專技高考-醫事放射師放射線器材學(包括磁振學與超音波學)108 年第 14 題單選題
下列有關數位放射攝影(digital radiography)系統的敘述,何者錯誤?
A將填滿因子(fill factor)變大可提高訊號雜訊比(signal-to-noise ratio)
B將畫素(pixel)縮小可改善空間解析度(spatial resolution)
C為維持影像品質,填滿因子(fill factor)變小將使病人的輻射劑量增加
D照野(FOV)大小固定時,影像矩陣(image matrix)愈大則填滿因子(fill factor)愈大正確答案
D正確答案
填滿因子是感光區佔畫素面積比例;畫素變小(矩陣變大)時,固定大小的感測元件佔比相對下降,填滿因子變小。
為什麼答案是 D
FOV 固定下,矩陣愈大代表畫素愈小,但實際感光元件(光二極體)周圍仍有 TFT、電路等死區,畫素縮小時感光面積佔比反而下降,填滿因子應「變小」而非變大。此即為錯誤敘述。
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完整詳解
Pro · 無限重點 填滿因子是感光區佔畫素面積比例;畫素變小(矩陣變大)時,固定大小的感測元件佔比相對下降,填滿因子變小。
記住公式:fill factor = 感光面積 / 畫素總面積。畫素縮小→fill factor 通常變小,故 D 錯。
逐選項分析
A✕
填滿因子越大代表每個畫素接收 X 光的有效感光面積越大,收到的光子訊號越多,SNR 自然提高。此敘述正確。
B✕
畫素變小代表單位距離內可分辨的取樣點變多,奈奎斯特頻率提高,空間解析度(line pairs/mm)改善。此為基礎觀念,正確。
C✕ 陷阱
填滿因子變小→有效接收光子減少→SNR 下降。為維持相同影像品質(SNR),須提高曝光量補償,病人劑量隨之增加。此為臨床重要陷阱觀念,正確。
D✓ 正確
FOV 固定下,矩陣愈大代表畫素愈小,但實際感光元件(光二極體)周圍仍有 TFT、電路等死區,畫素縮小時感光面積佔比反而下降,填滿因子應「變小」而非變大。此即為錯誤敘述。
數位放射攝影關鍵參數對照
| 參數變化 | 空間解析度 | 填滿因子 | SNR | 病人劑量(維持品質) |
|---|
| 畫素縮小(矩陣變大) | ↑改善 | ↓下降 | ↓下降 | ↑增加 |
| 畫素變大(矩陣變小) | ↓變差 | ↑提高 | ↑提高 | ↓減少 |
| 填滿因子提高 | 不變 | ↑ | ↑ | ↓ |
D 選項利用考生「矩陣變大=資訊變多=填滿因子變大」的直覺謬誤。實際上畫素內有 TFT、讀出線等死區面積固定,畫素縮小時感光區佔比反而下降。這也是為何高解析度系統需要更高劑量的根本原因。