Pixel

Digitale medizinische Bilder bestehen aus einer regelmäßigen Anordnung vieler Pixel. Jeder Pixel repräsentiert einen kleinen Bereich des untersuchten Objekts. Der im Pixel gespeicherte Zahlenwert wird als Grauwert dargestellt und entspricht der gemessenen Signalstärke des jeweiligen Bildgebungssystems. Je nach bildgebendem Verfahren repräsentiert der Pixelwert unterschiedliche physikalische Größen, beispielsweise:

• Schwächung von Röntgenstrahlung in der Computertomographie
• Signalintensität in der Magnetresonanztomographie
• Intensität reflektierter Ultraschallsignale in der Sonographie

Ein digitales Bild entsteht somit durch die räumliche Anordnung vieler Pixelwerte.

Die Größe eines Pixels im Bild wird durch die Abmessungen des dargestellten Bildfeldes und die Anzahl der Pixel bestimmt. Sie lässt sich aus der Größe des Field of View (FoV) und der Anzahl der Pixel der Bildmatrix berechnen:

$${\displaystyle {\text{Pixelgröße}}={\frac {\text{Field of View}}{\text{Matrixgröße}}}}$$

Eine kleinere Pixelgröße ermöglicht grundsätzlich eine höhere Ortsauflösung, da feinere Strukturen im Bild dargestellt werden können.

Ein Pixel beschreibt eine zweidimensionale Fläche im Bild. In der Schnittbildgebung entspricht dieser Pixel jedoch meist einem dreidimensionalen Volumenelement im untersuchten Objekt. Dieses Volumenelement wird als Voxel bezeichnet. Ein Pixel ist somit die zweidimensionale Projektion eines Voxels im Bild.

Die Pixelgröße beeinflusst maßgeblich die erreichbare Ortsauflösung eines Bildes. Kleine Pixel erlauben grundsätzlich eine feinere Darstellung anatomischer Details. Allerdings führt eine Verringerung der Pixelgröße häufig auch zu einem geringeren Signal-Rausch-Verhältnis, da weniger Signal pro Pixel registriert wird. In der Praxis wird daher ein Kompromiss zwischen Ortsauflösung, Bildrauschen und Untersuchungsdauer gewählt.