3D görüntülerin yakalanması ve 3D görüntülerin yazdırılması arasındaki renk iletişiminin farklı kullanımları nedeniyle, bu tür üretim sürecini kullanırken basılı ve orijinal nesneler arasında genellikle önemli renk farklılıkları vardır. CIE kolorimetrisine dayalı geleneksel renkli görüntü reprodüksiyon teknikleri 80 yılı aşkın bir süredir kullanılmaktadır ve çeşitli izleme koşullarında renkli görüntüleri bir dijital ortamdan diğerine dönüştürmede son derece başarılıdır. Ancak, 3B baskı teknolojisi için geleneksel renkli görüntü çoğaltma tekniklerinin uygulanması kolay değildir.
Bu protokol ile 3 boyutlu renkli nesneler, 3 boyutlu monokrom nesnelere ve 2 boyutlu renkli görüntülere bölünebilir. Bunu göz önünde bulundurarak, bir 2D renkli görüntüyü bir RGB kameradan karşılık gelen RGB yazıcıya insan renk görünümü öznitelikleri aracılığıyla dönüştürmek için geleneksel bir renk çoğaltma tekniği uygulanabilir. 3B görüntüleme cihazlarıyla doğru renk reprodüksiyonu elde etmek için, belirli bir cihazın renk şemasını insan görsel sistemiyle ilişkilendirmek için özel renk profilleri geliştirilmelidir.
3B oluşturucular için renk ve geliştirme profilleri
3B kameradan 3B yazıcıya gerçek rengi yeniden üretmek için, RGB kamera ve yazıcı RGB’yi insan gözünün tepkisiyle (3B CIE XYZ değerleri) ilişkilendirmek için hem kamera renk profili hem de yazıcı renk profili geliştirilmelidir. Ten rengi ve tonundaki farklılıklar göze çarpar ve Macbeth ColorCheckerDC dijital çizelgeleri (X-Rite Inc., Grand Rapids) gibi farklı insan yapıları için mevcut olan tüm ten renklerini dahil etmeye çalışmak için birden fazla eğitim rengi sağlamak için kullanılabilir. , MI, ABD). Bu yöntem ile 2D kartela 200(l) x 150(w) x 3(y) 3D modele istenilen renklerde dönüştürülerek Z Corp Z510 renkli yazıcı gibi bir 3D yazıcı ile basılabilmektedir.
Bu renkler daha sonra test renkleri olarak kullanılabilir ve ardından Minolta CM 2600d (Konica Minolta Inc. , Tokyo, Japonya). Ölçümler sırasında d/8 görüntüleme geometrisi (dağınık aydınlatma, 8° görünürlük) gibi standart görüntüleme koşulları uygulanmalı, aynasal bileşen dahil edilmeli ve açıklık boyutları -3 mm’lik sürekli tanımlanmış bir çapa ayarlanmalıdır. Aydınlatıcı aynı zamanda tutarlı olmalı ve gün ışığı koşullarında cilt rengini simüle etmek için CIE Standardı D65 ve CIE Standardı 1931 dahil olmak üzere endüstri standardı ile ideal olarak uyumlu olmalıdır.
Renk eğitimi için yazıcının RGB ve CIE XYZ tristimulus değerlerine dayalı olarak, yazıcının renk profili üçüncü dereceden bir polinom regresyon modeli kullanılarak geliştirilebilir. Aynı histogram kullanılarak kameranın renk profili de oluşturulabilir. Renkli görüntüler, kullanılan eğitim renklerinin sayısına göre 3dMD kamera sistemi ve RGB kamera tarafından yakalanır. Kameranın renk profili daha sonra kameranın RGB ve CIE XYZ tristimulus değerlerine dayalı ikinci dereceden polinom regresyon kullanılarak geliştirilebilir. Bu yöntem ile görüntünün her pikseli için kamera RGB’si önce CIE XYZ tristimulus değerlerine dönüştürülür ve ardından tekrar RGB yazıcıya dönüştürülür.
Renk üretimi değerlendirmesi
Bir insan yüzünün renk reprodüksiyonunu değerlendirmek için öncelikle bir renk testi şeması tasarlanmalıdır. Bu, dört Kafkas, iki Çin, iki Asya, dört Afrika ve iki Karayip cilt tonu dahil olmak üzere önceden ayarlanmış 14 insan cilt tonuyla elde edilebilir. Ardından, kullanılacak renkli yazıcı (Z Corp Z510) kullanılarak belirli, tutarlı boyutlara sahip bir 3D renk şeması oluşturulmalıdır. Herhangi bir son protezin uygulanacağı yer bittikten sonra bu tabloya orijinal renk şeması denir.
Renk reprodüksiyonu daha sonra iki farklı 3B renkli görüntü reprodüksiyon sistemi kullanılarak üretilmesi gereken iki reprodüksiyon tablosu kullanılarak değerlendirilebilir. İlk ozalit üretildiğinde, orijinal ozalitin renkli görüntüsü bir 3D kamera sistemi kullanılarak yakalanmalı ve ardından 3D baskı için bir Z Corp Z510 yazıcıya gönderilmeden önce sadece küçük düzeltmelerle 3D geometri ile işlenmelidir. Bu basılı renk şeması daha sonra ilk reprodüksiyon olarak adlandırılabilir. İkinci işlem için önerilen 3D renkli görüntü çoğaltma işlemi izlenerek yapılabilir. Bu basılı tablo daha sonra ikinci çoğaltma tablosu olarak adlandırılabilir.
Renk yeniden üretim performansını değerlendirmek için, her bir renk şemasındaki her bir renk yaması için CIE XYZ tristimulus değerleri bir spektrofotometre (Konica Minolta cm-2600d) kullanılarak ölçülmelidir. CIE aydınlatıcı D65 altındaki 14 test renginin her biri için, orijinal tablo ile iki çoğaltma tablosunun her biri arasındaki renk farkı, CIELAB renk farkı denklemi kullanılarak hesaplanmalıdır. Renk farkının ortalama, maksimum, minimum ve standart sapması kaydedilebilir ve tablo haline getirilebilir. Bu değerlerin örnekleri görülebilir. Bu yöntem doğru uygulandığında, 3D renkli görüntü reprodüksiyon sistemlerinin kullanılmasıyla renk reprodüksiyonunda önemli bir gelişme sağlanabileceğini gösterecektir. Yüz yumuşak doku protezlerinin imalatında başarılı bir uygulama için, 3D baskılı nesneler için kabul edilebilir renk değişimi yaklaşık 3-4Eab’dir.
Renk dokusunu ayarla
Çoğu 3B fotogrametri sistemi, 2B bir görüntüyü 3B bir yüzeye sararak doku yanılsaması verebilir. Bu kıvrılmış doku, cilt yüzeyinde kırışıklık, gözenek veya ince benekler oluşturmaz ve bu nedenle hızlı modelleme sürecinde çoğaltılamaz. Bir 3B çokgen ağının ve bir 3B kamera sistemi (3dMD Sistemi) tarafından yakalanan bir 2B bitmap görüntüsünün yan yana görünümünü gösterir. Resimden, 3D ağın gerçekten de 2D bitmap’te açıkça görülebilen gözenekler ve kırışıklıklar dahil olmak üzere ince ayrıntılardan yoksun olduğu görülebilir. 3B ağdaki her çokgen, 2B bitmap’teki belirli bir alana bağlanır. 3B ağda vurgulanan çokgenleri ve 2B bitmap’ten tek renkli bir çokgene renk bindirmek için kullanılan alanı görüntüler.
Gerçekliği artırmak ve hastanın cildinin karakterizasyonunu iyileştirmek için çeşitli teknikler geliştirilmiştir. Böyle bir yöntem, gözenekler, kırışıklıklar ve ince çizgiler gibi yüzey ayrıntılarını 3B modele dahil etmeyi içerir. Yükseklik alanı eşleme (kabartma eşleme olarak da bilinir), bir doku referans görüntüsünü geometrik bir desene dönüştürmek için CAD tasarım sürecinde kullanılabilir. Yükseklik alanı eşleme, ince 2B görüntüleri 3B geometrik sanal modellere dönüştürmek için kullanılan bir yöntemdir. Bu, yukarıda açıklandığı gibi beyaz (yüksek) ve siyah (düşük) gri doku referansının eşlenmesine dayanır ve temsili bir dokuyu yüz modelinin uygun bölgelerine eşlemek için uygulanabilir. Bu teknolojiler, yalnızca bitişik yüz anatomisinden/topografisinden hastaya özel verileri değil, aynı bölgenin ön işleme 2D görüntülerini de kullanabilir.
İkinci olarak, eksik yüzün diğer kısımlarından alınan dokuların sığmadığı, tutarsız olduğu veya değiştirilecek alanı temsil ettiği durumlarda protez modelin yüzeyine gerçekçi cilt dokusunun manuel olarak eklenmesine olanak tanır. Gri seviyesinin (beyazdan siyaha) yoğunluğuna bağlı olarak, bilgisayar yazılımı cilt yüzeyi kusurlarının derinliğini kontrol edebilir. Orijinal bir yüzey derinliği haritasını görüntülerken düz bir yüzeye doku eklemek için kullanılabilir. Yüzey topografyası, gri seviye yoğunluğuna göre değişir ve tek tek gözeneklerin ve kırışıklıkların yeri gösterilir. Ortaya çıkan ağ, düz bir yüzey (c) üzerinde cilt benzeri bir doku oluşturmak için 3B yazdırılabilir.
Bu tür yazılımların esnekliği sayesinde, dokular yalnızca düz yüzeylere değil, aynı zamanda karmaşık 3B şekillere de eşlenebilir. Ancak nihai protezde verilen detay sadece elde edilen 3 boyutlu verilerin doğruluğuna değil, aynı zamanda 3 boyutlu yazıcının doğruluğuna ve işlemde kullanılan toz ve bağlayıcı cinsinin özelliklerine de bağlıdır. Tabii ki, baskı işleminde toz kullanımı, bu tür ayrıntılar CAD işleminde eşlenebilse bile, yükseklik alanı eşlemesinden elde edilen doku ayrıntılarını azaltacaktır. Tersine, daha ince bir pudra kullanılması, baskılı protez üzerine çok ince detayların eklenmesini sağlayacaktır.
kaynak:
https://www.researchgate.net/publication/318529481_Colour_quality_assessments_of_3D_facial_prostheses_in_varying_illuminations
https://link.springer.com/article/10.1007/s00170-017-1480-x
yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]
İlk Yorumu Siz Yapın