Дентальная фотография в вопросах и ответах

А. М. Аванесов
д. м. н., профессор, заместитель декана медицинского факультета РУДН, заведующий кафедрой общей стоматологии

К. А. Аванесов
врач-стоматолог общей практики, ассистент кафедры общей стоматологии РУДН

Интерес к дентальной фотографии среди российских стоматологов стремительно растет: об этом свидетельствует огромное количество востребованных курсов, освещающих данную тематику, и это неслучайно. Фотоаппарат в кабинете стоматолога является полноценным многофункциональным инструментом, который позволяет фиксировать исходную клиническую картину, отслеживать динамику лечения, полноценно общаться с зуботехнической лабораторией, одним словом, грамотно документировать свою работу.

Сложно представить специалиста-стоматолога или же зубного техника, нацеленного на высокие эстетические результаты работы — и обходящегося без фотокамеры. Для сотрудников кафедр стоматологических факультетов и специалистов, занимающихся частным преподаванием, необходимо систематически применять в клинике дентальную фотографию, без чего их просветительская деятельность теряет всякий смысл. Именно по этой причине стоматолог, решивший внести в свою практику новшество в виде дентальной фотографии, должен серьезно подойти к выбору фотосистемы и строго следовать установленному фотопротоколу.

Обращаясь к истории, отметим, что рядовые западные дантисты начали рутинно применять фотоаппараты в клинических условиях с 60-х годов прошлого века. Для российских стоматологов дентальная фотография была долгое время в диковинку, и приоритет использования фотоаппарата принадлежал энтузиастам из числа профессорско-преподавательского состава ведущих российских стоматологических вузов. Почему энтузиасты? Для ответа на этот вопрос необходимо вспомнить, что при тотальном дефиците всего и вся в СССР было очень сложно достать и укомплектовать должным образом пленочную фотосистему для дентальной макросъемки, не говоря уже о том, что пленку нужно было проявлять, фотографии печатать, слайды готовить, то есть не каждый был готов к таким жертвам.

Пленочный фотоаппарат «Зенит 3М» с комплектом макроколец, который с 70-х годов прошлого века применялся для клинической фотосъемки в хирургическом стационаре ЦКБ МПС № 1, и фотографии, сделанные при помощи этой камеры, из гематологического фотоархива профессора А. М. Аванесова (рис. 1—4).

 

 

 

В нашей статье, посвященной этой тематике, мы хотим обратить внимание читателя на выбор и комплектацию цифровой фотосистемы, а также разберем ключевые технические термины, без которых затруднительно понять философию макросъемки.

Итак, один из первых вопросов, которым задается стоматолог, решившийся на приобретение фотосистемы: может быть, не зеркалку, а что-нибудь попроще? Качественные фотографии и максимальное удобство в работе на сегодняшний день возможны только с цифровой зеркальной камерой. Стоматологу важно смириться с этим фактом, ведь фотокамера в полной комплектации для макросъемки — это полноценный профессиональный инструмент. И пусть спорят те, кого подкупают «простота» и ценовая доступность цифровых компактов, рано или поздно все равно «спорщики» приходят к покупке зеркалки. Почему? Да потому, что преимущества цифровой зеркальной камеры по сравнению с цифровым компактом очевидны. Зеркальная камера включается мгновенно в отличие от цифрового компакта, которому перед включением надо «подумать». Цифровая зеркальная камера позволяет в ответственный момент быстро сфокусироваться и сделать нужный кадр (это важно, особенно в хирургии), для зеркальных фотокамер, в отличие от компактов, есть полный набор необходимых дополнительных принадлежностей, оптимизирующих съемку, таких как макрообъектив, макровспышка. Наличие множества устрашающих кнопок на корпусе камеры не должно пугать, именно эти кнопки, необходимые для настройки, позволяют полностью контролировать процесс фотосъемки. Как правило, цифровая зеркальная камера настраивается один раз, непосредственно перед применением камеры, доктору не нужно «бегать» по меню настроек, как на компактах, камера включается в считанные секунды и готова к работе. Причем, вкладывая достаточно большие деньги в покупку зеркальной цифровой фотокамеры и необходимых дополнительных принадлежностей, вы приобретаете надежный инструмент, неподвластный быстротечной моде на цифровые гаджеты, через год новую систему покупать не придется. Срок службы цифровой фотосистемы будет зависеть исключительно от вашей аккуратности: камеру надо держать крепко и не ронять.

Следующий вопрос начинающего пользователя — какой фотосистеме отдать предпочтение — на сегодняшний день абсолютно не принципиален и в чем-то сравним с выбором марки автомобиля: бери, что нравится. Выбирать, конечно, есть из чего: Nikon, Canon, Sigma, Sony, — но чаще выбор падает на марки с устоявшимся именем, на Nikon или Canon.

Чтобы не запутать неискушенного читателя хитросплетениями выбора комплектации фотосистемы для макросъемки, мы обратим ваше внимание на цифровую фотосистему Nikon, линейку цифровых фотоаппаратов, которую с успехом применяем уже в течение более чем 13 лет. Также, чтобы статья имела практическую ценность для читателя, мы не будем делать широкий обзор всего, что есть в розничной торговле, а сразу скажем, что лучше приобрести с целью экономии вашего времени, нервов и финансов.

Комплектация фотосистемы для дентальной фотографии начинается с покупки собственно камеры без объектива Body, практика показывает, что вполне достаточно среднеформатной полупрофессиональной камеры, например Nikon D90 BODY или Nikon D7100 BODY (по наличию на 2013 год), отличительной чертой этих моделей от великолепной предшественницы Nikon D80 является наличие режима live view который позволяет оператору эргономично использовать камеру, в частности легко осуществлять фокусировку в неудобном положении не через окуляр, а глядя на экран, также этими камерами можно снимать качественные видеоролики. Покупка же полнокадровой профессиональной камеры остается на усмотрение стоматолога, специализирующегося на сложных высокоэстетичных работах.

Но купить зеркальную камеру и ждать отличных кадров недостаточно, одна из важнейших конструктивных деталей фотоаппарата, обеспечивающих качественную передачу изображения на матрицу, — макрообъектив.

Да, получение качественных дентальных снимков невозможно без макрообъектива, на сегодняшний день максимальный комфорт в работе обеспечивает объектив с фокусным расстоянием 100 мм, обязательно с внутренней фокусировкой.

Фокусное расстояние — это расстояние от фокуса объектива (точка оптической оси, в которой сходятся лучи, параллельно входящие в объектив) до главной точки объектива (точка на оптической оси, которую пересекает главная плоскость; при прохождении этой плоскости параллельные лучи начинают сходиться в фокусе). От этого параметра зависит, как будут выглядеть объекты съемки в кадре в зависимости от дистанции. Фокусное расстояние указывается в миллиметрах. Для сменных макрообъективов фокусное расстояние может быть 30,50, 60, 70, 85, 100, 105, 200 мм.

Как уже было отмечено, для стоматологической съемки наиболее оптимальный вариант — макрообъектив с фокусным расстоянием 100 мм.

От фокусного расстояния макрообъектива будет зависеть и минимальная дистанция фокусировки, которая для 105 мм макрообъектива составляет 25 см. Соответственно, чем меньше фокусное расстояние, тем ближе придется приближаться к фотографируемому объекту при масштабе съемки 1:1. С макрообъективом с наружной фокусировкой это будет вызывать у стоматолога некоторые неудобства во время съемки 1:1. Следует учесть, что 25 см будет отсчитываться не от края передней линзы объектива, как хотелось бы, а от матрицы, расположение которой указано на корпусе камеры в виде обозначения «ф».

На фотографии отмечен участок, от которого ведется отсчет минимальной дистанции фокусировки, «ф» находится на уровне расположения светочувствительной матрицы, то есть при масштабе 1:1 расстояние от передней линзы объектива до объекта съемки или дентального зеркала составит около 12 см. Объектив с наружной фокусировкой при таком выдвижении может «уткнуться» в зубы пациента или затруднит работу вспышки (рис. 5).

Обратите внимание на следующие модели макрообъективов:

• Nikon AF-S 105 mm f/2.8 VR Micro
• SIGMA AF 105 mm f/2.8 EX DG OS HSM MACRO для NIKON

Покупать более дешевые макрообъективы с наружной фокусировкой, так называемые хоботы, мы не советуем, как бы на том ни настаивал консультант в магазине. Да, раньше такие объективы были широко распространены, и в устаревшей литературе можно встретить рекомендации по таким объективам, но сегодня, когда появилась внутренняя фокусировка, в этом нет никакого смысла.

На фотографиях показано неэргономичное изменение габаритов макрообъектива с наружной фокусировкой, такой вид объективов подходит для работника зуботехнической лаборатории, который делает фотографии технической «настольной» работы. Внутриротовые промежуточные и финальные фотографии зубному технику передает стоматолог (рис. 6, 7).

 

Несмотря на то что стоматолог имеет мощный светильник, встроенный в модуль стоматологической установки, его не всегда можно применять совместно с фотоаппаратом, поэтому необходимо использовать дополнительные источники освещения. В профессиональной литературе вспышка относится к дополнительным приспособлениям, но в то же время без правильного освещения сделать качественную фотографию зубов в полости рта будет сложно. Профессиональные фотографы считают вспышку «убийцей» естественного цвета, с ними нельзя не согласиться, конечно, чтобы передать всю красоту цветочка, букашки, капелек росы без бликов, вспышка не нужна, но нужно очень хорошее освещение или очень длинная выдержка, штатив и неподвижная модель. Мы не знаем, как объяснить пациенту, что дыхание нужно будет задерживать на 10 секунд, а при закрытой диафрагме, может быть, и больше, при этом пациент должен быть абсолютно неподвижен, в противном случае будут вибрации, снимки получатся смазанными. Будет ли усидчив пациент, получится ли хороший, читаемый кадр — вопрос. Именно по этой причине фотографировать с такими параметрами экспозиции стоматологу будет сложно, и поэтому в нашем случае нужна вспышка.

Исходя из полученного клинического опыта (мы применяли различные системы макровспышек и диодных осветителей) считаем, что для повседневной комфортной работы дантисту необходимо использовать точечную фотовспышку Sigma EM-140 DG Macro для Nikon (рис. 8 а, б).

 

Зубному технику, который хочет запечатлеть на снимке особенности своей лабораторной работы, больше подойдет креативная система точечных беспроводных вспышек Nikon Remote Kit R1 или Nikon Commander Kit R1C1.

На фотографиях макровспышка из набора NIKON Remote Kit R1 и пример фотографии керамических вкладок (рис. 9, 10).

 

Перед применением вспышки (как впрочем, и любого другого источника освещения, если это требуется) нужно настроить баланс белого.

Если доктор пренебрегает настройкой баланса белого, доверяя эту операцию автоматике, то чаше всего его фотографии выглядят приблизительно так, как показано на фотографиях (рис. 11 a, б), сильно отличаясь от реальности (рис. 12).

 

 

Это связано с цветовой температурой — параметр, описывающий спектральный состав света, излучаемого источником освещения. Низкая цветовая температура характеризуется повышенным содержанием теплых красноватых тонов в спектре излучения, повышенная цветовая температура отличается обилием холодных синеватых оттенков.

Измеряется цветовая температура в градусах по шкале Кельвина.

Для коррекции цветовой температуры применяются настройки баланса белого (ББ) — операция, производимая встроенным программным обеспечением цифровой камеры при генерации файла со снимком. Она корректирует цветовую гамму кадра так, чтобы он выглядел как можно более естественно для человеческого взгляда. Настройку ББ можно корректировать и потом, на компьютере, если снимки сделаны в расширении RAW, при помощи графических редакторов.

На первой фотографии (рис. 13) ISO 200 f32, выполненной со вспышкой и высокой цветовой температурой 9100 кельвинов, преобладают холодные тона, на второй (рис. 14) низкая температура, 2500 кельвинов, на 3-й фотографии (рис. 15) баланс белого выполнялся автоматически, и мы видим преобладание легкого желтого оттенка, на последней фотографии (рис. 16), цветовая температура составляла 5300 кельвинов, и именно этот снимок наиболее соответствует естественной цветопередаче.

 

 

 

При использовании макровспышки цветовая температура в настройках камеры будет находиться в пределах 5300, 5500 кель­­винов, для цветопередачи, максимально приближенной к естественной, мы пользуемся именно такими настройками.

Различные виды L.E.D.-осветителей не заслуживают особого внимания при работе с зеркальными камерами ввиду малой мощности светового потока, которая особенно ощущается при фотографировании в масштабе 1:4, 1:5, 1:10 с закрытой диафрагмой и уродливыми круговыми бликами, возникающими на поверхности эмали зубов. К тому же под рукой желательно всегда иметь постоянный источник электрического тока (у некоторых моделей), что, в общем-то, создает определенные неудобства.

Оптимальный вариант для полного контроля над камерой — использование ручного режима «М», именно в этом режиме можно установить все те настройки, о которых идет речь в этой статье.

Конечно, при первом знакомстве с фотокамерой все может показаться слишком сложным и, возможно, на этапе стоит «поиграть» с автоматическим зеленым режимом, но не более того.

Также обратим ваше внимание на фокусировку — это совмещение плоскости светового изображения с плоскостью регистрирующего устройства (матрицы) путем перемещения объективом его части вдоль оптической оси. При ошибке фокусировки изображение объекта получается нечетким.

На профессиональных и полупрофессиональных камерах начального уровня есть два режима фокусировки — автоматический и ручной. Ручной режим фокусировки более приемлем для макросъемки, автофокус же имеет особенность часто «промахиваться», особенно в масштабе 1:1.

Ввиду этого следует обратить внимание на диафрагму и глубину резкости.

Диафрагма — металлическое устройство, с помощью которого регулируется поперечное сечение светового пучка, проходящего через объектив, с целью уменьшения или увеличения яркости изображения.

Диаметр отверстия диафрагмы влияет на глубину резкости, или ГРИП (глубина резко изображаемого пространства).

Диафрагма f32 (закрытая (рис. 17)), резкость деталей на фронтальном и дистальных участках (рис. 18).

 

Диафрагма f 4 (открытая) (рис. 19), ограниченная глубина резкости (рис. 20).

 

Глубина резкости — расстояние на оптической оси объектива между двумя перпендикулярными ей воображаемыми плоскостями в пространстве, ближней и дальней. Все объекты между этими плоскостями будут отображены на плоскости регистрирующего устройства с достаточной резкостью.

Чем шире отверстие диафрагмы и меньше диафрагменное число, тем меньше глубина резкости, и наоборот, чем меньше отверстие диафрагмы и больше диафрагменное число, тем больше глубина резкости.

На эти снимках хорошо видна разница в глубине резкости. Фокусировка выполнялась на объект, находящийся в середине (рис. 21), и при большой глубине резкости (f 32) можно отчетливо рассмотреть объекты, находящиеся несколько в стороне, а также кпереди и кзади (рис. 22).

 

При открытой диафрагме (f 4.5) выделен только один центральный объект, чтение боковых участков затруднено (рис. 23).

Фотографии выполнены зеркальной цифровой камерой.

При помощи этого теста видно разницу в глубине резкости в миллиметрах при масштабе съемки 1:1 (фотография двух центральных резцов), первый снимок, f 8, глубина резкости находится в пределах 3 мм (рис. 24), второй снимок, f 32, глубина резкости 10 мм (рис. 25).

 

Это значит, что на практике при раскрытой диафрагме небольшое покачивание стоматолога-фотографа уведет фокус с объекта съемки, а значит лучше снять несколько кадров подряд, и, конечно, автофокусировка вряд ли поможет нивелировать эти погрешности, справится только ручная. С глубиной резкости интересно экспериментировать при выполнении фотографий с художественным замыслом, для получения информативных протокольных снимков значение диафрагмального числа должно составлять от F22 до 32, это тоже однократно устанавливается в настройках.

Следующий параметр, светочувствительность, — характеристика реакции регистрирующего устройства на оптическое излучение. Чем меньшее количество световой энергии необходимо для реакции, тем выше светочувствительность матрицы.

Для измерения светочувствительности используется светочувствительное число. Оно указывается в единицах ISO от 100 до 6400 и более. При высокой чувствительности матрицы съемку можно вести с меньшей экспозицией, при увеличении чувствительности появляется так называемый шум, нехарактерная цветная зернистость на изображении. Цифровой шум на различных системах цифровых камер начинается после ISO 400, 800, 1600.

На фотографии (рис. 26) хорошо виден цифровой шум (ISO 1600).

Обычно от шумов на высоких ISO страдают любительские камеры с небольшими физическими размерами матрицы.

При внутриротовой фотосъемке ISO устанавливается от 100 до 200, это оптимальные параметры, при высоких показателях ISO снимок может быть плохо читаемым, появляется так называемое зерно.

Выдержка — интервал времени, на протяжении которого происходит проецирование светового изображения на регистрирующее устройство с целью сообщения ему требуемой экспозиции, указывается в долях секунды, при этом слово «секунды» не указывается (1/60, 1/200).

При длинной выдержке, менее 50, при недостаточном освещении и отсутствии штатива, кадр получается смазанным.

Фотография сделана при помощи цифровой любительской камеры. Недостаточное освещение, длинная выдержка, отсутствие штатива, широкий угол — ожидаемый результат (рис. 27).

Длинная выдержка в сочетании с раскрытой диафрагмой уместна для фотографирования при специфическом диагностическом освещении зубов в ультрафиолетовом свете, когда вспышку применять нельзя, так как она нейтрализует эффект флюоресценции.

Тестовые фотографии 3 керамических коронок, выполнены без и с УФ-освещением, без штатива, выдержка 40 f 4.5 (рис. 28 а-в).

 

 

Для повседневной работы на цифровой зеркальной камере выдержка устанавливается в пределах 1/160 1/200.

Матрицы на профессиональных камерах большего размера, чем в любительской фототехнике, и по размерам соответствуют или стремятся соответствовать 35 мм кадру (полнокадровые матрицы).

Регистрирующая матрица и ее старшая сестра, пленка 35 мм (рис. 29, 30).

 

Сейчас на большинстве камер счет пикселей начинается с 10 млн и до 34 млн и более, но стоит отметить, что для стоматологической фотографии погоня за количеством пикселей ни к чему и 10 млн пикселей вполне достаточно, для того чтобы распечатать качественную фотографию в печатном издании или разместить в Интернете. Для рационального использования ресурсов флеш-памяти следует обратить внимание на формат для сжатия полученных кадров. На некоторых любительских камерах и на всех профессиональных зеркальных камерах существует настройка нескольких алгоритмов сжатия файлов: JPEG, RAW (NEW), TIFF. Мы обратим ваше внимание на JPEG и RAW.

JPEG (Joint Photographic Expert Group — Объединенная экспертная группа в области фотографии) — наиболее универсальный формат записи кадров, распространенный на всех цифровых камерах. Это готовый файл, из которого при сжатии (обработке) электроника (матрица) удалила какие-то детали (смягчила линии перехода различных цветовых оттенков, размыла их), неопытному пользователю почувствовать это будет сложно. Эти файлы занимают немного места (в среднем от 487 Кб до 2.11 Мб) и читаются почти всеми известными редакторами изображений. Но все же присмотритесь, за счет стирания границ вы получаете не совсем ту картинку, которую видели глазом. Изображение немного мыльное по границам, и если вас это тревожит и вы хотите большего, обратите внимание на формат RAW.

RAW в переводе с английского — сырой. Это несжатый, требующий доработки специальной программой и занимающий много места на карте памяти формат, но, самое главное, при фотографировании в этом формате можно не беспокоиться о настройках фотоаппарата перед съемкой, в частности это касается баланса белого. Потом, при помощи специальной программы, необходимые цвета можно вытянуть и получить при этом фантастически красивую картинку (помните, что исправить можно только цвет, но не резкость). RAW-формат — приоритет профессиональных фотографов, но если у вас есть желание сильно удивить коллег-стоматологов (не фотографов) на презентации своей профессиональной специализации, стоит попробовать этот формат.

Во многих же случаях стоматолога устроит формат JPEG, большинство современных камер, в частности зеркальных и продвинутых цифровых компактов, в формате JPEG выдают вполне качественное изображение, достаточное как для печати не принтере, так и для демонстрации на мониторе компьютера.

В завершение отметим, что для лучшего усвоения технического материала стоматологу-гуманитарию все же стоит внимательно прочитать хотя бы инструкцию к фотокамере, обычно этого вполне достаточно для осмысления ключевых моментов в настройке камеры.

Cписок литературы находится в редакции