数码摄影在口腔临床医学中的应用

庄锐 　朱智敏

随着医学学术交流不断增多，口腔数码摄影的重要性日益突出[1]。同时，口腔数码摄影逐渐成为口腔治疗尤其是美容治疗的一个关键环节，口腔医生通过数码摄影捕捉、保存到更多的医疗信息，既有利于同其他医生、技师进行交流，有效地对病例进行分析、设计、会诊，又有利于医生进行医患沟通，从而提高临床诊断和治疗水平。另一方面，影像资料作为病历的一部分，还可作为保护医患双方的法律依据，所以口腔医生应当意识到口腔摄影的重要性。但是，口腔临床摄影与普通摄影不同，有其特殊性。本文结合摄影基础理论对口腔临床工作中数码摄影器材的选择、拍摄技巧、数码照片的应用以及注意事项等综述如下。

1 数码摄影的优势

数码摄影在使用效率、放大倍率以及后期影像处理和管理方面都有方便快捷的特点。数码摄影可以在拍摄后立刻看到拍摄影像，如果效果不满意，可以马上对相机的各种设置进行调整、重拍；高像素的数码照片便于放大观察。天然牙冠轴面大小一般在1cm2以下，许多细节不容易被看清楚，高倍放大的数码照片在进行美学修复设计时有利于美学信息的全面捕捉；数码照片可以方便地通过各种软件进行后期调整和二次构图，大容量的存储介质可以存储大量数码照片，方便病例资料的保存和整理[2-4]。

2 口腔摄影器材的选择

2.1 相机的选择：口腔数码摄影应该选择可以选配微距镜头或者具有近摄功能且形变较小、色彩还原性好以及可以手动设置拍摄参数的相机。数码相机分为普通数码相机（Digital Camera，DC）和单镜头反光数码相机（Digital Single Lens Reflex，DLSR），数码摄影器材更新换代非常快，合理的选择口腔摄影器材是获得高质量口腔数码照片的基础。

普通数码相机具有便携性和经济性，但其功能无法满足较高要求的口腔数码摄影。普通数码相机虽然具备近摄功能，但在微距摄影对焦时焦距在广角端，拍摄时镜头距离被摄物体非常近，镜头成像畸变较大，不符合口腔数码摄影的要求。普通数码相机大多数只有程序自动调整光圈和快门速度，不能完全手动调整拍摄者需要的光圈和快门速度，因此无法控制景深和曝光。普通数码相机没有外接环形微距闪光灯，机身自带闪光灯既无法提供良好的光源，也无法展现良好的牙冠颜色及质感。在目前的技术水平下，普通数码相机为实现便携性和经济性，一般采用较小面积的感光元件，较小面积的感光元件容纳较多的像素会造成像素之间的干扰，降低影像质量，因此，像素值高并不代表拍摄的影像质量高[5]。这些缺点都限制了普通数码相机获取高质量数码照片的可能，因此普通数码相机无法满足口腔微距摄影清晰、无形变、颜色偏差小等要求。

单镜头反光数码相机是由机身、镜头、闪光灯等几部分组成，可以根据拍摄用途灵活选配，光圈、快门、曝光强度、白平衡等拍摄参数可以根据拍摄需要手动设置。其中又根据感光元件的面积大小将单反数码相机分为全画幅单反相机和非全画幅单反相机，全画幅单反相机的感光元件与传统35mm相机胶卷尺寸相同，而非全画幅单反相机的感光元件面积小于35mm胶卷的尺寸，即相同视角下非全画幅单反相机对应的镜头焦距要小于全画幅单反相机，在选择搭配微距镜头的焦距时应考虑单反相机感光元件的尺寸，如果未能合理地搭配镜头焦距和感光元件大小，会给拍摄过程和拍摄质量造成影响。如全画幅相机与较短焦距微距镜头搭配（60mm焦段），在拍摄时会使拍摄者距离患者过近，给患者和拍摄者造成不适；如非全画幅相机搭配较长焦距微距镜头（如100mm焦段），可能会造成拍摄全牙列照片时景深过浅，不能获取整个牙列清晰的照片。目前具有全套支持口腔临床摄影器材的品牌主要为Nikon，Canon，Sony等，在配置相机时，色彩还原的准确性也是临床医师应重点考虑的问题，Alvin等[6]的研究结果表明，Nikon D100相机的颜色还原准确性好于Canon 60D，但试验中颜色偏差也高于人眼对于色差的感知阈值ΔE=1-3.7[7-9]。

2.2 微距镜头的选择：通常将最大放大倍率在1：4～1：1之间的能够在无限远处聚焦的镜头称为微距镜头。普通镜头的最大放大倍率要远低于微距镜头。口腔临床摄影中常常要突出单个牙冠或局部牙列的色泽、形态以及咬合等细节，必须采用微距镜头才能达到满意的效果。虽然微距镜头都提供1：1的放大比率，但实际应用中还涉及到镜头是否为内对焦，内对焦镜头将镜片分割成偶数群组，在对焦时保持镜头长度不变，不移动全组镜片，只移动中间的镜片组来作对焦，称为内对焦，具有内对焦的微距镜头在临床使用时可以避免镜头距离患者过近而给患者造成的心理负担和拍摄不便。

微距镜头以定焦镜头为主，在选择镜头焦距时应考虑与机身的搭配，由于数码相机感光元件的尺寸是随相机不同而不同，所以相同焦距的镜头在不同尺寸感光元件的数码相机上成像视角也不同，即等效焦距不同。全画幅相机，微距镜头焦距即为等效焦距，非全画幅相机，微距镜头的等效焦距等于镜头焦距乘以转换系数，常见转换系数如下：尼康非全画幅单反相机的转换系数是1.5，全画幅数码单反相机是1；佳能非全画幅单反相机为1.6，全画幅单反相机为1。由于等效焦距对景深和对焦距离有影响，所以在选择镜头焦距时应考虑与何种类型的机身搭配。口腔临床摄影最适合应用的微距是100mm焦段[10]，因此，如果选择全画幅数码单反相机，则选择100mm焦段微距镜头，如果选择非全画幅单反相机，则选择60mm焦段微距镜头。

2.3 微距闪光灯的选择：口腔临床摄影需要通过较小光圈、较快的快门速度获取大景深、清晰的影像资料，所以要借助辅助光源提供照明以获取适当的曝光量，应用于镜头前方的微距闪光灯也成为最合适的选择[10]。微距闪光灯有两种结构：一种是环形闪光灯，另一种是双头闪光灯。前者提供均匀的光照，在拍摄正面微笑，全牙列咬合，上前牙正面像时会在前牙唇面留下较大的环形光斑，有利于表现牙冠表面结构。后者光源距离镜头中轴较远，光源易被颊部组织遮挡，形成阴影。

3口腔摄影的基本要求

口腔摄影的基本要求包括图像清晰，色彩还原基本准确，曝光适宜等。

3.1 图像清晰：清晰的图像要求拍摄时对焦准确、景深合理以及拍摄稳定。对焦准确是获取清晰图像的先决条件，由于口腔内光线欠佳，相机可能无法自动对焦，尤其是在后牙区，应开启微距闪光灯的辅助对焦灯或使用手动对焦。景深是指焦点前后能够清晰显现的范围，景深越大，能够清晰显现的范围越大，景深越小，前景和背景越模糊。影响景深的因素包括焦距、拍摄距离和光圈大小，口腔微距摄影中，微距镜头都为定焦镜头，在相同放大比例下拍摄距离也是一定的，因此需要通过调整光圈大小来控制景深，通常为使焦点前后一定范围内的物体都能得到清晰的影像，推荐使用小于F/22的光圈。为了减小拍摄瞬间因拍摄者抖动对影像造成的模糊，一般将快门速度调整至快于1/125s，拍摄正面和侧面像时可以使用三脚架以提高稳定性。

3.2 色彩还原：影响数码摄影色彩还原的因素主要是相机对色彩信号转换的算法和白平衡的设置[11]。色彩信号转换算法是由相机内部芯片决定，因此需要通过设置正确的白平衡来调整色彩还原。数码相机中的白平衡相当于传统相机里不同滤色镜的选用，本质都是对色温的控制和校正，相同的拍摄条件和相机设置，不同的白平衡，影像的色彩效果完全不同，在口腔数码摄影中推荐使用自动白平衡[10，12-13]或者手动白平衡设置，而手动设置白平衡需要使用反光率为18%的灰板，要求拍摄者有一定的摄影基础，所以推荐使用数码相机的自动白平衡，以增加拍摄口腔数码照片的可操作性。

3.3 正确的曝光：正确曝光是光圈、快门以及感光度的合理设置。正确曝光的影像能够获得丰富的层次感，拍摄对象的细节可获得正确的反映，而曝光不足或过度曝光将导致影像细节的丢失[5]。口腔临床实际拍摄中，为防止抖动造成影像模糊，快门速度应快于1/125s，为获得足够的景深，设置光圈小于1/22，局部拍摄时光圈可设置为1/11，感光度使用最低感光度，在保证以上参数的基础上，通过拍摄者适当的训练与合理设置快门、光圈和闪光灯强度来获得正确的曝光[12]。

4口腔摄影在色彩信息传递中的应用

众所周知，义齿颜色的选择和再现是口腔修复学中的难题之一。目前比色方法分为传统视觉分析法、仪器比色法和计算机分析数码照片法[14]。在传统比色法中采用分区进行个性化比色，但这种比色方法也无法完整地传递义齿的色彩和形态信息，而仪器比色法提供的色彩信息也只是一个平均数值或局部平均数值。很多学者对数码照片是否能够用于修复体比色进行了研究，目前尚没有统一的定论，Alvin等[6]的研究结果表明，Nikon D100相机的颜色还原准确性好于Canon 60D，但试验中颜色偏差也高于人眼对于色差的感知阈值ΔE=1-3.7[7-9]。Tung和Caglar等[15-16]认为在合适的光源和准确的白平衡下，数码照片可以满足修复义齿比色要求，沈晓艇等[17]认为数码摄影可以基本反映比色板和天然牙的颜色，可为口腔科牙齿比色提供参考，但Alvin等[6]认为数码单反相机还不能稳定、准确地反映牙齿的颜色，数码照片只能传递色彩的相对程度、牙齿形态以及表面细节。由此可见，口腔摄影在口腔修复色彩信息传递中的实际应用还有待进一步研究，目前数码照片主要用以传递牙冠表面纹理特征和相对色彩特征。

5保护患者权益

在临床病例的拍摄中，应与患者进行充分地沟通交流，取得患者的同意和配合。作为临床影像资料，版权应当属于医疗机构，照片作为教学科研交流为目的使用时，并不需要患者的同意。但患者享有肖像权，如果患者的肖像资料被用于出版、媒体介绍、网络、学术会议等，则需要患者的知情同意。应告知患者肖像资料是病例资料的重要组成部分，在诊断和治疗过程中有重要的意义。如果未经患者同意，则在刊出前必须对面部照片进行处理，眼部等特征部分机型遮挡或马赛克化[18-20]。随着数码相机在口腔临床应用的日益广泛，数码摄影已成为现代口腔临床工作中的必备工具，作为一名口腔医师，有必要学习规范的口腔摄影技术，以提高诊疗水平和科研论著质量，密切与技师沟通。只有选配合理的器材，掌握摄影的基本原理，熟悉拍摄基本技巧，才能拍出规范的口腔数码照片，充分发挥数码摄影的优势。

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[收稿日期]2012-07-24 [修回日期]2012-09-16

编辑/李阳利