环形闪光灯在舌象图片采集中的应用

吴祖春,陈 群

广州中医药大学中医诊断学教研室,广州 510405

图1 内置环形闪光灯

图2 外置环形闪光灯

环形闪光灯是一种无投影的特殊闪光灯,它有两种类型:早期多与镜头一体,如NikonMedical-NIKK OR 120/4(如图1所示);而后期产品多通过转接环与镜头连接,可自由拆卸(如图2所示)。作为医学摄影重要器材之一,环形闪光灯在视野狭小且较深的手术、腔内拍摄效果较好[1]。广泛应用于:腔内医学(如耳鼻喉及宫颈[2])、口腔医学(牙科[3]等)、手术医学[4]、标本医学、法医学[5]摄影等。在中医学领域,用以小儿指纹色度学研究中食指脉络摄影[6];20世纪90年代有研究者使用中国科技大学生产的GN16环形闪光灯用于舌头摄影[7],但近十几来环形闪光灯用于拍摄舌象图片却未见报道。

近年来,随着计算机技术、图像分析技术、人工智能等技术的发展,利用现代科技手段对中医舌象进行客观识别和分析,成为研究的热点[8]。而舌诊客观化研究中,舌象图片的采集是最基本、最重要的环节,客观化的数据是建立在原始舌象图片资料分析的基础之上。因此,舌图的采集质量(舌色还原性、图像清晰度等)决定了舌诊客观化的成败。

1 舌象图片采集的特点

舌象图片采集的特点如下:①拍摄大多在病房或门诊进行,照度值为15-30 Lx(流明),照度不足,需辅助人工光源;②舌象图片采集为微距摄影(物像比10∶1-1∶1),拍摄距离小;③舌体不易固定,常不自主运动,加上患者姿势不固定,多为手持拍摄,快门值多设置得较小,否则易虚化;④景深浅。根据景深公式[9],在其他值不变的情况下,光圈越大(F值越小),景深越小。

因此,在实际拍摄中,通常需缩小光圈以获得大景深,而在照度不足、快门值小的情况下获得足够的曝光,需大光圈,这是一对矛盾。然而,闪光灯可解决此矛盾,在照度不足、快门值小、小光圈的情况下既有足够的景深,又可获得足够的曝光。

2 普通闪光灯采集舌象图片的不足之处

普通闪光灯采集舌象图片存在以下不足:①普通闪光灯多置于相机顶部,而舌象图片采集时拍摄距离小,舌头离镜头很近,闪光灯的光线很容易被镜头和上齿遮挡,而使舌头受光不均,常见“中间亮四周暗”、“舌尖亮舌根暗”现象;②发光面积比较小,属点光源,舌体上多见反光,使舌象图片局部因高光溢出而失去颜色、纹理等细节(如图3所示)。

图3 入射光线被上齿遮挡产生阴影,高光溢出明显

3 环形闪光灯的特点

环形闪光灯的特点如下:①发光部置于镜头前面,光线不会被镜头遮挡而出现阴影;②发光体呈环形,光线呈近45°入射角照射至口腔,不会完全被牙齿或嘴唇遮挡,舌体受光均匀,避免因舌体明暗不均而引起的色调偏差;③发光面积大,属于面光源,舌体不易产生高光溢出(如图4所示);④色温5 000-6 500 K,仿中午自然光的平均色温设计,接近标准光源,且随着技术的发展,多次闪光色温及照度的一致性较好。

图4 舌下络脉受光均匀,阴影及高光较少

4 环形闪光灯在舌象采集中的使用方法

4.1 排除环境光的干扰

为防止反射光线影响舌色,在病房或门诊墙壁避免悬挂大面积色块(如宣传画等),拍摄者尽量穿白色、灰色或黑色衣服。日光灯对舌象也会产生影响,拍摄时可关闭,或避免日光灯直射舌象。

4.2 曝光方式

相机手动模式设定光圈、曝光时间等参数,闪光灯采用TTL(through the lens,通过镜头测光)自动测光、曝光;若舌象采集的环境照度、拍摄距离变化不大,也可经多次实验、找到舌象准确曝光时合适的闪光指数,然后手动设置闪光灯。

4.3 背景

拍摄前,在与拍摄舌象同一距离、同一环境下,拍摄一张灰卡或24色色卡,以便设置白平衡或生成相机I CC(international color consortium,国际色彩联盟)文件。

4.4 对焦

因口腔内照度低,自动对焦慢,为防止伸舌时过长舌色变化,可打开闪光灯上的辅助对焦灯手动对焦(闪光时辅助对焦灯自动关闭),其对焦比自动对焦快且准确。

5 环形闪光灯使用注意事项

①闪光灯充电要足,ready灯亮了以后方可按快门,否则电池电压降低,回电时间延长或回电电压不足,引起闪光灯照度及色温等的变化[10],从而引起舌色偏差,建议选用回电较快的电池,如低自放电电池;

②环形闪光灯光线入射角多小于45°,属于顺光摄影,且在自动模式下,左右闪光灯管的输出值相同,图片反差小,比较平滑,一般对舌象图片采集影响不大,但若需表现舌的纹理,如老嫩、裂纹以及燥苔等细节,可手动设置闪光灯,调整左右闪光灯管的输出值,使两者形成一定的差值。

[1]张世彤,曹中一.环形闪光灯在医学摄影中的应用[J].影像技术,2001,(4):46-47

[2]林仲杰.子宫颈摄影术:一种诊查宫颈癌的新方法[J].国外医学:妇产科学分册,1982,(5):309

[3]徐明明,刘峰.数码摄影在口腔医学领域的应用[J].中国口腔颌面外科杂志,2008,6(4):292-298

[4]吉久利.手术摄影浅谈[J].承德医学院学报,1994,11(3):262

[5]陈源锋,何松国.法医照相中闪光灯配光方法的比较和分析[J].影像技术,2007,(4):51-54

[6]李吉宗,张乐平,顾星.基于微距摄影对小儿指纹颜色的研究[J].湖南中医药大学学报,2010,30(9):152-154

[7]董代富.舌诊彩色摄影[J].医学视听教育,1990,4(1):49-50

[8]陈群,林雪娟.中医舌象计算机识别技术的研究概述[J].辽宁中医杂志,2006,33(2):151-153

[9]邓强.摄影教学中景深及其影响因素的分析[J].湘潭师范学院学报:自然科学版,2008,30(4):90-92

[10]周艳玲,袁鸿.电子闪光灯在物证近距摄影中的应用[J].影像技术,2007,(6):48-50