IX CURSO INTERNACIONAL DE CIRURGIAS UROLÓGICAS POR VÍDEO

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SISTEMAS DE IMAGEM E COR
Dr. Elton Francisco Nunes Batista

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IX CURSO INTERNACIONAL DE CIRURGIAS UROLÓGICAS POR VÍDEO

  1. 1. IX CURSO INTERNACIONAL DECIRURGIAS UROLÓGICAS POR VÍDEO GOIÂNIA - GO SISTEMAS DE IMAGEM E COR Compreendendo o processo.. Elton Francisco Nunes Batista TCBC- ES 2008
  2. 2. Cor e Luz.. Sem a adequada e profunda compreensão destes dois fenômenos físicos da natureza, a videocirurgia poderia até não existir !
  3. 3. A importância da cor e da luz Monalisa (1503) Elizabetta La Gioconda, esposa de Francesco del Giocondo Técnica do “Claro-escuro” e do “Esfumaçado”
  4. 4. Cor, luz e profundidade.. Van Eyck (1432): Adoração do cordeiro
  5. 5. Cor , luz, profundidade e contraste.. Van Eyck (1432): Adoração do cordeiro
  6. 6. Cor, luz, profundidade, contraste e detalhes Van Eyck (1434) o casamento dos Arnolfini
  7. 7. Ordenação das cores
  8. 8. Isaac Newton (1660) Demonstrou a luz branca incidindo sobre um prisma e ocorrendo a separação das cores de acordo com o comprimento de onda, como também ocorre no arco-íris
  9. 9. Faixas de comprimento de onda da luz
  10. 10. James Clerk Maxwell (1861) Importante matemático escocês que, em 1861, descobriu que se poderia obter fotos coloridas utilizando filtros vermelho, verde e azul (RGB) R G B é o acrônimo em língua inglesa de Red, Green e Blue (vermelho, verde e azul)
  11. 11. Ordenação das cores
  12. 12. Ordenação das cores - LAB
  13. 13. Modelo LAB 1931 – a Commision Internationale de L’Eclairage (CIE) definiu o modelo Lab baseado na maneira como o olho humano percebe as cores 1976 – o modelo LAB foi refinado para proporcionar cores mais consistentes Os programas de computador usam o LAB para converter o RGB para CMYK
  14. 14. Base de estudo - cores básicas (RGB)
  15. 15. O espaço de cores RGB
  16. 16. Conjunção de cor e luz - significadoA cor-luz origina-se diretamente decorpos luminosos: sol, estrelas,lâmpadas, monitores de computador ..A fotografia, o cinema, televisão e a arteeletrônica são baseadas na cor-luz e seutiliza do sistema derivado do RGB(cores de captura e reprodução deimagens)
  17. 17. Cor e pigmento - significadoA cor-pigmento advém da luzrefletida pelos objetos e as bases dasua construção não são as mesmasque se utilizam em cor-luz. A pinturae as artes plásticas baseiam-se nacor-pigmento que se utiliza dosistema CMYK (cores de impressão)
  18. 18. CMYK – cyan/magenta/yellow/black Tem os 3 pigmentos primários e o preto Baseia-se na síntese subtractiva, na qual, a mistura em partes iguais dos três pigmentos primários resulta em preto Funciona pela absorção de luz. As cores vistas vêm da luz que não é absorvida
  19. 19. Significado do CMYK Ciano - cor oposta ao vermelho. Atua como um filtro que absorve a cor vermelha (-R +G +B) Magenta – cor oposta ao verde (+R –G +B) Amarelo – é cor oposta ao azul (+R +G -B) - Assim, magenta com amarelo produz vermelho - Magenta com ciano produz azul - Ciano com amarelo produz o verde
  20. 20. Cores básicas – RGB (W) e CMY (K)
  21. 21. Modelo HSB Hue (matiz) – refere-se ao nome que se dá a uma cor Saturation (ou croma) – é a intensidade da cor Brightness – é o acréscimo ou remoção do branco de uma determinada cor
  22. 22. Transformação HSB para RGB
  23. 23. Resumindo.. RGB – Cores de captura e reprodução de imagens CMYK – Cores de impressão. Menor espectro HSB – Modelo com variabilidade de cor LAB – Percepçäo humana as cores
  24. 24. Luz e imagem A cirurgia tradicional ainda não havia sequer formado completamente a sua base técnica, quando os primeiros passos já estavam sendo dados para a lenta e progressiva caminhada, para o futuro da videocirurgia
  25. 25. Desde o início até 1986.. William Thompson Kelvin - Físico escocês do Séc. XIX , mediu os desvios proporcionais da composição da luz branca (mistura das cores básicas presentes no arco-iris). Estabeleceu a Escala Kelvin de Temperatura de Cor 1861 - James Clerk Maxwell > cores na fotografia 1877 – Max Nitze (Berlim) – construção do cistoscópio 1882 – Langembuch – 1ª colecistectomia por laparotomia 1901 – Kelling – 1ª laparoscopia em cão (cistoscópio de Nitze)
  26. 26. Desde o início..1910 – Jacobeus (Suécia) – 1ª laparoscopia no Homem1929 – Kalk (Alemanha) – Lentes de visão oblíqua – atlas de laparoscopia após realizar 100 laparoscopiasDécada de 30 – Goetz e depois Janos Veress (1938) – agulha para o pneumoperitônio1952 – Narinder Singh Kanpany (Indiano) – fibras ópticasDécada de 60 – Kurt Semm (Alemanha) – desenvolveu os nós e o aplicador de clipes, criou o insuflador e vários instrumentos e realizou 14.000 laparoscopias
  27. 27. 1986..1969 – Willard Boyle e George E. Smith – CCD (chip)1976 – Bryce Bayer estabeleceu um padrão de cores do sistema RGB para a captura de imagens1978 – Hasson – Desenvolveu o trocarte com cone para permitir o pneumoperitônio pelo método abertoAté 1986 – a visão laparoscópica era possível a apenas uma só pessoa À partir de 1986 surgiu a imagem de vídeo
  28. 28. Até 1986 a visão laparoscópica era possível a uma só pessoa. Depois, com das imagens de vídeo, a visão ficou acessível a toda a equipeEm 1987, a 1ª colecistectomia videolaparoscópica A partir de então, a história que já conhecemos !
  29. 29. A construçao dos chipes.. Willard Boyle e George E. Smith - 1969
  30. 30. O registro de imagens nos chipes..
  31. 31. O registro de imagens em cores Variações individuais (daltonismo) É um processo complexo Computadores registram até 16 milhões de cores Ainda não está completamente compreendido Envolve estruturas e/ou mecanismos em evolução O registro artificial das imagens busca simular a tradução da visão animal A visão animal tem sido base de pesquisa para a visão artificial
  32. 32. Padrão Bayer de cor das imagens
  33. 33. Em alguns animais ...
  34. 34. ..Há olhos que parecem chipes !
  35. 35. ..Chipes altamente complexos !
  36. 36. ..E especializados !
  37. 37. E enxergam como pixels independentes..
  38. 38. O olho artificial..
  39. 39. E o olho humano..
  40. 40. Diferenciado..
  41. 41. A projeção de imagens – Mimetismo ?
  42. 42. Aumento da qualidade - Câmera de 3 CCDs (RGB)
  43. 43. Compensação de tonalidade das cores O olho humano compensa as diferenças nas temperaturas de cor e a câmera de vídeo não é capaz de compensar e corrigir desvios na temperatura de cor A câmera digital “vê” cores distorcidas e necessita definir o padrão ideal através de um ponto de referência (o branco), daí o termo “white balance” Ajustes sem a cor branca engana o circuito do “white balance” e resulta uma falsa tonalidade
  44. 44. “White balance” As cores são obtidas através de micro-janelas coloridas sobre o CCD (câmeras de um chip) ou prismas que desviam luz para os CCDs (câmeras de três chips), sempre nas três cores básicas do sistema RGB. Para haver o equilíbrio, basta analisar a intensidade dos componentes de cor vermelha (R), verde (G) e azul (B), ou seja, o circuito eletrônico da câmera compensa as variações de tonalidade ajustando cada uma dessas três cores, que resulta no processo de balanceamento do branco
  45. 45. Sistema de lentes: óptica
  46. 46. Fontes de luz fria Equipamento gerador de cor-luz, utilizado na produção de luz “fria e branca”, característica da iluminação que se procura para procedimentos endoscópicos Mas, na verdade, a luz dessas fontes não é fria e nem branca
  47. 47. Fontes de luz e temperatura de cor
  48. 48. Temperatura de cor
  49. 49. Fibras ópticas – Narinder 1952
  50. 50. Cabos de luz (fibra óptica)
  51. 51. Na prática, a qualidade da imagem depende..• Do tipo e qualidade da câmera, do receptor de imagem e da fonte de luz• Do padrão de cores, da emissão e recepção dos sinais de imagem: RGB Vídeo componente S-vídeo (Y/C) Vídeo composto
  52. 52. Padrão de cores e transferência de imagens• Padrão RGB – produzem, transmitem e exibem imagens sem perdas, nas cores básicas• Vídeo componente – RGB compacto e econômico com 3 sinais: Y - luminância (brilho) p/ preto e branco; (B-Y) indicam o azul e (R-Y), o vermelho. O verde não tem sinal separado• S-vídeo (Y/C) – Em 2 sinais separados: (Y) luminância e (C) para a crominância, que combina (B-Y e R-Y)• Vídeo composto – sofre a maior compactação e não há separação de cores. A compressão e descompressão dos sinais resultam em perda de qualidade
  53. 53. Sistema de cores e dos receptores de imagens• NTSC (National Television Standards Committee) é o sinal de cores com o sinal de transmissão M de RMA(Radio Manufacturers Association ), sinal de cores americano• PAL (Phase Alternate Lines), sinal de cores alemao• SECAM (SÉquentiel Couleur Avec Mémoire), sinal de cores da França• PAL-M, sistema brasileiro adaptado do sistema PAL com o sinal “M” (daí, a denominação PAL-M)• PAL-N é utilizado na Argentina, Uruguai e Paraguai• Outros sistemas (PAL-*) adaptados em diferentes países variam de acordo com a freqüência de rede elétrica e largura de banda
  54. 54. Conectores• São adaptadores para conexão de equipamentos para transmissão de sinais de áudio e vídeo • B N C (para R G B e Video composto) • Y/C • R C A (para R G B e Video composto) • DVI
  55. 55. Conectores Recording Y LuminânciaBritish Naval Connector Corporation of C Crominância America
  56. 56. A videocirurgia exige um aprendizado contínuo.É por esta razão que aqui estamos !
  57. 57. Pela atenção, muito obrigado ! E-mail: eltonmed@yahoo.com.br

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