Tipos de contraste y razón contraste a ruido (CNR)

  El contraste es la diferencia entre el nivel de gris o brillo de dos regiones adyacentes en la imagen y es un parámetro empleado para evaluar la calidad de imagen. En la Figura 1 se muestran dos imágenes con diferente contraste. 

Figura 1. Imagen de (a) alto y (b) bajo contraste.

  El proceso de formación de la imagen consta de varias etapas, en cada una de las cuales puede definirse un contraste específico, por ejemplo:

• El contraste del objeto se asocia a la diferencia en algún aspecto de la señal original que formará la imagen, un ejemplo es la diferencia en la fluencia ocasionada por objetos de diferente grosor.

  Cuando la señal llega al detector, éste producirá una señal de salida en función de su eficiencia. La curva que relaciona la señal de entrada y la señal de salida se denomina curva característica y su pendiente determina el contraste del detector. 

• Si el detector es un sistema pantalla-película, la pendiente de su curva característica depende del nivel de exposición. Se puede definir a su vez el contraste radiográfico como la diferencia en densidad óptica entre dos regiones adyacentes. 
• Si el detector es un sistema digital, la señal de salida serán números asociados a un nivel de gris. En el proceso de adquisición de la imagen están implícitas ciertas operaciones de procesamiento que pueden modificar el contraste de la imagen, dando lugar al contraste digital. 

  Una medida que describe de mejor manera el contraste asociado a una imagen digital es la razón contraste a ruido (contrast-to-noise ratio, CNR), definida como:

donde el numerador representa el contraste, siendo VMP_A el valor medio de pixel de la región A y VMP_B, el valor medio de píxel de la región B, el denominador σ se refiere al ruido en la imagen. Ya que la imagen formada es digital, es posible modificar su contraste durante el despliegue o presentación de la misma mediante herramientas digitales.

Referencia: el Bushberg
Bushberg JT, Seibert JA, Leidholdt EM, Boone JM. The Essential Physics of Medical Imaging. Lippincott Williams and Wilkins. Second Edition. Philadelphia, 2002.