Signal-Rausch-Verhältnis
Englisch: signal-to-noise ratio
Definition
Das Signal-Rausch-Verhältnis, kurz SNR, beschreibt das Verhältnis zwischen dem Nutzsignal eines Bildes und dem darin enthaltenen Bildrauschen. Es ist eine wichtige Kenngröße zur Beurteilung der Bildqualität in der medizinischen Bildgebung.
Physikalischer Hintergrund
Das Signal entspricht der mittleren Intensität der gemessenen Bildinformation, während das Rauschen die statistischen Schwankungen dieses Signals beschreibt. Das Signal-Rausch-Verhältnis kann näherungsweise definiert werden als:
- = mittlere Signalintensität
- = Standardabweichung des Bildrauschens
Ein höheres Signal-Rausch-Verhältnis bedeutet, dass das Nutzsignal deutlich stärker ist als die statistischen Schwankungen, wodurch Strukturen im Bild besser erkennbar sind.
Einflussfaktoren
Das Signal-Rausch-Verhältnis wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst, insbesondere durch:
- Anzahl der detektierten Strahlungsquanten
- Detektoreigenschaften
- Bildrekonstruktionsverfahren
- Bildverarbeitung
In der Röntgendiagnostik und Computertomographie steigt das Signal-Rausch-Verhältnis mit zunehmender Strahlendosis, da mehr Photonen detektiert werden und das relative Quantenrauschen abnimmt.
Relevanz in der Radiologie
Das Signal-Rausch-Verhältnis ist eine zentrale Kenngröße der Bildqualität. Ein niedriges SNR führt zu einem stark verrauschten Bild und kann die diagnostische Beurteilbarkeit deutlich einschränken. Neben dem SNR wird häufig auch das Kontrast-Rausch-Verhältnis verwendet, das zusätzlich den Unterschied zwischen verschiedenen Gewebesignalen berücksichtigt.