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Cor e Luz . . .            A videocirurgia        poderia até não existir      sem a adequada e profunda            compre...
Monalisa (1503)     Elizabetta La  Gioconda, esposa de     Francesco del       Giocondo     “Claro-escuro”     Esfumaçado
Van Eyck (o casamento dos Arnolfini)
Ordenação das cores
Ordenação das cores
Ordenação das cores
Van Eyck (Adoração do cordeiro)
Conjunção de cor e luz - significadoA cor-pigmento advém da luz refletida pelos objetos e asbases da sua construção não sã...
Isaac Newton (1660)          Demonstrou a luz branca incidindo sobre           um prisma e ocorrendo a separação das      ...
Faixas de comprimento de onda da luz
James Clerk Maxwell (1861)          Importante matemático escocês          que, em 1861, descobriu que se          poderia...
Base de estudo - cores básicas (RGB)
CMYKAcrônimo em língua inglesa de Cyan, Magenta,Yellow e Black (ciano, magenta, amarelo e preto).É sistema de cores basead...
Significado do CMYK Ciano - cor oposta ao vermelho. Atua como um filtro que absorve a cor vermelha (-R +G +B) Magenta – co...
Cores básicas
Modelo H S B Hue (matiz) – refere-se ao nome que se    dá a uma cor Saturation (ou croma) – é a intensidade    da cor Brig...
Modelo L A B 1931 – a Commision Internationale de L’Eclairage (CIE) definiu o modelo Lab baseado na maneira como o olho hu...
Resumindo ... R G B – Cores básicas utilizadas na captura e reprodução de imagens CMYK – Cores básicas utilizadas na impre...
O espaço de cores R G B
Transformação HSB para RGB
Transformação HSB para RGB
Transformação HSB para RGB
Luz e imagem           A cirurgia tradicional     ainda não havia sequer formado   completamente a sua base técnica,      ...
Desde o início até 1986... William Thompson Kelvin - Físico escocês do Séc. XIX ,   mediu os desvios proporcionais da comp...
Desde o início ...1910 – Jacobeus (Suécia) – 1ª laparoscopia no Homem1929 – Kalk (Alemanha) – Lentes de visão oblíqua – at...
Até 1986 ...1969 – Willard Boyle e George E. Smith – CCD (chip)1976 – Bryce Bayer estabeleceu um padrão de cores do  siste...
Até 1986 a visão laparoscópica era possível a uma só pessoa. Depois, com das imagens de vídeo, a       visão ficou acessív...
Willard Boyle e George E. Smith - 1969
Registro de imagens nos chipes
Registro de imagens e cores  Variações individuais (daltonismo)  É um processo complexo  Computadores registram até 16 mil...
Em alguns animais ...
... Há olhos que parecem chipes !
E enxergam como pixels independentes ...
O olho artificial ...
E o olho humano ...
Cones e bastonetes: representação esquemática
Projeção de imagens
Padrão Bayer de cor das imagens
Câmera de 3 CCDs - Padrão RGB
Compensação de tonalidade das cores  O olho humano compensa as diferenças nas  temperaturas de cor e a câmera de vídeo não...
“White balance” As cores são obtidas através de micro-janelas coloridas sobre o CCD (câmeras de um chip) ou prismas que de...
Sistema de lentes: óptica
Fontes de luz fria           Equipamento gerador de cor-luz,           utilizado na produção de luz “fria e           bran...
Fontes de luz e temperatura de cor
Temperatura de cor
Fibras ópticas – Narinder 1952
Cabos de luz (fibra óptica)
Cabos de luz
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 e transferência de imagens• Padrão RGB – formato capturado nas cores básicas,  geralmente por câmeras de 3...
Padrão de cores e transferência de imagens• S-vídeo (Y/C) – depois do videocomponente é a melhor  configuração. As imagens...
Sistema de cores e dos receptores de imagens• NTSC (National Television Standards Committee)      éo  sinal de cores ameri...
Sistema de cores e dos receptores de imagens• PAL-M é o sistema brasileiro onde foi adaptado o sistema  de cor europeu PAL...
Conectores• São adaptadores para conexão de equipamentos  para transmissão de sinais de áudio e vídeo  • B N C (para R G B...
Conectores
BNC• Idealizado pelos americanos  Paul Neil e Carl Concelman,  utiliza fios coaxiais. É do tipo  girar / travar e a sigla ...
Y / C ou Supervídeo• Originado da simbologia  de luminância (Y) e  crominância (C), serve  para transmissão de  imagens em...
RC A• Sigla de Recording  Corporation of America, é  utilizado para sinal de  som e imagem do tipo  vídeo composto.  Conve...
E ainda há muito aindapara se aprender e ensinar,   com a videocirurgia !
Pela atenção, muito obrigado !                   E-mail: eltonmed@yahoo.com.br
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VIII CURSO DE CIRURGIAS UROLÓGICAS POR VÍDEO - BÁSICO E AVANÇADO

  1. 1. VIII CURSO DE CIRURGIAS UROLÓGICAS POR VÍDEO - BÁSICO E AVANÇADO SISTEMAS DE IMAGEM E COR A Compreensão do processo Elton Francisco Nunes Batista TCBC- ES 2007
  2. 2. Cor e Luz . . . A videocirurgia poderia até não existir sem a adequada e profunda compreensão destes dois fenômenos físicos da natureza !
  3. 3. Monalisa (1503) Elizabetta La Gioconda, esposa de Francesco del Giocondo “Claro-escuro” Esfumaçado
  4. 4. Van Eyck (o casamento dos Arnolfini)
  5. 5. Ordenação das cores
  6. 6. Ordenação das cores
  7. 7. Ordenação das cores
  8. 8. Van Eyck (Adoração do cordeiro)
  9. 9. Conjunção de cor e luz - significadoA cor-pigmento advém da luz refletida pelos objetos e asbases da sua construção não são as mesmas que se utilizamem cor-luz. A pintura e as artes plásticas baseiam-se na cor-pigmento que se utiliza do sistema CMYK (cores deimpressão)A cor-luz origina-se diretamente de corpos luminosos: o sol, as estrelas, lâmpadas, monitores de computador e etc..A fotografia, o cinema, televisão e a arte eletrônica sãobaseadas na cor-luz e se utiliza do sistema derivado do RGB(cores de captura e reprodução de imagens)
  10. 10. 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
  11. 11. Faixas de comprimento de onda da luz
  12. 12. 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)
  13. 13. Base de estudo - cores básicas (RGB)
  14. 14. CMYKAcrônimo em língua inglesa de Cyan, Magenta,Yellow e Black (ciano, magenta, amarelo e preto).É sistema de cores baseado na síntese subtractiva,na qual, a mistura em partes iguais dos trêspigmentos primários subtrativos (ciano, magenta eamarelo) resulta em pretoAssim, o CMYK contém 4 pigmentos: os 3pigmentos primários e o pretoCMY(K) funciona pela absorção de luz. As cores quesão vistas vêm da parte da luz que não é absorvida
  15. 15. 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
  16. 16. Cores básicas
  17. 17. Modelo H S B 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
  18. 18. Modelo L A B 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
  19. 19. Resumindo ... R G B – Cores básicas utilizadas na captura e reprodução de imagens CMYK – Cores básicas utilizadas na impressão, têm espectro bem menor que o RGB H S B – Modelo com variabilidade de cor dependendo da intensidade da cor e da quantidade de branco adicionada ou removida à cor L A B – É como o olho humano percebe as cores
  20. 20. O espaço de cores R G B
  21. 21. Transformação HSB para RGB
  22. 22. Transformação HSB para RGB
  23. 23. Transformação HSB para RGB
  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. Até 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. Willard Boyle e George E. Smith - 1969
  30. 30. Registro de imagens nos chipes
  31. 31. Registro de imagens e 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. Em alguns animais ...
  33. 33. ... Há olhos que parecem chipes !
  34. 34. E enxergam como pixels independentes ...
  35. 35. O olho artificial ...
  36. 36. E o olho humano ...
  37. 37. Cones e bastonetes: representação esquemática
  38. 38. Projeção de imagens
  39. 39. Padrão Bayer de cor das imagens
  40. 40. Câmera de 3 CCDs - Padrão RGB
  41. 41. 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
  42. 42. “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
  43. 43. Sistema de lentes: óptica
  44. 44. 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 Na verdade, a luz produzida por essas fontes não é nem fria e nem branca
  45. 45. Fontes de luz e temperatura de cor
  46. 46. Temperatura de cor
  47. 47. Fibras ópticas – Narinder 1952
  48. 48. Cabos de luz (fibra óptica)
  49. 49. Cabos de luz
  50. 50. 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
  51. 51. Padrão de cores e transferência de imagens• Padrão RGB – formato capturado nas cores básicas, geralmente por câmeras de 3 chips que produzem, transmitem e exibem imagens sem perdas. A qualidade é superior porque exibe as imagens realmente nas cores básicas. Tem custo elevado• Vídeo componente – mais compacto e econômico do RGB com 3 sinais: Y - luminância (brilho) com informação do preto e branco; e sinais de diferença de cor (B-Y) indicam a quantidade de azul e (R-Y), do vermelho. O verde resulta da combinação de (Y), (B-Y) e R-Y) e não necessita sinal separado
  52. 52. Padrão de cores e transferência de imagens• S-vídeo (Y/C) – depois do videocomponente é a melhor configuração. As imagens são transmitidas em 2 sinais separados: um para luminância (Y) e o outro para a crominância (C) que combina (B-Y) e R-Y). Sinal pior que o video componente e um pouco melhor que o composto• Vídeo composto – tem a menor qualidade porque sofre a maior compactação e não há separação de cores. A compressão e descompressão dos sinais resultam em perda de qualidade. Corresponde ao conector RCA amarelo da maioria dos equipamentos de TV
  53. 53. Sistema de cores e dos receptores de imagens• NTSC (National Television Standards Committee) éo sinal de cores americano associado ao sinal de transmissão M de RMA(Radio Manufacturers Association)• PAL (Phase Alternate Lines), sinal de cores desenvolvido na Alemanha e adotado no Brasil com adaptação ao sistema americano até então aqui existente• SECAM (SÉquentiel Couleur Avec Mémoire), sinal de cores utilizado na França, não pode ser utilizado no Brasil por causa da largura de banda de 6 MHz
  54. 54. Sistema de cores e dos receptores de imagens• PAL-M é o sistema brasileiro onde foi adaptado o sistema de cor europeu PAL ao de transmissão americano “M” com resolução de 525 linhas. Daí a denominação PAL-M• PAL-N é utilizado na Argentina, uruguai e paraguai que têm freqüência de rede elétrica de 50 Hz• Outros sistemas adaptados também existem na Europa onde alguns paises apresentam derivação do sistema PAL de acordo com a freqüência de rede e largura de banda. São identificados com letras após a sigla PAL
  55. 55. 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
  56. 56. Conectores
  57. 57. BNC• Idealizado pelos americanos Paul Neil e Carl Concelman, utiliza fios coaxiais. É do tipo girar / travar e a sigla tem várias traduções: British Naval Connector Bayonet Neil Concelman Bayonet Nut Connector
  58. 58. Y / C ou Supervídeo• Originado da simbologia de luminância (Y) e crominância (C), serve para transmissão de imagens em dois sinais separados, sem grande perda da qualidade
  59. 59. RC A• Sigla de Recording Corporation of America, é utilizado para sinal de som e imagem do tipo vídeo composto. Convencionada a cor amarela para diferenciar dos plugs para sinal de som
  60. 60. E ainda há muito aindapara se aprender e ensinar, com a videocirurgia !
  61. 61. Pela atenção, muito obrigado ! E-mail: eltonmed@yahoo.com.br

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