X线成像基础理论2教案
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一、X线照片影像密度的概念
2、阻光率 指照片上阻挡光线能力的大小，在数值上等于透光率的倒数，用O表示。
O的定义域为：1≤O≤∝ 。O值大，表示照片吸收光能的黑色银离入射光线的吸收少；当O值为1时，表示入射光线全部通过。
第43页/共58页
二、影响照片对比度的因素
影响照片对比度的主要因素有： 胶片γ值 射线因素 被检体本身因素观处灯
第44页/共58页
二、影响照片对比度的因素
（一）胶片因素1、胶片对比度2、屏－胶组合3、胶片后处理技术
第45页/共58页
二、影响照片对比度的因素
（一）胶片因素1、胶片对比度（ γ值） X线摄影中应尽量采用高γ值的胶片。
第21页/共58页
一、X线照片影像密度的概念
1、透光率T值的定义域为：0≤T≤1，T值大表示照片接受的曝光量小，照片上吸收光的黑色银粒子少；当T值为1时，表明在照片上无吸收光能的银粒子，入射光全部通过照片；当T值小时，表示照片接受的曝光量多，照片吸收光的黑色银粒子多；当T值为零时，表示照片黑色银粒子几乎将入射光全部吸收。
一、对比度的概念
4、照片对比度（K）（1）定义：X线照片上相邻组织影像的密度差称为对比度，亦称光学对比度，用K表示。 K＝D1－D2
对比度示意图
第39页/共58页
一、对比度的概念
4、照片对比度（K）（2）照片对比度与X线对比度的关系照片上的光学对比度K是依存于被检体产生的X线对比度的Kx。由图11-3（X线对比度、被检体对比度和胶片对比度关系示意图）可知：
第33页/共58页
适合诊断需要的部分组织脏器的照片影像密度值范围如下：
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第四节 X线照片影像对比度
X线摄影学中的对比度涉及四个基本概念即： 肢体对比度、射线对比度、胶片对比度和照片影像对比度。
第35页/共58页
一、对比度的概念
1、肢体对比度（ ∆ μ） 又称对比度指数，即肢体对X线吸收系数的差值。吸收系数之差是形成射线对比度的基础。2、X线对比度（Ｋχ） 又称射线对比度，即指X线通过被照体后，形成的X线强度差异。射线对比度Kx记作 : Kx=I2/I1 式中的I2、I1代表透过被检体的射线强度。
第25页/共58页
第26页/共58页
二、影响照片密度的因素
1.照射量（mAs） 照射量与照片密度成正比，两者是胶片特性曲线关系。影像密度取决于照射量，还决定于胶片对照射量的反应。
第27页/共58页
2.管电压（KV）管电压增加则X线硬度增大，X线量增多，照片密度增加。 使用高电压摄影中摄影条件选择通融性大；低电压摄影时，管电压要求严格，宽容度小。胶片形成的密度与管电压的n次方成正比。因此，应利用照射量调节照片密度，利用管电压控制照片对比度。
不同γ值胶片的影像对比不同
第46页/共58页
二、影响照片对比度的因素
（一）胶片因素2、屏－胶组合 在X线摄影中，由于使用增感屏，可大量提高照片对比度。
第47页/共58页
二、影响照片对比度的因素
（一）胶片因素3、胶片后处理技术 显影剂选择、抑制剂的使用、显影温度、显影时间、补充量等因素，
第11页/共58页
二、X线影像观察方法
X线影像最常用的观察方法两种，即： X线透视 X线摄影
第12页/共58页
1、X线透视
是各类X线机上都具有的一项基本功能。所谓透视，旨是利用X线具有穿透作用和荧光作用两大特性，借助于荧光屏而实现的一种诊断方法。荧光屏透视和影像增强器透视
第28页/共58页
3.摄影距离（FFD）X线强度扩散遵循平方反比定律，照片的密度与摄影距离的平方成反比。确定摄影距离的原则：一是在X线机容量允许的条件下，确保影像的清晰；二是应注意诊断的不同要求。
第29页/共58页
4.屏-胶系统（S/F)照片密度的提高能力，取决于增感屏的增感率，增感率高的所获得的影像密度大。胶片的感光度越大，照片的密度越大。增感屏与胶片的组合应用，增加感光度，降低照射剂量，有利于减少病人的辐射量。
第2页/共58页
一、X线照片影像的传递与形成
（二）X线影像信息的传递被检肢体作为信息源，X线作为传递信息的载体，X线诊断的过程就是一个X线信息形成、转换、储存和传递的复杂过程。该过程可分为五个阶段。
第3页/共58页
1、X线照射被检肢体后成为载有信息成分的x线信息影像
实质是被检肢体信息提出的过程，选用提取信息的条件取决于X线机输出性能（线质、线量、散射线等）以及被检肢体因素（原子序数、密度、厚度）。
在这一过程主要是接受介质是那一种。此阶段是把不可见的X线信息影像转换成可见的光学密度影像。 X线信息影像转换成可见密度影像的主要环节。
第6页/共58页
4、借助观察器，将光学密度分布转换为光的空间分布
已形成光学密度影像照片，需借助于观察器把光学密度分布转换为光的空间分布，投身到人眼的视网膜上，形成视觉可见的影像。传递的精度取决于观察器的色光种类、亮度、观片环境以及观察者的视力、心理状态等因素。
负像：照片影像
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2、X线摄影
优点：1）被检组织影像清晰，能显示肢体的细微结构。2）有利于较精确的分析判断。3）可记录影像，永久保存，便于复查对比。4）适用于人体任何部位，特别是较厚部位。缺点：
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对比两副图像，有何不同
第19页/共58页
第三节 X线照片影像密度
二、影响照片对比度的因素
要摄取良好对比度的照片，应尽量将组织吸收差显示在胶片特性曲线的直线部分，可采用不同线质来获取。
第51页/共58页
为了得到良好对比度的照片，可采用不同管电压进行摄影，管电的使用范围分类如下： 软组织摄影 20KV～40KV 普通管电压摄影 40KV～100KV 高电压摄影 100KV～150KV或200KV 超高电压摄影 2MV或60钴等辐射
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一、X线照片影像的传递与形成
（三）X线照片影像的形成X线通过被肢体时，由于肢体对X线的吸收、散射而减弱，减弱后的射线作用于屏-片系统（或经其他成像介质转换后作用于胶片），经后处理形成不同密度的X线照片影像。
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图：X线的传递及影像形成
被检肢体
X线信息影像
载有信息成分的X线强度不均匀分布（输入信息）
影像增强器透视
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1、X线透视
荧光亮的部分，表示被检肢体吸收X线量少而透过的X线量多；荧光暗的部分，表示被检肢体吸收X线量多而透过的X线量少。把这种荧光图像称为正像。
正像：荧光影像
第14页/共58页
1、X线透视
优点：1）可以观察人体器官动态。2）可以多方位多角度观察。3）价格低廉4）可立即诊断结果缺点：
第4页/共58页
2、不均匀X线强度透过成像（接受）介质转换为二维分布的可见光强度
X线信息影像不能人眼所识别，必须通过接受介质——荧光屏、影像增强器、屏－胶系统等 转换为二维不均匀分布的可见光强度。传递与转换的精度，取决于荧光体的发光效率、X线量子斑点及增感屏结构特点。
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3、可见光强度形成潜影分布再经处理成为光学密度影像
第40页/共58页
一、对比度的概念
图11-3
第41页/共58页
一、对比度的概念
4、照片对比度（3）照片对比度的构成照片是由无数的对比度构成的，医用X线胶片由双药膜构成，所以观察到的对比度，是单面药膜对比度的2倍。对比度可用相加的方法计算。
对比度的合成
第42页/共58页
一、对比度的概念
在清晰的照片上能够区别开0.01的对比度，但在X线照片上，不仅有模糊影像，而且还有复杂的背景影像，因而对比度过小时，就有可能遗漏由对比度所形成的病灶影像。照片的对比度不一定越高越好，只要在整个照片上需要辨认的部分有足够的对比度就是好照片。对比度太高的照片，导致影像层次的损失。X线诊断需要的照片，是需要辩认的部分有足够的对比度和丰富影像层次。这样的照片，读片时便于辨认病灶。
第32页/共58页
三、照片影像密度的标准
照片影像的密度值，可用透射式光学密度计测量，但在影像诊断中照片密度是以人眼的识别力来判断的。人眼对影像密度识别范围在0.25~2.0之间，此即诊断密度的范围。借助强光灯可提高识别高密度的能力。在普通观片灯下能分辨的密度值范围是一定的。影像密度值在0.7~1.5之间，是信息传递最丰富的范围。
将X线照片置于观片灯上，即可看到黑白相间的影像。
银粒子密度是形成照片影像的基础。
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一、X线照片影像密度的概念
照片密度可以根据照片透光率（透明度）或阻光率（不透明度）来测量计算得出。（一）透光率与阻光率1、透光率 指照片上某处的透光程度，在数值上等于透过光强度（I）与入射光强度（I0）之比，用T表示。
第15页/共58页
2、X线摄影
X线摄影是借助X线机各种摄影装置，将被检部位或病变的影像，记录在X线胶片上然后根据照片进行诊断的一种方法。
X线摄影
第16页/共58页
2、X线摄影
观片灯观察X线照片影像时，透过可见光强的部分表示被检肢体组织密度高，吸收X线量多；而透过可见光少的部分表示被检肢体组织密度低，吸收X线量少。把这种照片影像称为负像。
第30页/共58页
5.被检肢体厚度、密度照片影像密度随被检肢体的厚度和密度增加而降低的。人体除肺以外，各组织的密度大体接近于1。肺对X线的吸收在吸气位与呼气位时不同，要获得同一密度影像，照射量相差30%左右。
第31页/共58页
6.照片后处理技术照片冲洗加工不是导致胶片产生密度的决定因素，但也有着密切的关系。
第23页/共58页
（二）光学密度
光学密度也称照片密度或黑化度，是曝光胶片经后处理在照片上形成的黑化程度，用D（Density)表示。
第24页/共58页
密度D在数值上定义为：即是阻光率的常用对数值。 记作：光学密度值是一个对数值，无量纲。D值大小由照片吸收光能的黑色银粒子的数量决定。 D值的大小与观片灯的光亮度无关，但人眼对密度值大小感觉，却随观片灯的亮度而有差异。不同的密度值是形成X线照片影像的基础。
第52页/共58页
二、影响照片对比度的因素
（二）射线因素2、线量的影响随着线量的增加，照片密度增高，照片低密度部分影像对比度有明显好转。
第7页/共58页
5、通过视网膜明暗相间的图像，形成意识上的影像，进而加以识别、判断，最后做出诊断或评价。
这一阶段的传递、识别和判断，取决于观察者的能力（教育程度、学习、记忆和经验等），以及其他检查信息的质量。
第8页/共58页
以上为X线信息影像形成、传递和最后诊断的全过程。总之，X线影像形成的质量，主要取决于两个方面。 1）X线透过被检肢体时，能以多大程度把客观、有用的信息准确地传递出来。 2）从接受介质来说，怎样把这些信息充分、真实地再显示为可见光学密度影像。
第二节 X线照片影像
X线对比度X线照片影像X线照片影像的形成是一种影像信息传递、转换的过程。
第1页/共58页
一、X线照片影像的传递与形成
（一）X线影像信息的形成 X线→被检体（三维空间分布），吸收和散射而衰减→X线对比度（X线强度分布差异），→作用于成像介质→可见光强度分布。X线信 息影像形成。
第48页/共58页
二、影响照片对比度的因素
（二）射线因素1、线质的影响2、线量的影响3、灰雾的影响
第49页/共58页
二、影响照片对比度的因素
（二）射线因素1、线质的影响X线照片对比度形成的实质，是被照体对X线吸收差异。物质对X线的吸收能力与X线波长的立方成正比。
实线表示高电压虚线表示低电压
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第36页/共58页
X线对比度
（1）衰减系数和厚度均不同
（2）厚度相同，衰减系数不同
（3）衰减系数相等厚度不同
（4）物体μ′X′围于物体μX之中
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一、对比度的概念
3、胶片对比度（γ值） 指胶片对X线对比度的放大能力。取决于胶片的最大斜率或平均斜率。在胶片特性曲线上γ值为：
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一、X线照片影像密度的概念
2、阻光率 指照片上阻挡光线能力的大小，在数值上等于透光率的倒数，用O表示。
O的定义域为：1≤O≤∝ 。O值大，表示照片吸收光能的黑色银离入射光线的吸收少；当O值为1时，表示入射光线全部通过。
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二、影响照片对比度的因素
影响照片对比度的主要因素有： 胶片γ值 射线因素 被检体本身因素观处灯
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二、影响照片对比度的因素
（一）胶片因素1、胶片对比度2、屏－胶组合3、胶片后处理技术
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二、影响照片对比度的因素
（一）胶片因素1、胶片对比度（ γ值） X线摄影中应尽量采用高γ值的胶片。
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一、X线照片影像密度的概念
1、透光率T值的定义域为：0≤T≤1，T值大表示照片接受的曝光量小，照片上吸收光的黑色银粒子少；当T值为1时，表明在照片上无吸收光能的银粒子，入射光全部通过照片；当T值小时，表示照片接受的曝光量多，照片吸收光的黑色银粒子多；当T值为零时，表示照片黑色银粒子几乎将入射光全部吸收。
一、对比度的概念
4、照片对比度（K）（1）定义：X线照片上相邻组织影像的密度差称为对比度，亦称光学对比度，用K表示。 K＝D1－D2
对比度示意图
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一、对比度的概念
4、照片对比度（K）（2）照片对比度与X线对比度的关系照片上的光学对比度K是依存于被检体产生的X线对比度的Kx。由图11-3（X线对比度、被检体对比度和胶片对比度关系示意图）可知：
第33页/共58页
适合诊断需要的部分组织脏器的照片影像密度值范围如下：
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第四节 X线照片影像对比度
X线摄影学中的对比度涉及四个基本概念即： 肢体对比度、射线对比度、胶片对比度和照片影像对比度。
第35页/共58页
一、对比度的概念
1、肢体对比度（ ∆ μ） 又称对比度指数，即肢体对X线吸收系数的差值。吸收系数之差是形成射线对比度的基础。2、X线对比度（Ｋχ） 又称射线对比度，即指X线通过被照体后，形成的X线强度差异。射线对比度Kx记作 : Kx=I2/I1 式中的I2、I1代表透过被检体的射线强度。
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第26页/共58页
二、影响照片密度的因素
1.照射量（mAs） 照射量与照片密度成正比，两者是胶片特性曲线关系。影像密度取决于照射量，还决定于胶片对照射量的反应。
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2.管电压（KV）管电压增加则X线硬度增大，X线量增多，照片密度增加。 使用高电压摄影中摄影条件选择通融性大；低电压摄影时，管电压要求严格，宽容度小。胶片形成的密度与管电压的n次方成正比。因此，应利用照射量调节照片密度，利用管电压控制照片对比度。
不同γ值胶片的影像对比不同
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二、影响照片对比度的因素
（一）胶片因素2、屏－胶组合 在X线摄影中，由于使用增感屏，可大量提高照片对比度。
第47页/共58页
二、影响照片对比度的因素
（一）胶片因素3、胶片后处理技术 显影剂选择、抑制剂的使用、显影温度、显影时间、补充量等因素，
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二、X线影像观察方法
X线影像最常用的观察方法两种，即： X线透视 X线摄影
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1、X线透视
是各类X线机上都具有的一项基本功能。所谓透视，旨是利用X线具有穿透作用和荧光作用两大特性，借助于荧光屏而实现的一种诊断方法。荧光屏透视和影像增强器透视
第28页/共58页
3.摄影距离（FFD）X线强度扩散遵循平方反比定律，照片的密度与摄影距离的平方成反比。确定摄影距离的原则：一是在X线机容量允许的条件下，确保影像的清晰；二是应注意诊断的不同要求。
第29页/共58页
4.屏-胶系统（S/F)照片密度的提高能力，取决于增感屏的增感率，增感率高的所获得的影像密度大。胶片的感光度越大，照片的密度越大。增感屏与胶片的组合应用，增加感光度，降低照射剂量，有利于减少病人的辐射量。
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一、X线照片影像的传递与形成
（二）X线影像信息的传递被检肢体作为信息源，X线作为传递信息的载体，X线诊断的过程就是一个X线信息形成、转换、储存和传递的复杂过程。该过程可分为五个阶段。
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1、X线照射被检肢体后成为载有信息成分的x线信息影像
实质是被检肢体信息提出的过程，选用提取信息的条件取决于X线机输出性能（线质、线量、散射线等）以及被检肢体因素（原子序数、密度、厚度）。
在这一过程主要是接受介质是那一种。此阶段是把不可见的X线信息影像转换成可见的光学密度影像。 X线信息影像转换成可见密度影像的主要环节。
第6页/共58页
4、借助观察器，将光学密度分布转换为光的空间分布
已形成光学密度影像照片，需借助于观察器把光学密度分布转换为光的空间分布，投身到人眼的视网膜上，形成视觉可见的影像。传递的精度取决于观察器的色光种类、亮度、观片环境以及观察者的视力、心理状态等因素。
负像：照片影像
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2、X线摄影
优点：1）被检组织影像清晰，能显示肢体的细微结构。2）有利于较精确的分析判断。3）可记录影像，永久保存，便于复查对比。4）适用于人体任何部位，特别是较厚部位。缺点：
第18页/共58页
对比两副图像，有何不同
第19页/共58页
第三节 X线照片影像密度
二、影响照片对比度的因素
要摄取良好对比度的照片，应尽量将组织吸收差显示在胶片特性曲线的直线部分，可采用不同线质来获取。
第51页/共58页
为了得到良好对比度的照片，可采用不同管电压进行摄影，管电的使用范围分类如下： 软组织摄影 20KV～40KV 普通管电压摄影 40KV～100KV 高电压摄影 100KV～150KV或200KV 超高电压摄影 2MV或60钴等辐射
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一、X线照片影像的传递与形成
（三）X线照片影像的形成X线通过被肢体时，由于肢体对X线的吸收、散射而减弱，减弱后的射线作用于屏-片系统（或经其他成像介质转换后作用于胶片），经后处理形成不同密度的X线照片影像。
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图：X线的传递及影像形成
被检肢体
X线信息影像
载有信息成分的X线强度不均匀分布（输入信息）
影像增强器透视
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1、X线透视
荧光亮的部分，表示被检肢体吸收X线量少而透过的X线量多；荧光暗的部分，表示被检肢体吸收X线量多而透过的X线量少。把这种荧光图像称为正像。
正像：荧光影像
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1、X线透视
优点：1）可以观察人体器官动态。2）可以多方位多角度观察。3）价格低廉4）可立即诊断结果缺点：
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2、不均匀X线强度透过成像（接受）介质转换为二维分布的可见光强度
X线信息影像不能人眼所识别，必须通过接受介质——荧光屏、影像增强器、屏－胶系统等 转换为二维不均匀分布的可见光强度。传递与转换的精度，取决于荧光体的发光效率、X线量子斑点及增感屏结构特点。
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3、可见光强度形成潜影分布再经处理成为光学密度影像
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一、对比度的概念
图11-3
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一、对比度的概念
4、照片对比度（3）照片对比度的构成照片是由无数的对比度构成的，医用X线胶片由双药膜构成，所以观察到的对比度，是单面药膜对比度的2倍。对比度可用相加的方法计算。
对比度的合成
第42页/共58页
一、对比度的概念
在清晰的照片上能够区别开0.01的对比度，但在X线照片上，不仅有模糊影像，而且还有复杂的背景影像，因而对比度过小时，就有可能遗漏由对比度所形成的病灶影像。照片的对比度不一定越高越好，只要在整个照片上需要辨认的部分有足够的对比度就是好照片。对比度太高的照片，导致影像层次的损失。X线诊断需要的照片，是需要辩认的部分有足够的对比度和丰富影像层次。这样的照片，读片时便于辨认病灶。
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三、照片影像密度的标准
照片影像的密度值，可用透射式光学密度计测量，但在影像诊断中照片密度是以人眼的识别力来判断的。人眼对影像密度识别范围在0.25~2.0之间，此即诊断密度的范围。借助强光灯可提高识别高密度的能力。在普通观片灯下能分辨的密度值范围是一定的。影像密度值在0.7~1.5之间，是信息传递最丰富的范围。
将X线照片置于观片灯上，即可看到黑白相间的影像。
银粒子密度是形成照片影像的基础。
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一、X线照片影像密度的概念
照片密度可以根据照片透光率（透明度）或阻光率（不透明度）来测量计算得出。（一）透光率与阻光率1、透光率 指照片上某处的透光程度，在数值上等于透过光强度（I）与入射光强度（I0）之比，用T表示。
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2、X线摄影
X线摄影是借助X线机各种摄影装置，将被检部位或病变的影像，记录在X线胶片上然后根据照片进行诊断的一种方法。
X线摄影
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2、X线摄影
观片灯观察X线照片影像时，透过可见光强的部分表示被检肢体组织密度高，吸收X线量多；而透过可见光少的部分表示被检肢体组织密度低，吸收X线量少。把这种照片影像称为负像。
第30页/共58页
5.被检肢体厚度、密度照片影像密度随被检肢体的厚度和密度增加而降低的。人体除肺以外，各组织的密度大体接近于1。肺对X线的吸收在吸气位与呼气位时不同，要获得同一密度影像，照射量相差30%左右。
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6.照片后处理技术照片冲洗加工不是导致胶片产生密度的决定因素，但也有着密切的关系。
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（二）光学密度
光学密度也称照片密度或黑化度，是曝光胶片经后处理在照片上形成的黑化程度，用D（Density)表示。
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密度D在数值上定义为：即是阻光率的常用对数值。 记作：光学密度值是一个对数值，无量纲。D值大小由照片吸收光能的黑色银粒子的数量决定。 D值的大小与观片灯的光亮度无关，但人眼对密度值大小感觉，却随观片灯的亮度而有差异。不同的密度值是形成X线照片影像的基础。
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二、影响照片对比度的因素
（二）射线因素2、线量的影响随着线量的增加，照片密度增高，照片低密度部分影像对比度有明显好转。
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5、通过视网膜明暗相间的图像，形成意识上的影像，进而加以识别、判断，最后做出诊断或评价。
这一阶段的传递、识别和判断，取决于观察者的能力（教育程度、学习、记忆和经验等），以及其他检查信息的质量。
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以上为X线信息影像形成、传递和最后诊断的全过程。总之，X线影像形成的质量，主要取决于两个方面。 1）X线透过被检肢体时，能以多大程度把客观、有用的信息准确地传递出来。 2）从接受介质来说，怎样把这些信息充分、真实地再显示为可见光学密度影像。
第二节 X线照片影像
X线对比度X线照片影像X线照片影像的形成是一种影像信息传递、转换的过程。
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一、X线照片影像的传递与形成
（一）X线影像信息的形成 X线→被检体（三维空间分布），吸收和散射而衰减→X线对比度（X线强度分布差异），→作用于成像介质→可见光强度分布。X线信 息影像形成。
第48页/共58页
二、影响照片对比度的因素
（二）射线因素1、线质的影响2、线量的影响3、灰雾的影响
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二、影响照片对比度的因素
（二）射线因素1、线质的影响X线照片对比度形成的实质，是被照体对X线吸收差异。物质对X线的吸收能力与X线波长的立方成正比。
实线表示高电压虚线表示低电压
第50页/共58页
第36页/共58页
X线对比度
（1）衰减系数和厚度均不同
（2）厚度相同，衰减系数不同
（3）衰减系数相等厚度不同
（4）物体μ′X′围于物体μX之中
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一、对比度的概念
3、胶片对比度（γ值） 指胶片对X线对比度的放大能力。取决于胶片的最大斜率或平均斜率。在胶片特性曲线上γ值为：
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