Università degli Studi di Napoli Federico II

Facoltà di Medicina e Chirurgia

Dipartimento di Patologia Sistematica

Sezione di Dermatologia

Facoltà di Medicina Veterinaria

Dipartimento di Scienze Cliniche Veterinarie

Sezione di Clinica Medica

AMBIENTE  ANIMALI  E  CUTE

CORSO  TEORICO  PRATICO

6-7 dicembre 2002

 
Relazioni

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FOTOGRAFIA DERMATOLOGICA

P. Mulas

UNITA’OPERATIVA DI DERMATOLOGIA

Ospedale Oncologico "Businco"

Az.USL 8 Cagliari

L’immagine fotografica rappresenta, nella pratica professionale del dermatologo, un mezzo indispensabile per la documentazione di patologie dermatologiche per motivi clinici, scientifici, didattici, medico legali, di archiviazione e di comunicazione medico-scientifica.

Nella fotografia tradizionale l’uso di una fotocamera 35 mm consente di impressionare una immagine negativa di 24x36 mm. Le macchine fotografiche reflex sono le più utilizzate per usi professionali, sia per gli ottimi risultati che si ottengono in termini di qualità dell'immagine sia per la loro semplicità di utilizzo. Grazie alla fusione di un'elettronica avanzata e una meccanica di precisione, l'utilizzo di queste apparecchiature consente infatti di effettuare le fotografie con il supporto da molteplici funzioni che offrono la possibilità di mettere al fuoco il soggetto (autofocus), misurare la corretta esposizione, e stabilire la necessità dell'utilizzo del flash e molte altre utilità in completo automatismo.

Altra importante opportunità offerta dalle reflex è la possibilità di utilizzare una vasta gamma di obiettivi. Inoltre, mediante l'utilizzo di anelli adattatori per dermatoscopi e microscopi, si dispone di ulteriori possibilità di ripresa in campo medico.

Gli obiettivi si suddividono generalmente in grandangolari, normali e teleobiettivi in base alla lunghezza focale dell'ottica, che viene espressa in millimetri. Nel formato 35 mm le lunghezze focali comprese tra i 45 e gli 80 mm sono considerate normali. Quelle tra 20 e 35 mm sono considerate grandangolari. Hanno un maggiore angolo di ripresa ed una maggiore profondità di campo, ma i soggetti ripresi appaiono rimpiccioliti. Il fisheye è un grandangolo che ha un angolo di ripresa di 180° e deforma notevolmente le immagini riprese.

Gli obiettivi con focale superiore agli 85 mm, sono chiamati teleobiettivi: hanno un ridotto angolo di ripresa, avvicinano ed ingrandiscono molto il soggetto, schiacciando la prospettiva e riducendo la profondità di campo,

Gli zoom sono obiettivi particolari che consentono variare la lunghezza focale da grandangolare a normale o medio tele oppure da normale a teleobiettivo. Alcuni consentono di variare la focale da grandangolare ad un teleobiettivo (es. 28-200 mm).

Gli obiettivi più usati per le foto macro o a distanza ravvicinata sono abitualmente il 50 o il 100 mm macro, oppure un 50 mm con l’aggiunta di soffietti, tubi di prolunga o lenti addizionali.

L’illuminazione è fondamentale per la ripresa fotografica. La luce che illumina il soggetto da riprendere può essere naturale (o solare) oppure artificiale (da lampade, flash o altre sorgenti create dall’uomo). Elemento importante è l’intensità luminosa cioè la quantità di luce che illumina il soggetto e che determina anche il valore del contrasto dell’immagine, cioè la differenza tra la luce che colpisce le zone più illuminate e quelle più in ombra. Il contrasto è condizionato anche dal tipo di luce, spot o diffusa.

La luce spot è una luce intensa e concentrata che illumina una zona ristretta del soggetto, determinando un forte contrasto. La luce diffusa (ad esempio la luce di una lampada o di un flash proiettate contro il soffitto) riduce invece il contrasto dell’immagine ed è usata anche per diminuire i difetti delle zone illuminate.

Nella fotografia dermatologica assume un ruolo importante anche la posizione della luce che illumina il soggetto: la luce frontale (ad esempio il flash sulla macchina fotografica) crea un'illuminazione senza ombre (attenti però a quelle ombre posteriori al soggetto), mentre la luce radente, provocando un’ombra, evidenzia le sporgenze e le irregolarità delle superfici, e fornisce più informazioni sulle immagini.

Un flash molto usato in campo medico è il flash anulare, che va sistemato davanti all’obiettivo.

Le pellicole fotografiche a colori sono tarate per un solo tipo di illuminazione e quindi per una determinata temperatura di colore. Questa rappresenta la relazione esistente tra la temperatura (in gradi Kelvin) di un corpo incandescente (la candela, la lampadina, il sole) ed il colore di luce che emette.

Le pellicole più diffuse sono tarate per la luce naturale solare. La stessa pellicola può essere utilizzata anche con la luce artificiale ma, per riprodurre i colori naturali, è necessario utilizzare appositi filtri colorati in grado di correggere le dominanti altrimenti presenti. E’ comunque preferibile l’uso di pellicole tarate per luce artificiale.

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Esposizione corretta  

Presenza di dominante arancione da lampada ad incandescenza

Un’altra caratteristica importante di una pellicola fotografica è la sensibilità, che condiziona la corretta esposizione e che indica la quantità di luce che deve essere assorbita per formare l’immagine. E’ attualmente espressa con la scala ISO.

Le pellicole possono essere di sensibilità bassa (25- 64 ISO), media (100 - 200 ISO) o alta (400 ISO e oltre). La sensibilità è riportata sui rullini anche con un codice a barre (DX) che consente alle fotocamere predisposte di impostarla automaticamente. In campo medico, dermatologico o istopatologico, la sensibilità maggiormente utilizzata è la diapositiva da 100 ISO, che offre immagini con una grana, un contrasto, una latitudine di posa ed una risoluzione medie, ma che possono diventare anche ottime con l’uso di una pellicola professionale.

La sensibilità determina anche le altre caratteristiche della pellicola che abbiamo appena citato: la latitudine di posa (capacità della pellicola di riuscire a compensare gli errori di esposizione); il contrasto (gradazione di toni che una pellicola è in grado di registrare); la grana (legata agli alogenuri d'argento presenti nella emulsione fotografica; la grana è più grossa nelle pellicole più sensibili, mentre la grana è più piccola nelle pellicole a bassa sensibilità che offrono quindi una maggiore nitidezza dell'immagine); la risoluzione (capacità di registrare i più piccoli particolari).

Sensibilità ISO

lat. di posa

contrasto

grana

risoluzione

Bassa ( 25 – 64)

Bassa

alto

bassa

alta

Media (100 – 200)

Media

medio

media

media

Alta (400 – oltre)

Alta

basso

alta

bassa

Le pellicole più diffuse sono quelle 35 mm. Possono essere però di vari formati (in relazione al tipo di macchina fotografica), ed in bianco e nero od a colori.

La pellicola riproduce una immagine in negativo. Quella a colori registra cioè i colori complementari rispetto all’immagine reale. I colori originari vengono poi riprodotti con la stampa su carta fotografica.

Esistono poi le pellicole istantanee Polaroid che consentono di realizzare stampe entro pochi secondi o minuti dallo scatto. Questo è possibile poiché lo sviluppo e l'emulsione sono riuniti nel medesimo supporto. Con questa macchina tutto il processo della fotografia, dall'esposizione alla stampa, ha luogo all'interno dell'apparecchio.

Le pellicole diapositive invece sono preparate per subire, in fase di sviluppo, un procedimento di "inversione", che trasforma subito la pellicola negativa in positiva, riproducendo esattamente l'immagine fotografata. La diapositiva è largamente usata in campo medico, e dermatologico in particolare, poiché offre la possibilità di essere proiettata su schermo, con una ottima resa di colori vivi e brillanti. Per le sue caratteristiche di prodotto già finito, la diapositiva deve però essere pensata e realizzata nel modo più perfetto possibile, giacchè non si possono poi praticare correzioni.

L’esposizione, che nelle prime macchine reflex, era manuale o semiautomatica, oggi è quasi sempre automatica.

L’apertura è la dimensione del foro del diaframma dell’obiettivo. Più grande è l’apertura selezionata e maggiore sarà la quantità di luce che impressiona la pellicola in un dato tempo di esposizione.

La dimensione dell’apertura è indicata dai valori f/ segnati sull’anello dell’obiettivo f/1,4 f/2, f/2,8, f/4, f/5,6, f/8, f/11, f/16, f/22. Il valore minore indica un’apertura più ampia e il valore maggiore indica una minore apertura. Aprendo di uno stop (es. da f/11 a f/8) l’ampiezza del foro del diaframma raddoppia consentendo l’ingresso di una quantità di luce doppia. Viceversa se chiudiamo di uno stop.

Il tempo di esposizione o di posa è il tempo durante il quale l’otturatore rimane aperto e consente il passaggio della luce per impressionare la pellicola. Attualmente si usa la scala 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/15, 1/30, 1/60, 1/125, 1/250, 1/500, 1/1000 e nelle macchine professionali anche 1/2000 e 1/4000.

In questa scala i tempi si dimezzano progressivamente in maniera omogenea. Con alcuni otturatori elettronici il tempo di posa può variare con continuità.

Nelle macchine più sofisticate con esposizione automatica è possibile talora scegliere la priorità dei tempi o dei diaframmi.

L’automatismo a priorità dei tempi, richiede l’impostazione manuale dei tempi di posa, ed è l’esposimetro che provvede ad impostare il diaframma corretto in base alla luce letta attraverso l’obiettivo. Con la priorità dei diaframmi invece l’esposimetro regola i tempi di posa in rapporto alla luce ed al diaframma impostato. Alcune fotocamere reflex possono utilizzare delle card elettroniche che consentono numerose opzioni di ripresa. Le fotocamera reflex di un certo livello offrono direttamente la possibilità di predisporre uno o più programmi speciali (reflex multiprogram), che consentono di predisporre la macchina per diverse situazioni-tipo (es. fotografia sportiva, ritratto, macrofotografia, etc) e di poter richiamare tali impostazioni con un solo tasto. Alcune opzioni sono possibili anche su macchine compatte più semplici dove sono evidenziati i segni grafici della ripresa macro, panorama, primi piani, etc.

La fotografia a distanza ravvicinata

La fotografia a distanza ravvicinata e la macrofotografia di una lesione clinica della cute possono essere realizzate con l’utilizzo di idonee fotocamere reflex dotate di obiettivi macro o con l’ausilio di dispositivi supplementari. Nella fotografia dermatologica gli obiettivi più usati sono abitualmente il 50 o il 100 mm macro, oppure un 50 mm normale con l’aggiunta di tubi di prolunga o di lenti addizionali che consentono le riprese sino al formato 1:1.

L’illuminazione ideale per le riprese macro di immagini dermatologiche ed odontoiatriche, è il flash anulare, chiamato anche "medical flash" , che va posto davanti all’obiettivo e che consente di ottenere immagini ben definite e prive di ombre anche in sedi difficili, come ad esempio il cavo orale. Può essere ottimamente utilizzato anche il flash integrato della macchina fotografica, per immagini riprese con un obiettivo 50 mmm macro , purchè ad una distanza superiore ai 20-30 cm circa, al fine di evitare l’effetto vignettatura , cioè la proiezione dell’ombra dell’obiettivo sulla immagine finale. In questo caso è importante anche la possibilità di poter impostare il programma di esposizione automatica della macchina fotografica sulla posizione macro, che modifica anche il tempo di sincronizzazione e di esposizione del flash.

Per la fotografia di immagini cliniche lo sfondo è importantissimo: deve essere neutro il più possibile e a tal fine è consigliabile l’uso di un telo di colore blu scuro, che consente di evidenziare le lesioni cliniche cutanee, eliminando qualunque elemento di disturbo.

 

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A-Immagine con fondo neutro  B-La stessa immagine con elementi di disturbo (jeans)

 

La fotografia al microscopio

In ambito dermatologico la fotografia al microscopio, pur non assumendo la stessa importanza che ha in altri campi della medicina, ha tuttavia un ruolo importante.

La microscopia ottica rientra negli strumenti di routine della dermatologia, e possiamo osservare il reperto sia in luce trasmessa che in luce riflessa, che sono i due principali sistemi d’indagine con questo strumento.

In caso di osservazione in luce riflessa, dunque, possiamo vedere solo la superficie del reperto, nel caso di osservazione in luce trasmessa anche talune formazioni al suo interno, grazie anche all’utilizzo di particolari colorazioni. Nel primo caso la luce usata per illuminare è posizionata in modo da fornire luce radente o diffusa, a seconda delle esigenze.

Nel secondo caso la luce passa invece attraverso il reperto e perciò deve essere posta al di là di esso, in posizione, potremmo dire, di controluce.

La luce, riflessa o trasmessa, viene comunque raccolta dal sistema di lenti che è formato dall’obiettivo e dall’oculare del microscopio.

La fotografia digitale

Le fotocamere digitali, ormai giunte alla risoluzione di oltre 6 megapixel, sono sempre più diffuse e possono finalmente competere a pieno diritto con le macchine fotografiche tradizionali.

I vantaggi della fotografia digitale sono rappresentati principalmente dalla possibilità di vedere e controllare subito il risultato ed editare immediatamente i propri scatti sulla memoria della macchina, sul computer o direttamente su una stampante. In campo medico, e soprattutto in dermatologia, le fotocamere digitali consentono oggi una grande versatilità e rapidità operativa realizzando immagini con discreta risoluzione che possono essere immediatamente trasmesse via e-mail, elaborate e catalogate, utilizzate per le presentazioni multimediali. Sono inoltre disponibili per alcune fotocamera appositi raccordi per microscopi e dermatoscopi. Alcune fotocamere possiedono una memoria interna fissa, altre di tipo rimovibile.

Tecnicamente le fotocamere sono collegabili a Personal computer tramite cavo USB (Universal Serial Bus), con cui si possono scaricare le foto memorizzate sull'hard disk. Il collegamento con il personal computer può avvenire anche indirettamente, mediante adattatore per schede di memoria in cui verranno inserite le schede di memoria da scaricare

Non ci sono differenze particolari nell’aspetto tra le macchine tradizionali e le macchine digitali, se non per la presenza, in aggiunta al mirino reflex o galileiano, di un piccolo monitor a cristalli liquidi sul dorso dell’apparecchio che può essere utilizzato sia per inquadrare che per controllare immediatamente il risultato ottenuto.

Al posto della pellicola, è presente un sensore CCD che ha il compito di leggere la luce e memorizzarla in formato digitale su diversi tipi di memorie.

La quantità massima di pixel gestiti dal sensore è indice delle sue prestazioni: maggiori saranno i pixel gestiti, maggiore sarà il formato stampabile con qualità simile a quella  fotografica.
La risoluzione delle fotocamere digitali è rappresentata dalla quantità massima di pixel che il sensore CCD riesce a gestire e memorizzare.

I limiti del CCD sono evidenziati dalla seguente tabella che indica il rapporto tra la sensibilità del CCD ed il formato massimo di stampa con qualità fotografica ottenibile. Una stampa di maggiori dimensioni metterebbe in evidenza i singoli pixel da cui è costituita l’immagine, con una evidente minore qualità.

CCD
N° Pixel

MATRICE

Pixel

massimo formato
stampa fotografica

350.000
850.000
1.300.000
2.000.000
3.340.000
4.000.000
6.000.000

640x480
1024x768
1280x960
1728x1152
2048x1536
2240x1680
3072x2036

6x4
9x6
11x8
10x15
18x13
19x15
26x18

Il supporto su cui memorizzare le immagini è costituito da floppy disk (da 1,44 MB), smart card, compact flash, memory stick, secure digital, con capacità variabile da 8 MB a 256 MB, il Micro-Drive IBM da 1 GB e il nuovissimo xD-Picture che potrebbe in futuro arrivare ai 6 GB.

La card, una volta riempita, va scaricata nella memoria del PC o su un hard disk esterno, e può essere nuovamente utilizzata.  

Un vantaggio offerto dalle macchine digitali più recenti è la possibilità di fare il "bilanciamento del bianco", cioè modificare la temperatura di colore in base alla sorgente di luce disponibile. Ad esempio è possibile programmare la fotocamera digitale per la luce ad incandescenza e fotografare un paziente sul lettino operatorio alla luce della scialitica, ottenendo immagini con i colori naturali e senza la tipica dominante arancione.

Conclusioni

Per ottenere una immagine di qualità è quindi essenziale una buona illuminazione (con l’ausilio anche di un flash elettronico ed eventualmente con flash anulare), la giusta temperatura di colore, l’ottica giusta (50 o 100 mm macro), il giusto rapporto di ripresa, la giusta inquadratura, una precisa messa a fuoco, una riproduzione fedele dei colori e l’uso di una pellicola idonea, abitualmente diapositiva e lo sfondo neutro, opaco e uniforme.

Per la documentazione fotografica sono utilizzate anche le fotocamere per fotografie a sviluppo immediato ed, ogni giorno di più, le fotocamera digitali. Da sottolineare comunque l’alta definizione consentita da diapositive e fotografie tradizionali, decisamente superiore alle immagini fotografiche digitali (circa 6 milioni di pixel al massimo), che peraltro necessitano di adeguati supporti di memoria e a quelle video digitali che raramente superano gli 800.000 punti.

 

Bibliografia

Leng R.

La fotografia medica

The Practitioner ed. Ital. 1988; 108: 87-92

 

May A.

Fotografia digitale

Ed. Apogeo

 

Prando E, Giovenzana E. La fotografia in Medicina:

Fotografia dermatologica 1991

 

Sebben J.E.

La fotografia nella chirurgia estetica Chirurgia estetica dermatologica

Coleman, Hanke, Alt, Asken Verduci Editore 1999; 45-59

 

Stalder J F,

Le Forestier D.La photographie en pratique dermatologique 

Ann. Derm. Venereol. 1992; 119: 695-702

 

Vigl.E, Zampieri PF, Bianchi B, Placido M.

I dieci comandamenti nella documentazione fotografica in Dermatologia

1996

 
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