到后一種色彩的變化，會有一個時間過程，也就是我們通常所說的響應(yīng)時間。因為每一個灰階顯示器像素點不同灰階之間的轉(zhuǎn)換過程，是長短不一、非常復(fù)雜的，很難用一個客觀的尺度來進(jìn)行表示。
因此，業(yè)內(nèi)現(xiàn)有關(guān)于液晶灰階顯示器響應(yīng)時間的定義，試圖以液晶分子由全黑到全白之間的轉(zhuǎn)換速度作為面板整體響應(yīng)時間的縮影，來代表液晶面板的快慢程度，通 常又可稱之為“On/Off”響應(yīng)時間。由于液晶分子由黑到白和由白到黑的轉(zhuǎn)換速度并不是全一致的，為了能夠盡量有意義的標(biāo)示出液晶面板的反應(yīng)速度，現(xiàn) 又針對響應(yīng)時間的定義，基本以“黑→白→黑”全程響應(yīng)時間為標(biāo)準(zhǔn)。
事實上，液晶分子轉(zhuǎn)換速度及扭轉(zhuǎn)角度由施加電壓的大小來決定。從全黑到全白液晶分子面臨最大的扭轉(zhuǎn)角度，需施以較大的電壓，此時液晶分子扭轉(zhuǎn)速 度較快;而介于全黑、全白間的較小幅度灰階變化，需施加較小電壓來進(jìn)行準(zhǔn)確而精細(xì)的角度控制，因此液晶分子扭轉(zhuǎn)速度反而要慢一些。通常來講，液晶面板黑白間的響應(yīng)時間快，而其它灰階之間也是構(gòu)成絕大多數(shù)不同色彩變化的響應(yīng)時間，要比黑白間的響應(yīng)時間慢得多。這樣看來，傳統(tǒng)的On/Off用黑白轉(zhuǎn)換時間來表示LCD響應(yīng)時間，以偏概全，無法準(zhǔn)確地表示LCD面板的整體響應(yīng)時間。
在傳統(tǒng)響應(yīng)時間計算方式下，液晶顯示器雖然可擁有16ms、12ms或8ms的響應(yīng)時間，然而其灰階響應(yīng)速度卻可能超過40ms甚至60ms。所以，以黑白黑為響應(yīng)時間標(biāo)準(zhǔn)無法全面表現(xiàn)LCD真實的反應(yīng)速度。 于是，灰階響應(yīng)時間(GTG，gray to gray)概念在被忽視了很長時間之后再一次被提出。希望以灰階顯示器響應(yīng)時間的概念，多方面體現(xiàn)LCD在彩色切換(即灰階變化)上的真實速度，并顛覆傳統(tǒng) 響應(yīng)時間計算方式，以對響應(yīng)時間進(jìn)行更準(zhǔn)確的表述，力求符合消費者實際使用上的需求，并為消費者帶來更大的價值。
因為在日常應(yīng)用中，無論看電影、游戲或瀏覽網(wǎng)頁，多數(shù)屏幕內(nèi)容不會只是黑白間的轉(zhuǎn)換，而是五顏六色的多彩畫面，或深淺不同的層次變化，這些都是灰階顯示器間的轉(zhuǎn)換。一般消費者使用顯示器時畫面全黑或全白的比例極低，所以盡可能縮短彩色間的轉(zhuǎn)換時間才會更有意義。
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