A
videó-rendszer
A videókamera
CCD szenzor
A kamera lencse
A kamera
csatlakozás
A kameraház
A
videójel előállítása
A
videókamerák fontosabb paraméterei
A
kamera-vezérlőegység
A digitalizált videó-médium jellemzői
Képfeldolgozás a vezérlőegységben
Gyakorlati útmutató, tanácsok
Problémák, hibaelhárítás
További
lehetőségek
Endoszkópos
fényképezés
Videórekorder
Videóprinter
Komputeres
dokumentáció
Kábelek
A videó-rendszer
A videó közvetítő rendszerek igen összetett beavatkozásokat tesznek lehetővé, segítségükkel a műtéti csapat a beavatkozás minden részletét követheti, az asszisztencia tevékenyen részt vehet a műtétekben. A kép rögzíthető, dokumentálható, archiválható és nagy távolságba továbbítható. A technológiai fejlesztések lehetővé teszik a tökéletes képminőséget még rossz műtéti körülmények (pl. vérzés) esetén is. A kamerarendszer részei 1. a kamerafej és a csatlakozó kábel, 2. a vezérlőegység. A kamerafej az endoszkóphoz csatlakozik, felfogja az endoszkópból érkező képet, és elektromos jelekké alakítja. A kamera vezérlőegysége veszi a fejből érkező jeleket, ezeket feldolgozza, és videójelként továbbítja a monitor felé.
A videókamera
A nagyteljesítményű videó-kamerák használata ma már elengedhetetlen biztonsági tényező. A modern videó kamerafej kb. öklömnyi nagyságú, könnyű és könnyen mozgatható. Főbb részei a következők: 1). CCD szenzor, 2). a lencse és a fókuszáló gyűrű ( + / - mechanikus zoom), 3). az endoszkóphoz csatlakozó rögzítőszerkezet, 4). vízálló ház és beépített kábel.
CCD szenzor
A kamera rendszer központi egysége a videókamera CCD szenzora (Charge-Coupled Device = "töltéscsatolt elem”); az elektromos töltés átalakításra szolgáló eszköz. A szerkezetet Willard Boyle és George Smith alkotta meg 1969-ben a Bell Laboratóriumban.
A CCD
lényegében egy fényérzékeny cellákat tartalmazó, átlátszó kvarccal fedett
áramköri lapka. Világszerte csupán néhány cég foglalkozik CCD-k előállításával,
a gyártók mindegyike tulajdonképpen azonos CCD-t használ: a jelfeldolgozó
elektronikai rendszerek térnek el egymástól. A fotólapkák
a beeső fényt (azaz a fényenergiát) érzékelik,
és elektromos töltésként adják tovább, pontosan irányítva
az elektromos áram áthaladását. Minél több fény esik az egyes lapkákra, annál
több áram folyik, vagyis a fény intenzitásával arányosan elektromos áram
generálódik. Ezután ezek az elektronok áramlanak a
kamera kábelen keresztül a vezérlőegységig, ahol a további jelfeldolgozás
zajlik. A CCD mindegyik fotólapkája egy képpont (pixel)
előállításáért felelős, ez határozza meg a videókamera képfelbontó
képességét. Nyilvánvaló, hogy minél több fotólapka van a
CCD-n, annál több képpont jön létre - és minél több képpont áll rendelkezésre
egy-egy motívum visszaadására, annál jobb a visszaadás minősége. Ez különösen
nagyobb, bonyolultabb képformátumoknál válik észrevehetővé.
Egy átlagos kamera 150.000-300.000 fotólapkás
receptort tartalmaz, melyek rácshálózatot alkotnak. A CCD méretét hagyományosan
inch-ben adják meg, a szélesség-magasság arány 4:3, ami megfelel a
videómonitorok arányának. Kezdetben a képérzékelők 2/3 inch nagyságúak voltak
(8.8 x 6.6 mm), majd a méret lecsökkent 1/2 inch-re (6.4 x 4.8 mm) majd 1/3
inch-re (4.8 x 3.6 mm) vagy 1/4 inch-re (3.2 x 2.4 mm). Jelenleg a CCD
képérzékelők 480 x 320 pixeltől a több millióig terjedő felbontást tesznek
lehetővé, de ezek legtöbbje nincs adaptálva a sebészi videókamerákhoz. A legjobb
sebészi kamerák rendszerint 450.000 pixel felbontó képességűek.
Mivel ezek az apró elemek csak a fényerőben lévő
különbségeket képesek érzékelni, RGB (Red-Green-Blue) szűrők vannak
felgőzölögtetve mindegyik elem felületére, hogy lehetővé tegyék a három alapszín
– a piros, zöld és kék - helyes felismerését.
Az első videókamerák csak egy CCD szenzort tartalmaztak (mono-CCD
analógok) amely egy mozaik filtert alkalmazott a piros, zöld és kék
elsődleges színekre. Ezek a rendszerek négy képérzékelőt használtak 1 pixelnyi
jel előállításához (1 vörös, 2 zöld, 1 kék). Az újabb videókamerák 3 CCD-s vagy
3 chip-es rendszert (analóg vagy digitális) használnak. Ennek lényege, hogy a
beeső fényt felbontva három, különálló, egyenként több ezer
pixeles CCD képszenzort tartalmaznak, amelyek közül egy a vörös, egy a zöld, egy
pedig a kék színárnyalatokért felelős.
Kezdetben a CCD-k mechanikus zárat (shutter)
alkalmaztak a fotólapkákra beeső fény szeparálására, de ez a technika mára
idejétmúlt. A mai CCD-k képesek a fény állandó fogadására, anélkül, hogy a
képátvitelben zavar keletkezne. Különféle architektúrájú CCD rendszerek vannak
forgalomban, a teljesség igénye nélkül ezek a következők: teljesképes (full-frame),
képátviteles (frame transfer), vonalak közötti (interline), de az
endoszkópos sebészetben a legelterjedtebb az Interline Transfer CCD
technológia. Itt a fényérzékeny területek sorokba és oszlopokba rendeződnek a
CCD rácson, vagyis a fényérzékeny felület mellett egy azonos nagyságú felületet
képeznek ki a szilícium lapkán, amely azonban nem fényérzékeny. A fényérzékeny
helyekben a képből érkező fotonokra reagálva töltés akkumulálódik (fotóelektromos
hatás). A két rész között nagyon gyors az információ átvitele, azonban az
időigényes soros kiolvasás már a tárlóregiszterből történik, így megfelelő időt
biztosítva a fényérzékeny résznek a képi információ rögzítésére. A két
regisztert fizikailag nem egymás mellé tették, hanem fésűszerűen: egy
fényérzékeny sort egy árnyékolt sor követ. A páros és páratlan sorokból származó
„energiacsomagok” erősítés után minden 1/50 másodpercben (PAL rendszer) vagy
1/60 másodpercben (NTSC - National Television System Committee),
felváltva az A/D konverterbe (analóg-digitális
átalakítóba) kerülnek.
További képminőség javítás érhető el az ún. mikrolencsékkel,
ekkor a CCD szenzor fotólapkai között „elveszett” fotonok visszaszerzése és
fókuszálása céljából mikrolencséket ragasztanak a fotólapkákra. Az ilyen
technológiával készült elemek érzékenysége háromszorosra növelhető, digitális
jelerősítés nélkül.
A kamera lencse
A lencse a
tárgyról visszaverődő fényt a CCD-re tereli és összpontosítja, ily módon képet
formálva a tárgyról. A fókuszáló gyűrű teszi lehetővé a sebész számára, hogy
változtassa a lencse és a CCD közötti távolságot, így a megfigyelt tárgy képe
éles lesz. Az újabb rendszerek autofókusz mechanizmusa a leképezett képet egy
érzékelő és vezérlő rendszer segítségével automatikusan élesre állítja.
A motoros zoom lencse rendelkezik azzal a képességgel, hogy
látószögét a szélestől a keskeny sávig fizikailag változtatja (nagyításkor
csökken a látótér). A CCD kameráknál a zoom lencsék nagyítása 2:1 - 15:1
tartományban mozog. A legtöbb kamerarendszer digitális zoom-ot is alkalmaz,
vagyis a kamera ellenőrző egysége egyszerűen felnagyít minden egyes pixelt.
Ezáltal a kép nagyítottnak tűnik, de a felbontása csökken, így romlik a
képminőség is.
A kamera csatlakozás
A kamera fejet biztonságosan kell csatlakoztatni az endoszkóphoz, hogy a képátvitel megfelelő legyen. Az endoszkópok okulár részei többnyire azonosak, de a csatlakozó szerkezetek a legtöbb gyártó esetében eltérnek egymástól. A csatlakozó rész állandó távolságban tartja a kamera lencsét az okulár lencsétől. A gyártó cégek úgy állítják össze a kamerákat, hogy pontosan csatlakozzanak az általuk forgalmazott endoszkópokhoz, így a különféle rendszerek használatakor a képminőség romlásával kell számolni.
A kameraház
A kameraház feladata a lencserendszer és a beépített elektronika védelme. A speciális műanyag és ötvözet borítás ellenáll a mechanikai sérüléseknek és a tisztítással járó vegyi ártalmaknak. A gyakori használat azonban elkerülhetetlenül a felület sérüléseihez vezet, ekkor azonnali szerviz szükséges az elektronikai károsodás megelőzésére.
A videójel előállítása
A pixelek
kétféle információt hordoznak, egyrészt meghatározzák a szürke szín valamelyik
árnyalatát, másrészt a képpont koordinátáját. A digitális képalkotáshoz a
számítógépes rendszernek tudnia kell kódolni a képpont szürke árnyalatát és
helyzetét, és ezeket az információkat fel is kell dolgozni.
A fotólapkák által előállított analóg jelek az A/D konverterben digitális
értékekké alakulnak. A digitalizálási folyamatban mindegyik analóg jelhez
hozzárendelődik egy érték a bináris számrendszerből (azaz 0 vagy 1), vagyis a
képet alkotó képpontok most már bitek és bájtok formáját öltik.
a. fekete-fehér (black and white): Egy képpontnak két állapota van,
fekete és fehér. Egy képpont állapotának rögzítése 1 bitet igényel.
b. 16 szín (16 color): 16 megadott színe lehet egy képpontnak, egy
képpont információját 4 biten lehet tárolni.
c. szürkeárnyalat (grayscale): Egy képpont a szürke 256
árnyalatával rendelkezhet, a képpont információt 8 biten lehet tárolni.
d. RGB vagy 24 bit color (256 szín): 256 megadott színe lehet egy
képpontnak, 8 biten tárolja az információt. Itt tehát pixelenként
8 számjegyből álló bináris kód (8 bit) szerepel, ami 256 különböző
értéknek felelhet meg (256 a 2 nyolcadik hatványa). Mivel a képernyőn minden
színes pixel három alapszín kombinációjaként jelenik meg elvileg
256x256x256=16.777.216 különféle szín előállítására van lehetőség
A videókamerák fontosabb paraméterei
a. Fényérzékenység
A megvilágítási fényerő mértékegysége a Lux (egy kamera
esetén ez a szám határozza meg a készülék fényérzékenységét). Minél kisebb ez a
szám, annál kisebb fényerő esetén is tud a kamera élvezhető képet rögzíteni
(teljes sötétségben 0 luxos kamerával tudunk jó képeket készíteni).
Ideális esetben ez a szám kevesebb, mint 1.5 Lux.
b. Jel-zaj arány
A jobb videókamerák kevesebb, mint 1 Lux / jel-zaj aránynál (Signal-to-Noise
- S/N) rögzítik a képet. A hasznos jel-zaj arány mértékegysége a decibel (dB),
ami egyenesen arányos a kamera által továbbított videójel erősítésével is. Az
S/N egy adott ponton az értékelendő adat (jel) és az azt zavaró adat (zaj)
egymáshoz viszonyított nagyságát adja meg. Minél nagyobb a jel nagysága a zaj
nagyságához képest, annál megbízhatóbb és jobb minőségű az adott készülék
működése, annál kisebb az interferáló „zaj”, így tisztább lesz a jel, ami
stabilabb és koherensebb végső képet eredményez. Az S/N arány nem lehet kisebb,
mint 50 dB. Az S/N arány különösen fontos alacsonyabb megvilágítási feltételek
esetén. Itt meg kell jegyezni, hogy néhány kamera típus a fényérzékenység
javítása érdekében ún. “image gain” funkcióval rendelkeznek. A videójel
mesterséges erősítése fokozza az interferenciát ami szürkébb árnyalatú képet
eredményez. Tanácsos tehát összehasonlítani az egyes, azonos S/N arányú kamerák
érzékenységét (Lux). Az interferenciát könnyebb a kép sötétebb részein
felismerni. Például, ha a jel tízszer erősebb, mint a zaj, az utóbbi elvész a
jelben és nem lehet felismerni Ugyanakkor, ha a jel csupán kétszerese a zajnak,
az utóbbi felismerhetővé válik. Ugyanez érvényes a hangra is, jobban
észrevesszük a hangot, ha csend vesz körül minket (!).
A kamera-vezérlőegység
Amint a CCD
létrehozta a képjelet, átkerül a kamera vezérlőegységbe, ahol erősíthető és
feldolgozható, mielőtt megjelenne a monitoron. A kimeneti jel a kép
világosságáról és a vörös, zöld és kék színek egyensúlyáról (fehér-egyensúly)
hordoz információt.
A világosság és a fehér-egyensúly ismeretéhez röviden fel
kell vázolni az YUV színrendszert (a fekete-fehér televíziózás miatt létrehozott
rendszer). Valójában RGB alapjelekből előállított rendszer, ami két összetevőre
bomlik: Y – luminancia (világosság) és UV – krominancia (szín). Az ipari
standardként használt fehér képernyő világossága 6500°K, ennek a referencia
értéke 1 (Yref). A világosság értékét (Y) a három alapszín pillanatnyi
intenzitás értékeiből lehet kiszámítani: Y = 0.3R + 0.59G + 0.11B; vagyis ha kép
világossága a 6500°K akkor 0.3R + 0.59G + 0.11B = 1 (Yref)
A fehéregyensúly beállítás az emberi szem azon tulajdonságán
alapul, hogy a tárgyak színét nem a valósághű érzékelés miatt tartjuk
természetesnek. Színüket a reprodukálás során is olyannak szeretnénk látni,
mintha a tárgyakat természetes nappali fény világítaná meg. Ily módon a helyes
színvisszaadás csak akkor egyezik meg a valósághű képpel, ha a megvilágítás az
ún. referencia fehérrel történt. Ezért a megvilágítások során a 3200 K
színhőmérsékletű lámpákat kell alkalmaznunk. Megváltozott megvilágítási
viszonyok során a fehéregyensúlyt is után kell állítani. A legtöbb
vezérlőegységnek számos funkciója van, a legfontosabb a fehér-egyensúly
korrekció, a kontraszt és a (mechanikus vagy elektronikus) zár kontroll. A házon
több bemeneti (input) és kimeneti (output) csatlakozó található.
1. A bemeneti csatlakozó (input)
A kamera jel szigetelt kábelen érkezik a vezérlőegységhez. A gyártók
mindegyike egymástól eltérő csatlakozást (dugaszt és csatlakozó aljzatot)
használ, utóbbi rendszerint a vezérlőegység elején található. A dugaszon
rendszerint vízálló fedő is található, ami megakadályozza, hogy a tisztításkor
folyadék jusson az elektromos csatlakozóba.
2. Videójel kimenetek (signal outputs)
A monitorral
történő összeköttetésre szolgáló kimenetek rendszerint a vezérlőegység hátlapján
találhatók. A gyártók általában többféle csatlakozási lehetőségeket biztosítanak
a különféle ipari standardoknak megfelelő videójelek átvitelére.
1. csatlakozás
RBG – a videójelet mindegyik szín számára 1-1 szigetelt kábel továbbítja,
egy további kábel a szinkronizációt szolgálja (RGB-S), ehhez négy különálló BNC
(Bayonet Neill Concelman) csatlakozóra van szükség. A világosság (Y) a
fenti képlet alapján számítható.
2. csatlakozás
Y/C vagy S-VHS (s-videó)
Szinte minden egység rendelkezik S-VHS kimenettel. Az S-VHS kép sokkal jobb,
mint a kompozit kép, és csak egy kicsivel rosszabb, mint a komponens kép. Itt a
rendszer két különálló jelet szállít, egyet a fény intenzitás és a
szinkronizáció (Y) és egyet a krominancia (C) számára. A kábel rendszerint
szigetelt, négy drótot tartalmaz ( + és – minden jel számára); a kör alakú, 4
tűs csatlakozót Y/C, s-video vagy S-VHS szavakkal jelölik (néhány gyártó hat tűs
csatlakozót használ a kiegészítő kontroll jelek miatt).
Kompozit videó
Egyetlen analóg jelet szállít szabványos videókábelen. A fény intenzitást és
a színeket (krominancia) egyetlen jelben kombinálják. BNC csatlakozóra vagy
SCART csatlakozóra van szükség a kompozit kép átviteléhez.
Digitális videó (pl. DVI)
Néhány egység rendelkezik HDMI (DVI) vagy 1394 digitális kimenettel. Ezt a
lehetőséget nem alkalmazzák túl széles körben, mivel ekkor a jel csak LCD-hez
vagy számítógépes monitorhoz továbbítható, s ezek képminősége jelenleg nem éri
el a klasszikus katódsugaras képernyőkét. Ugyanakkor ez a kapcsolat teszi
lehetővé a digitális médiumon történő adatrögzítést, anélkül, hogy a jel
minősége romlana.
A digitalizált videó-médium jellemzői
a. Képváltási sebesség
(arány)
A képváltási arány (frame rate) megadja, hogy hány állóképet dolgoz fel
egységnyi idő (1 sec) alatt, mértékegysége FPS (Frame-Per-Second), azaz
képkocka/másodperc. Az emberi szem a 24 kép/másodperc gyorsaságú megjelenítést
már mozgóképnek érzékeli, ezért pl. a televízióban ezt használják. Lényeges
különbség van azonban a képkockák letapogatásában. Az analóg technika
félképekből (mezőkből) rakja össze az állóképet, először a páratlan sorokat,
majd a páros sorokat (átlapolt vagy interlaced képmegjelenítés). A
számítógép és más digitális megjelenítők esetében nincs szükség mezőkre, egy
menetben rakja ki a képet (nem átlapolt vagy non-interlaced
képmegjelenítés).
b. Színmélység
(színfelbontás)
A színfelbontás megadja, hogy hány színt jelenítünk meg a képernyőn egyidejűleg.
A számítógép RGB színrendszert használ, a videóformátumok többfélét, leginkább
az YUV felosztást használják. Tulajdonképpen itt bitmélységről van szó, hány
bitre van szükség egy képelem (pixel) tárolásához. Például az RGB
színrendszernél 8 bit/képpont = 256 szín vagy 24 bit/képpont = 16.7 millió szín,
YUV színrendszernél általában 7 vagy 8 bit/képpont mélységet használnak.
c. Képfelbontás
Ez a kifejezés a kép méretére vonatkozik x és y irányban. Ezeket a méreteket is
szabványok rögzítik. Az Egyesült Államokban és Japánban az NTSC 352x240,
Európában a PAL 352x288 képpontos felbontást ír elő.
d. Képméret
Ez korábban 4:3 oldalarány volt, manapság ettől már el lehet térni.
Képfeldolgozás a vezérlőegységben
Bár a régebbi rendszerek csupán
néhány funkcióval bírnak (pl. fehér-egyensúly, stb.) az újabb generációs
kamerarendszerek a képfeldolgozást sokkal szélesebb körben teszik lehetővé.
a. Fehéregyensúly (white
balance)
E funkció alkalmazásakor fehér kimeneti videójelet (Y=1) kapunk. A megfelelő jel
előállításához a kamerát olyan fehér felületre kell irányítani, amit az
operációra használt fényforrással világítunk meg. Így elérhető lesz a
megvilágításnak megfelelő, optimális színegyensúly. A fehéregyensúlyt akkor kell
beállítani, amikor a fényforrás már elérte a megfelelő működési hőmérsékletet,
ez általában a bekapcsolást követő 5-6 percben következik be.
b. Erősítés (gain)
E funkció alkalmazásakor a videójel mesterséges erősítésére kerül sor. Az
erősítésnek gyakran több szintje lehetséges, pl. 5-15 dB-ig. Akkor alkalmazható,
ha a kép alulexponált. Ugyanakkor jelentős hátránnyal is járhat, ugyanis a jel
erősítésével egyidőben a zaj is ugyanolyan mértékben erősödik. Ez szemcsés képet
eredményezhet, különösen a képmező sötétebb részeinél.
c. Zár (shutter)
A zár aktivációjakor az elektronika csökkenti azt az időtartamot, ami alatt a
CCD-ben töltés alakulhat ki, s ezáltal csökken a kép fényessége. Akkor
alkalmazzuk, ha a megvilágítás túlságosan erős. Rendszerint a fényforrásból
kibocsátott fény intenzitása is csökkenthető, de az automata rendszereknél e két
lehetőség közül csupán az egyiket lehet aktiválni. Rendszerint hatékonyabb a
kamera zárat automatikára állítani, mivel ez pontosabb és finomabb beállítást
tesz lehetővé.
d. Autófókusz
Ez a funkció automatikusan fókuszálja a kamerát a képmező központjában
elhelyezkedő tárgy és a kamera közötti távolságnak megfelelően. A gyakorlatban
ez inkább akadályt jelent, mivel bármilyen tárgy (pl. trokár, vagy más eszköz),
ami belép a képmezőbe, meg fogja változtatni a fókuszt.
e. Specialty
Ennek a funkciónak a kiválasztásakor különféle gyárilag előre meghatározott
digitális képfeldolgozói paramétereket lehet kiválasztani. Ezeket arra
tervezték, hogy a különféle sebészeti beavatkozásokhoz alkalmazkodva
optimalizálni lehessen a vizuális feltételeket, a műtéti terület várható
színének és az alkalmazni kívánt endoszkóp típusának megfelelően.
f. Erősítés (enhancement)
A digitális képfeldolgozással lehetséges a kontraszt erősítése és a
képkörvonalának digitális kiemelése. Ezzel a síkokat jobban el lehet különíteni
egymástól és mesterséges mélységérzetet lehet létrehozni, anélkül, hogy a
képminőség romlana. Ugyanakkor a túlságosan felerősített jel esetén a kép
elveszti valósághű jellegét.
g. Nagyítás (zoom)
A modernebb rendszerek esetén a zoom funkció közvetlenül a kamerafejen keresztül működik. Ez általában nem optikai (azaz a kamera lencse mozgatása), hanem digitális zoom. Utóbbi esetben a pixelek digitális felnagyítására kerül sor, ami nem nyújt tényleges nagyítást, így részletesebb képet sem, csupán a meglévő képadat digitális kinagyítását (ahhoz hasonlóan, ahogy egy fotószerkesztő programban nagyíthatjuk a képünket utólag). A képélesség és a felbontás gyorsan romlik, éppen ezért a nagyítás általában 1.5x méretnél limitált.
h. Képrögzítés (image capture)
Ezt a funkciót a kamerafejen keresztül is aktiválni lehet, ekkor az operatőr jelet küld a kamera vezérlőegységnek egy képkocka (frame) rögzítésére. Ez rendszerint JPEG file formátumban történik, hordozható adatrögzítő lemezre, vagy a jelet közvetlenül a nyomtatóeszközre lehet továbbítani.
Gyakorlati útmutató, tanácsok
A mai kamerákat viszonylag könnyű működtetni, minden összeköttetés standardizált, legtöbbjükön csupán a fehér-egyensúlyt kell beállítani. Általában olyan fényforrásokkal alkalmazhatók, ahol a színhőmérséklet 2500 és 6000 Kelvin fok közötti. A beavatkozás előtt a kamera előre beállított (default) fehér értékét a fényforrás által biztosított fehér színnek megfelelően kell korrigálni. Ha a fehér-egyensúly nincs pontosan beállítva, vagy ha azelőtt állítjuk be, hogy a fényforrás elérte volna a működési hőmérsékletet, a kép színe hibás lesz (pl. túl zöld vagy túl vörös).
a. Élettartam
Állandó használat esetén a kamerát általában 3-4 évenként kellene kicserélni, ezután a képminőség már romlani fog. A teljesen digitalizált kamerák használata esetén ez a periódus lényegesen hosszabb.
b. Sterilizálás
Csak steril kamera kerülhet kapcsolatba a műtéti területtel, sterilizálásra a legtöbb esetben 2.5%-os glutáraldehidet lehet használni. Ez a módszer megváltoztathatja a kamera felületét, de maga a kamera nem károsodik (egészen addig, amíg vízálló marad). Az elektromos csatlakozást a tisztítás megkezdése előtt mindig le kell zárni. Az elektronikus rendszer károsodhat ha folyadék kerül a kamerába: ez azonnali javítást igényel.
c. Védőhuzat
A legtöbb sebészeti csapat védőborítással óvja a kamerát. Számos lehetőség jön szóba, ezek mindegyike megfelelő védelmet tud biztosítani. Előnye, hogy a kamera mindig működőképes, hozzáférhető, nem szükséges a sterilizálás, a károsodás kockázata kisebb. Hátránya, hogy beavatkozás közben nem lehet gyorsan endoszkópot cserélni (ehhez gyűrűs adapterre van szükség); a kamera és az endoszkóp között néha előforduló páraképződés megoldása nehezebb. A steril gyűrűs adaptert néhány gyártó forgalmazza, ennek használata valóban praktikus lehet, ám ekkor több mint 2 cm-vel távolabb helyezkedik el a kamera az endoszkóptól, így a látótér, a fényesség és a képminőség is csökken.
Problémák, hibaelhárítás
A beavatkozást sohasem lehet addig elkezdeni, amíg nem kapunk tökéletes minőségű képet. A rossz képminőség oka legtöbbször valamilyen egyszerű probléma, amit a műtői személyzet könnyen orvosolhat (pl. a kábeles összeköttetés nem megfelelő), de ilyenkor is szükséges a fényutak és a képalkotás szisztematikus átvizsgálása. Kezdjük a fényforrással, majd kövessük a fény útját a kábelen és az endoszkópon át egészen a műtéti területig. Ellenőrizni kell a lencséket az endoszkóp mindkét végén, a lencsét a kamerafejen és az endoszkópos csatlakozást. Ellenőrizni kell a fókuszt, a kamerakábel épségét és a csatlakozásokat; víz vagy elgörbült tűcsatlakozások is okozhatnak zavarokat. Ellenőrizni kell, hogy van-e kapcsolat a vezérlőegységgel, be van-e kapcsolva, a fehéregyensúly, a zár, és az erősítés megfelelően van-e beállítva. Végül ellenőrizni kell a monitort, először is hogy milyen a videó input (RGB, Y-C, kompozit), majd hogy melyik csatornát (A vagy B) használjuk. Ha csatlakozásunk nem RGB, ellenőrizni kell a képbeállításokat (színegyensúly, világosság, kontraszt). Demagnetizáljuk a képernyőt (degauss). A kamera hibás működése miatt bekövetkező leggyakoribb zavarok a következők.
a. Nincs kép: a kamera nincs bekapcsolva, a csatlakozás laza, a kábel hibás, a fényforrás nincs az endoszkóphoz kötve, a monitor nincs csatlakoztatva.
b. Színbeli eltérések (a kép kék, zöld vagy vörös színárnyalatú): kromatikus zavar a leggyakrabban RGB kamera használatakor fordul elő, oka vagy a helytelen fehér-egyensúly, vagy rossz csatlakozás, a vörös, zöld vagy kék színt szállító kábelrész valahol megszakadt. Megoldás: fehér-egyensúly újra beállítás, kábelcsere.
c. A kép túl sötét: vagy az endoszkóp, vagy a fényforrás hibája, hibás lehet a kábel is, vagy az Y/C kábel jeltovábbítása. A vér nagymértékben elnyeli a fényt, így a vérrel telt műtéti terület mindig sötétnek tűnik.
d. Fekete-fehér kép: rossz színbeállítás a monitoron, vagy Y/C kapcsolat esetén a krominancia jelet szállító kábel hibás.
e. Zúgás, szemcsés kép: akkor fordul elő, ha az erősítéseket (gain vagy enhancement) a maximum értékig közelítjük. Időszakos interferenciát okozhat más elektromos eszközök használata a műtőben (pl. diatermiás készülékek). A videókábel megfelelő szigetelése esetén nem fordul elő interferencia.
f. Elmosódott, zavaros kép: ellenőrizni kell a fókuszt és a lencse tisztaságát.
g. A kép nincs a középpontban: ellenőrizni kell az endoszkóp-kamera csatlakozást
További lehetőségek
a. A kamerák egy része ultraminiatűr fő szín elkülönítő (F 5.6, RGB) rendszerből és három sorközi transzfer 1/2 CCD chip egységből áll. Érzékelőtere 8.8 x 6.6 mm, ami megfelel egy 16 mm-es optikai alaknak. Mind a három színcsatornának 768 vízszintes és 493 függőleges fotocellás receptora van, ami kiváló képet és színt, valamint képfelbontó képességet biztosít.
b. A rotációs rendszerű kamera az elektrorezekcióval történő nyálkahártya eltávolításkor különösen fontos. Az optika kuplung és a kamerafej között oldható mechanikus kapcsolat van, amely az optika elforgatásakor lehetővé teszi, hogy a kamera saját súlyánál fogva megőrizze eredeti függőleges pozícióját. A kamerából érkező jeleket egy ellenőrző egység fogadja, melyen a kép színárnyalatát, valamint a kamera fényérzékenységét lehet állítani. Az újabb típusú kameravezérlő egység automatikusan a teljesen "fehér képen" alapuló színszabályozást alkalmazza, így alacsony fényerőnél (minimum 7 Lux) is a valóságnak megfelelő színeket továbbítja.
Endoszkópos fényképezés
Endoszkópos felvételek készítéséhez gyakorlatilag bármilyen egyszerű tükörreflexes fényképezőgéptest használható. A fényképezőgépnek könnyűnek kell lennie, távirányítható kioldó zárszerkezettel, hasznos az automata filmtovábbító és a feliratozó tartozék. A fényképezőgép és az endoszkóp adapteren keresztül kapcsolódik egymáshoz. Technikailag ez egy makrolencse, melynek a fókusztávolsága 5 mm-től a végtelenig állítható. Összehangolja a villanófényt a filmexponálással, méri a visszatükrözött fény mennyiségét és beállítja az exponáláshoz szükséges villanófény erősségét. Az endoszkópos fényképfelvételek készítéséhez a hagyományos fényforráson kívül szükség van egy villanófény-generátorra is. A villanófényt egy xenon vakufénycső állítja elő, 2-3 másodperc alatt feltöltődve sorozat képkészítést biztosítva. A nagy fényerő rövid 1/100-1/3000-es exponálást tesz lehetővé, így a sebész, vagy a beteg mozgása nem eredményez elmosódott felvételt. A fényképek készítéséhez általában 35 mm-es szabvány dia vagy színes film használata elfogadott. Feltétel, hogy minél több részlet megkülönböztethető, valamint, hogy a kép színhű legyen. Ezt a magas fényérzékenységű filmek rövid exponálási idő mellett is jól biztosítják.
Videórekorder
A videórendszer által előállított képek tárolása hagyományosan videórekorderrel történik. A 19 mm-es U-matic rendszerűek oktatási-tudományos célú felvételek készítésére alkalmasabbak, mint a VHS rendszerűek, de sokkal drágábbak. Rutinhasználatra a standard VHS vagy S-VHS rendszerű 13 mm szalagszélességű videórekorderek is megfelelnek. Kiegészíthetők feliratkészítésére alkalmas karaktergenerátorokkal. A speciális igényeket is kielégítő "time-lapse" rendszerű videómagnók a kamerától folyamatosan érkező jelekből különböző időintervallumokban képet rögzítenek, így a normál E 180-s videókazettára (ha másodpercenként egy kép rögzül) akár 72 órányi anyag kerülhet
Videóprinter
A színes videóprinter segítségével a képernyőn látható kép fényképminőségű gyors másolata állítható elő. A hőátadás és a színszublimálás alapelveit kombináló készülék akár 256 kontraszt szint, 16.7 millió szín, színfok reprodukálására képes felbontási kockánként. A képmemória segítségével több kép is megjeleníthető egy oldalon, akár 210x298 mm-es (A/4) nagyságban is
Komputeres dokumentáció
A videókazettán rögzített képanyag kezelése, áttekintése az adatok katalogizálása bizonyos mennyiség után nehézséget jelenthet. A munkát jelentősen megkönnyítheti a videóképek digitalizálása. Az így keletkezett kép, minthogy digitális képpontokból áll össze, minőségvesztés nélkül tárolható digitális hordozón (CD vagy DVD). Az archiválás egy jól átgondolt és kialakított rendszerben évek múltán is lehetővé teszi a gyors visszakeresést. A képanyag digitális formában történő tárolására is vonatkoznak az 1999. évi LXXII. törvény előírásai, mely szerint az adatkezelőnek biztosítania kell az adatok biztonságát véletlen vagy szándékos megsemmisítéssel, megsemmisüléssel, megváltoztatással, károsodással, nyilvánosságra kerüléssel szemben, továbbá, hogy azokhoz illetéktelen személy ne férjen hozzá. Ezek betartása digitális képanyag kezelése esetén fokozott feladatokat ró az adatkezelőre.
Kábelek
A továbbított kép minősége függ a kapcsolat típusától. Elektronikai szempontok alapján minél több információt továbbít időegység alatt a kamera vezérlése a képernyőhöz annál jobb lesz a képminőség. Elméletileg egy kalibrált és optimalizált rendszerben a legalacsonyabb minőségű kép egyszerű videókábelt használó kompozit BNC csatlakozással, míg az RGB kapcsolattal optimális minőség érhető el. Ugyanakkor a felbontást rendszerint a képernyő limitálja, nincs jelentős különbség az RGB és az Y/C csatlakozás között. Meg kell itt jegyezni, hogy az RGB csatlakozás esetén a színeket nem lehet állítani a monitoron.