Download - Benjamin Granzow Portfolio
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5.1. DATENQUALITÄT UND DATENGRÖSSE 43<br />
5.1 Datenqualität und Datengröße<br />
Die Eigenschaften des Ausgangsdatensatzes sind maßgeblich am optischen<br />
Resultat der Volumendarstellung beteiligt. Ein Schnitt eines bildgebenden<br />
Verfahrens hat üblicherweise eine Bildgröße von 512 x 512 Pixel, aber auch<br />
kleinere Bildgrößen sind möglich. Bedingt durch die Art des bildgebenden<br />
Verfahrens besitzen die Datensätze eine Farbtiefe von 8, 12 bzw. 16 Bit. Die<br />
Farbtiefe beeinflusst die mögliche Menge der darstellbaren Farbabstufungen.<br />
Diese Abstufungen sind insoweit wichtig, da diese die möglichen Dichtewerte<br />
darstellen. Bei einer Farbtiefe von 8 Bit sind 2 8 = 256 Abstufungen möglich,<br />
es können daher 256 Dichtewerte unterscheiden werden. Dagegen können<br />
bei 16 Bit Farbtiefe bereits 2 16 = 65536 Abstufungen unterschieden werden.<br />
Durch die Verwendung von mehr Abstufungen kann das original Objekt<br />
besser abgebildet werden. Für die Bildqualität bedeuten mehr Abstufungen<br />
weichere Übergänge und die Möglichkeit die Klassifizierung genauer vornehmen<br />
zu können.<br />
Um so höher die Farbtiefe eines Bildes ist, um so mehr Speicherplatz wird benötigt.<br />
Bei der aktuellen Entwicklungsgeschwindigkeit von Hardware wird<br />
dies oft als nicht relevant angesehen, da Festplatten- und Arbeitsspeicher<br />
immer größer werden. Doch für die Nutzung von Bildern als Texturen in<br />
der GPU ist die Speicherkapazität eingeschränkter. Ein Standarddatensatz<br />
mit 512 x 512 Pixel und einer Farbtiefe von 8 Bit, welcher aus 600 Ebenen<br />
besteht, würde wie in Rechnung 5.1 beschrieben 150 MB Speicherplatz benötigen.<br />
Da bei dieser Volumendarstellung für jede Achse ein eigener Datensatz<br />
vorrätig gehalten werden muss, werden somit schon 450 MB nötig. Bei einer<br />
16 Bit Farbtiefe würde der selbe Datensatz schon 900 MB benötigen.<br />
(512 ∗ 512)pix ∗ 8 bit = 2097152 bit pro pix<br />
2097152 bit /8 bit = 262144 Bytes<br />
262144 Bytes /1024 = 256 kB<br />
(5.1)<br />
600 Ebenen ∗ 256 kB = 153600 kB /1024 = 150 MB<br />
150 MB ∗ 3 Texturstacks = 450 MB<br />
Für die Umsetzung wurde zusätzlich noch ein Alpha-Kanal verwendet, da<br />
für die Beleuchtung in den Farbkanälen der Gradient mit gespeichert wurde.<br />
Daher wurde ein Bildformat mit 32 Bit Farbtiefe verwendet. 24 Bit für die<br />
Farbkanäle + 8 Bit für den Alpha-Kanal, mit solch einem Format kommt<br />
der selbe Datensatz auf 1,76 GB Speicherbedarf. Eine hohe Anzahl von Abstufungen<br />
verbessert die Volumendarstellung, benötigt aber einen höheren<br />
Aufwand bei der Speicherverwaltung.