巴可 说医解惑｜“眼见不一定为实”的马赫带效应

　　在设计领域，经常能看到将一组相近的颜色彼此相邻放置，就会有“并不存在”的阴影出现在两个对比色块相连接的边缘。其实图像并没有加入阴影，只是我们的眼睛产生了错觉。在医学成像领域，也会产生这种“眼见不一定为实”的现象。今天就和大家聊聊可能引起误诊的马赫带效应 。

　　马赫带效应是指1868年奥地利物理学家恩斯特·马赫发现的当观察两块亮度不同的区域时，边界处亮度对比加强，使轮廓表现得特别明显。事实上，暗带和亮带在客观上都不存在，它们只是主观亮度的感受结果。生理学对马赫带效应的解释是：人类的视觉系统有增强边缘对比度的机制 。

　　使用两张纸来隐藏除一个灰阶之外的所有灰色色块。你会发现你的眼睛已经添加了不存在的信息。当这个色块被其他边界对齐良好的色块包围时，你的视觉系统会在边界之前降低亮度，在边界之后增加亮度，如下图所示。

　　放射科在日常工作中，经常能遇见马赫带效应图像。马赫条纹非常依赖于图像内容，应该使用实际图像进行评估。要观察的区域在对齐良好的几何边界周围具有缓慢变化的强度值。

　　有限 的灰度等级 会导致连续 的灰阶 之间的对比度差异 更大 。例如，对于一个8到8位系统，增加一位的数字驱动级别会导致亮度级别增加4个以上的最小可觉差。因此，打算在图像中逐步改变灰度并对其进行编码的区域，显示系统呈现了一种阶梯式方法。

　　这种效应本身并不是马赫带，而是增加了人类系统被马赫带干扰的机会。

　　由于 LCD 数字显示系统使用由黑色矩阵(每个像素周围的黑色边界)隔离的像素矩阵排列，更容易显示马赫带，因为人眼视觉更多地作用于定义良好的边界。

　　高质量的医学图像在特定的区域会受到马赫条纹的影响，马赫赤带将显示为等亮度的等高线，就像地理地图上的等高线一样。