INTRODUÇÃO

Os métodos de documentação fotográfica científica têm apresentado avanços importantes nos últimos anos. O desenvolvimento tecnológico associado ao surgimento da informática tem proporcionado mudanças na forma de documentar, armazenar e enviar informações médicas. Entretanto, grande parte dos profissionais não se sente preparada para ingressar no mundo digital.

O conhecimento necessário para lidar com a fotografia digital, com softwares de edição de imagem e a existência de grande variedade de câmeras no mercado faz com que o médico se iniba em utilizar este novo aparato, permanecendo com os métodos tradicionais de documentação. O objetivo deste trabalho é descrever alguns aspectos técnicos da documentação científica digital e facilitar a aquisição e armazenamento de imagens de boa qualidade.

HISTÓRICO

O aparecimento da fotografia digital ocorreu durante a década de 60, quando a NASA (National Aeronautics and Space Administration) começou a converter sinais analógicos enviados por sondas espaciais em sinais digitais de imagens da superfície lunar.

Ao mesmo tempo, a tecnologia digital foi utilizada em satélites espaciais com objetivo de espionagem. A resolução máxima destas câmeras era de 640x480 pixels, gerando fotos com 0,3 megapixels.

Em 1972, a Texas Instruments® patenteou a primeira câmera eletrônica sem filme e em 1981 a Sony® produziu a Mavica, a primeira câmera eletrônica comercializada em que as imagens eram gravadas em mini-disk, transferidas para um leitor e enviadas para um monitor e uma impressora.

Esta câmera não foi considerada uma verdadeira câmera digital, porém iniciou a revolução que a desenvolveu. Em meados de 1970, a Kodak® criou um sensor em estado sólido que convertia a luz em imagem digital. Posteriormente, em 1986, inventou o primeiro sensor que era capaz de gerar 1.4 megapixel de resolução e produzir fotos digitais com tamanho de 12,5x17,5 cm. Em 1987 desenvolveu o sistema de fotoCD, destinado a padronizar as cores, em ambiente digital, de computadores e periféricos. Em 1991, produziu juntamente com a Nikon® a primeira câmera digital profissional destinada ao uso jornalístico, com sensor capaz de gerar resolução de 1.3 megapixel. As primeiras câmeras digitais destinadas ao consumidor comum e que apresentavam integração ao computador pessoal foram a Apple QuickTake 100 (1994), a Kodak DC40 (1995), a Casio QV-11 (1995) e a Sony Cyber- Shot Digital Still Camera (1996).

Nesta época, a Kodak® iniciou uma campanha para introduzir a idéia da fotografia digital ao consumidor comum e recebeu a colaboração da Kinko® e da Microsoft® na elaboração de software destinado à criação de imagens digitais.

Posteriormente a Hewlett- Packard® desenvolveu a primeira impressora jato de tinta com intuito de complementar as imagens adquiridas em câmeras digitais com a impressão em papel. Desde então, crescentes avanços têm ocorrido no desenvolvimento da fotografia digital, com redução no tamanho e aprimoramento nas características técnicas e na qualidade das imagens (1).

DISCUSSÃO

A documentação fotográfica científica vem sendo preocupação de médicos de diversas especialidades há vários anos (2).

A possibilidade de divulgação do conhecimento, facilitação do aprendizado, a troca de experiência entre profissionais e mesmo a documentação com intuito médico legal são pontos relevantes da prática médica (2,3). A forma atual mais utilizada para a documentação científica é a obtenção de imagens com câmeras fotográ- ficas de 35mm. Estas câmeras produzem fotos de boa qualidade, porém necessitam da revelação dos filmes para observação dos resultados.

O aparecimento da informática e da tecnologia digital transformou a documentação científica, permitindo maior agilidade e facilidade na aquisição e edição das imagens, bem como comodidade no seu armazenamento, transmissão e divulgação (2,4,5). O conhecimento e o investimento necessários para adquirir e utilizar um equipamento digital faz com que o médico ainda mantenha métodos tradicionais de documentação.

Entretanto, em nossa experiência, após pouco tempo de uso, a câmera digital tornou-se o método preferido de aquisição de imagens. As diferenças básicas entre as câmeras de 35 mm e as câmeras digitais estão na forma de adquirir, processar e armazenar as imagens.

Enquanto as primeiras produzem fotos pela impressão da imagem do objeto através da ação da luz em materiais sensíveis (filmes), as câmeras digitais convertem as imagens em sinais elétricos, armazenando estas informações em um chip ou em um dispositivo de armazenamento externo (disquete, cd, cartão de memória, etc). O componente principal da câmera digital é o CCD (Charge Coupled Device), responsável pela aquisição da imagem. O CCD é uma placa de silicone sólido composta por diodos fotossensíveis que transformam intensidade de luz em valores de voltagem, armazenados em uma escala de cinza.

Sobre esta escala são adicionadas cores produzidas por filtros colocados em frente aos diodos. O sistema mais usado é o RGB, no qual a intensidade de luz filtrada com os filtros vermelho, verde e azul é processada e gravada para a produção das cores da imagem.

Algumas câmeras captam suas imagens utilizando o sistema CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), com a mesma função do CCD, porém com menor consumo de energia. Este método de captação não é tão conhecido e acredita-se que no futuro venha a ser mais difundido entre as câmeras digitais. Cada diodo existente no CCD corresponde a um pixel ou uma unidade de informação. Pixel é uma abreviatura das palavras inglesas picture element e representa a menor unidade gráfica de uma imagem. Corresponde a um ponto na imagem e se assemelha ao grão de prata do filme convencional. A resolução das câmeras digitais é indicada pela densidade do número de diodos presentes no CCD, isto é, pela densidade do número de pixels.

Esta densidade é expressa por dois números que significam a quantidade de pixels localizados nos eixos horizontal e vertical do CCD.

Uma câmera com resolução de 1800x1600, por exemplo, possui 2,8 megapixels de resolução. A resolução necessária para uma boa imagem depende do tipo de documentação proposta.

Imagens que não necessitam grandes detalhes podem ser documentadas com menores resoluções, porém fotos que requerem riqueza de detalhes e grandes ampliações devem ser obtidas com resoluções maiores.

Câmeras que geram fotos com baixa resolução produzem imagens com qualidade ruim e, quando ampliadas, apresentam um efeito tipo mosaico chamado de pixelização.

Este efeito provoca a deterioração dos contornos do objeto e perda das caracter ísticas de sua superfície e constituição, removendo aspectos essenciais para a documentação científica (Figura 1). Atualmente, as câmeras digitais possuem maior resolução e precisão, com possibilidade de ajuste capazes de equiparar e até superar as câmeras tradicionais de 35mm (2,6,7).

Diversos autores têm observado equivalência na qualidade entre estes dois tipos de câmeras, sendo empregadas em diversas especialidades médicas (8).

As câmeras digitais profissionais podem chegar a uma resolu- ção de até 13 megapixel, porém o elevado custo e a grande complexidade de recursos limitam a utilização destes equipamentos a fotógrafos e profissionais habilitados. As câmeras de 35mm necessitam de um filme que, depois de comprado e instalado, precisa ser revelado em laboratório.

As fotos são guardadas em papéis fotográficos ou em forma de diapositivos, ocupando espaço físico e tendo tempo determinado de duração. As modificações ou correções são difíceis de serem feitas, requerendo profissionais e equipamentos especializados. As câmeras digitais, em contrapartida, não utilizam filmes ou revelações. As fotos são visualizadas de imediato, permitindo a rápida análise dos resultados da documentação. São arquivadas digitalmente, sem ocupar espaço. Podem ser transferidas diretamente para o computador e facilmente modificadas e corrigidas por programas de edição de imagem (2,3,5,9,10).

Caso a foto não mostre o resultado planejado, pode ser simplesmente apagada e novas tentativas podem ser feitas até que se obtenha a imagem desejada. Havendo a necessidade de documentação em papel, as fotos podem ser impressas em impressoras jatos de tinta ou laser, utilizando-se papéis especiais para impress ão fotográfica.

Nos casos em que se exige fotos com qualidade semelhante às obtidas em câmeras 35mm, as imagens digitais devem ser adquiridas em alta resolução e impressas em laboratórios especializados (10). No meio acadêmico, em que a transmissão do conhecimento requer a complementação com ilustrações, as câmeras digitais são ainda mais necessárias.

As imagens obtidas podem ser rapidamente transferidas ao computador e inseridas em programas destinados a apresentações e aulas, sem a necessidade de revelação, confecção de slides ou utilização de scanner. A troca de informações e discussões de casos entre profissionais também é facilitada pelo método digital. Fotos podem ser anexadas em mensagens eletrônicas e enviadas a qualquer parte do mundo em poucos segundos, sem onerar o remetente ou o destinatário (3). A câmera adequada para a documentação médica deve ser de fácil manuseio, pois na maioria das vezes as imagens são adquiridas em consultório ou durante a realiza ção de procedimentos cirúrgicos.

As câmeras com ajuste automático e que também possibilitam ajustes manuais são as mais indicadas para este tipo de uso. Os ajustes automá- ticos produzem fotos de boa qualidade, com grande rapidez e são utilizadas na maioria das situações. Entretanto, em ambientes que apresentam condições atípicas ou inadequadas (baixa luminosidade, iluminação com luz fluorescente ou fosforescente) ou em fotos que precisam ser tiradas muito próximas do objeto, são necessários ajustes manuais para sua aquisição. A documentação fotográfica realizada em otorrinolaringologia apresenta situações que requerem câmeras com características específicas.

As estruturas analisadas geralmente possuem pequenas dimensões e necessitam de grandes ampliações para exposição de seus detalhes. Em diversos momentos, as fotos devem ser tiradas muito próximas do objeto e em campo de visão restrito, sendo necessário ajustar o foco adequadamente a curtas distâncias. Portanto, uma boa resolução e a presença da função macro devem ser itens primordiais para que boas imagens sejam obtidas.

Além disto, ela deve possuir grande sensibilidade à luz, pois muitas fotos são feitas em cavidades onde há grande deficiência de iluminação. Imagens pormenorizadas da cadeia ossicular, de pequenas lesões da cavidade nasal ou oral, materiais removidos durante procedimentos cirúrgicos, modifica- ções na superfície e alterações na vascularização das estruturas são exemplos da necessidade destas funções (Figura 2). A existência de um adaptador para flash auxiliar externo (hot shoe) facilita fotos obtidas em locais amplos e com pouca iluminação, em que o flash da própria câmera não é capaz de produzir uma iluminação eficiente.

Entretanto, este recurso é encontrado apenas em câmeras mais equipadas e de maior custo. O adaptador de flash externo também pode ser usado para a utilização de um flash circular, próprio para documentação de imagens da cavidade oral. Alguns autores referem que o uso do flash externo pode provocar iluminação excessiva, diminuindo a sombra natural da imagem e reduzindo os detalhes. Uma forma de fornecer uma boa iluminação sem perda de detalhes ou causar excesso de iluminação é utilizar uma fonte de luz acessória que possa ser posicionada próxima ao objeto.

O uso de ópticas rígidas supridas com fonte de luz fornece uma iluminação direcionada e com controle de sua intensidade, proporcionando imagens com cores mais naturais e com maior nitidez das estruturas (Figuras 3 e 4). Câmeras fotográficas digitais também podem ser usadas para documentação de exames radiológicos. A aquisição de imagens de tomografia computadorizada, ressonância magnética ou mesmo de raios-X simples podem ser feitas bastando colocar o exame diretamente no negatoscópio.

Neste caso, não se deve usar o flash para que não haja reflexo da luz (Figura 5). A possibilidade de gravação de filmes de curta duração com som é outra característica desejável encontrada em algumas câmeras digitais.

Em diversas situações que necessitam de apenas alguns segundos ou minutos de gravação, o uso de uma filmadora pode ser dispensado. Avaliação da evolução da movimentação facial nos casos de paralisia facial periférica, documentação de alterações vocais nos casos de disfonia, avaliações posturais e de marcha das doenças labirínticas são exemplos da utilidade desta função. As imagens digitais, além de úteis para o médico, podem ser exibidas aos pacientes para discussões em relação a procedimentos a serem adotados e para compara ção entre os achados pré e pós-operatórios. Alguns itens devem ser lembrados antes de se adquirir uma câmera digital.

Dependendo do uso do equipamento, os pontos relacionados abaixo devem ter maior ou menor influência durante a análise e devem ser lembrados para evitar frustrações com os resultados das imagens:

Iluminação

A iluminação é o fator mais importante para a aquisição de boas imagens.

Algumas câmeras apresentam dificuldades de captação em locais pouco iluminados e podem mostrar-se deficientes durante a visualização do objeto com o visor de cristal líquido.

Câmeras sensíveis a pouca luminosidade são recomendadas e podem suprir déficits de iluminação em diversas situações durante a documentação. Diferenças nos tipos de iluminação e em seu posicionamento podem causar mudanças significativas na qualidade das imagens.

Fotos em que se deseja realçar os detalhes anatômicos de superfície, como a face, região cervical ou pavilhão auricular, devem ser feitas com tipo de iluminação que produza grandes contrastes, com aparecimento de texturas e linhas com contornos bem demarcados.

Diz-se que a luz necessária é uma luz dura e nestes casos o uso do flash comum é o recomendado (11). É importante que o posicionamento da câmera em relação ao objeto e o tipo de iluminação sejam constantes e realizados sempre com a mesma metodologia. Desta forma, os resultados também serão constantes e previsí- veis, podendo ser comparados e analisados.

O uso do tripé e a padronização da distância entre a câmera e o objeto podem auxiliar nas documentações. As câmeras mais recentes possuem capacidade de ajuste do tipo de iluminação (fosforescente, fluorescente, dia, noite) e produzem fotos com cores mais reais.

Resolução

A resolução é um item fundamental para aquisi- ção de imagens com boa definição. Fotos com resolução entre 1,5 e 2,7 megapixels são indicadas para a grande maioria das documentações.

Resoluções acima de 2,7 megapixels são indicadas para captura de imagens de objetos pequenos ou objetos que requerem maiores ampliações e detalhes mais precisos (12). Um exemplo pode ser visto nas figuras 6 A e 6 B. Fotos utilizadas em programas para apresentações e aulas, contrariamente às imagens destinadas a publicações, não requerem grandes resoluções e podem ser arquivadas com menores tamanhos.

Bateria

O consumo de energia das câmeras digitais é muito alto, especialmente com o visor de cristal líquido (LCD) ativado.

A maioria das câmeras digitais atuais é provida com baterias de lítio, que possuem maior tempo de uso e evitam recargas freqüentes. Algumas máquinas ainda são munidas com pilhas e, neste caso, deve-se optar pelo uso de baterias recarregáveis compostas de níquel-cádmio(NiCd) ou de níquel-metal-hidreto (NiMH), que possuem maior duração de uso. Indicadores no monitor informando com precisão o tempo restante de uso da bateria são muito úteis e evitam situações imprevistas de falta de energia durante a documenta ção. As câmeras normalmente vêm acompanhadas por um adaptador de rede elétrica, que auxilia no suprimento de energia nos casos de uso prolongado. Entretanto, restringem a mobilidade do equipamento e podem levar a riscos de contaminação em ambientes assépticos (2).

Função macro

Macro é o termo utilizado para designar fotos obtidas próximas ao objeto, isto é, fotos em que a distância entre a câmera e o objeto esteja abaixo de 20 cm. Esta caracter ística é de grande importância para os profissionais que desejam fotos de objetos pequenos com grande precisão. Para o otorrinolaringologista, que lida com pequenas estruturas e valoriza os mínimos detalhes, esta é uma função crucial e deve fazer parte das características da câmera. Máquinas com boa função macro devem adquirir imagens nítidas a uma distância abaixo de 10 cm do objeto.

Fotos de lesões em cavidade oral, por exemplo, requerem uma excelente função macro.

Zoom

Podemos encontrar dois tipos de zoom nas câmeras digitais: o zoom óptico e o zoom digital.

O zoom óptico é determinado pela capacidade de mudança de comprimento focal da lente e, portanto, amplia a imagem paralelamente à qualidade.

O zoom digital representa apenas a magnificação da imagem, sem incremento da qualidade. Neste caso, a imagem sofre aumento por interpolação, em que o software da câmera cria pixels intermediários entre os existentes no CCD, aumentando artificialmente seu número para ampliar e aproximar a imagem, o que provoca perda de qualidade. As câmeras digitais atuais apresentam tanto o zoom óptico como o zoom digital, sendo sua função zoom descrita como o produto destes dois tipos (zoom de 10X – zoom óptico de 2X e zoom digital de 5X, por exemplo). Para imagens com boa qualidade e sem distorções, devese optar por câmeras que apresentem um bom zoom óptico.

Foco automático / foco manual

O foco com ajuste automático é muito prático, sendo utilizado na maioria das situações. Permite aquisi- ções rápidas e de boa qualidade, sem necessidade de grandes modificações para obtenção das imagens. O foco com ajuste manual não é encontrado em todas as câmeras e requer maior tempo de exposição e experiência na sua utilização.

Entretanto, é importante em algumas circunst âncias, como locais com baixa luminosidade ou fotos próximas do objeto, em que o foco automático impossibilita imagens nítidas e de boa qualidade. Abertura e velocidade A abertura e velocidade do diafragma são ajustes que requerem experiência para serem usados. Para o otorrinolaringologista, podem ser úteis em fotos com pouca luz e que se deseja iluminação suficiente para maior nitidez. Maiores aberturas e menores velocidades do diafragma podem proporcionar melhores condições de ilumina ção e gerar fotos com melhor qualidade. Formato e compactação de Arquivos Muitas câmeras possibilitam a escolha do formato da imagem a ser arquivada.

O formato determina a forma de arquivamento e a compactação empregada, sendo os mais utilizados o JPEG, o TIFF e o RAW. Dependendo do formato escolhido pode haver maior ou menor compactação da imagem, o que implica em perda de informações e, conseqüentemente, em perda de qualidade. Quanto maior a compactação, menor a qualidade. O formato JPEG (Joint Photographic Experts Group) é o mais utilizado. É encontrado na maioria das câmeras, produzindo boas compactações.

Entretanto, gera perdas de qualidade por descartar informações relativas à imagem (3). O formato TIFF (Tagged Image File Format) é o mais adequado para imagens originais, fotos com grandes detalhes e para publicações. Não produz compactação nos arquivos e a perda de qualidade é quase inexistente.

A desvantagem está no grande espaço utilizado para seu arquivamento. O formato RAW é encontrado apenas em câmeras semiprofissionais e profissionais.

Diferentemente dos outros formatos, a foto não é processada e todas as informa- ções relativas à ela são transferidas intactas para o computador. É o formato desejado do fotógrafo profissional que pode utilizar várias ferramentas para melhorar ou modificar a imagem. O arquivamento em JPEG é o mais comumente utilizado e preenche bem os quesitos de qualidade exigidos para uma boa documentação.

Para situações excepcionais, que exigem qualidade extrema, o formato TIFF deve ser o de escolha (2). Armazenamento e transferência de imagens O armazenamento das imagens pode ser feito de duas formas: a) diretamente na câmera, por meio de uma placa de memória interna.

Estas câmeras são mais simples, com menor resolução e com pouca capacidade de armazenamento. b) dispositivos de armazenamento externo. Os dispositivos de armazenamento externo são os meios mais empregados e diferem entre as câmeras existentes: Disquete – o armazenamento em disquete propicia facilidade de transferência para o computador, porém possui pouca capacidade de armazenamento, podendo dispor de apenas 1,44 megabyte de informações. Câmeras com este método de armazenamento comumente possuem baixa resolução. MiniCD – poucas câmeras empregam esta forma de armazenamento.

O disco utilizado nestas máquinas possui 8cm de diâmetro e capacidade de até 156 megabytes, sendo comparativamente menores e com menor capacidade de armazenamento que um CD de gravação normal. Cartões de memória – é a forma mais comum de armazenamento. Devido ao pequeno tamanho, permitem câmeras com dimensões menores.

Os cartões de memória podem conter até um gigabyte de informações, com o arquivamento de maior quantidade de fotos com maior resolução. Existem vários tipos de cartões de memória, sendo o memory stick (MS), o compact flash (CF), o secure digital (SD) e o smartmedia (SM) os mais comuns. A transferência das imagens se faz por meio de conexão direta com o computador, intermediada por um software adquirido com a câmera.

A conexão, em geral, é feita pela porta USB, com boa velocidade de transferência e sem dificuldades de acesso. Outra forma de transferência é por meio de leitores de cartões de memória.

Estes leitores podem ser conectados a qualquer computador com rápida transferência das imagens (Figura 7).

COMENTÁRIOS FINAIS

Todas as características apresentadas são importantes na compra de uma câmera digital, porém a câmera perfeita não existe. Cada modelo existente possui qualidades peculiares em relação à aquisição da imagem e a escolha deverá conduzir àquela que atenda as necessidades específicas de cada profissional. O custo destas câmeras ainda é elevado em comparação com as câmeras de 35 mm, porém a praticidade e desnecessária compra e revelação de filmes fotográficos deve ser levada em consideração. Embora pareça um desafio aos profissionais mais conservadores, a tecnologia digital é o método mais ágil e prático na aquisição de imagens e em futuro muito próximo, deverá tornar-se o método de escolha para a documentação médica.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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10. Trune DR, Berg DM, DeGagne JM. Computerized digital photography in auditory research: a comparison of publication-quality digital printers with traditional darkroom methods. Hear Res, 86(1-2):163-70, 1995.
11. Galdino GM, Da Silva AD, Gunter JP. Digital photography for rhinoplasty. Plast Reconstr Surg, 109(4):1421-34, 2002.
12. Galdino GM, Vogel JE, Vander Kolk CA. Standardizing digital photography: it.s not all in the eye of the beholder. Galdino Plast Reconstr Surg, 108(5):1334-44, 2001.

* Professor Instrutor da Faculdade de Medicina da Santa Casa de Misericórdia de São Paulo. Mestre em Medicina pela Faculdade de Ciências Médicas da Santa Casa de
Misericórdia de São Paulo.
** Professor Instrutor da Faculdade de Ciências Médicas da Santa Casa de São Paulo. Doutor em Medicina pela Faculdade de Ciências Médicas da Santa Casa de Misericórdia
de São Paulo.
*** Residente do 3º ano do Departamento de Otorrinolaringologia da Santa Casa de São Paulo.
**** Professor Assistente da Faculdade de Medicina da Santa Casa de Misericórdia de São Paulo.
***** Professor Adjunto da Faculdade de Medicina da Santa Casa de Misericórdia de São Paulo.

Instituição . Departamento de Otorrinolaringologia da Santa Casa de Misericórdia de São Paulo.
Endereço para correspondência: Dr. Alessandro Murano Ferré Fernandes . Santa Casa de Misericórdia de São Paulo . Depto. de Otorrinolaringologia . Rua Cesário Mota
Jr, 112 . Pavilhão Conde de Lara . 4º andar . São Paulo / SP . Telefax: (11) 222-8405 . E-mail: murano@uol.com.br
Artigo recebido em 14 de dezembro de 2004. Artigo aceito em 21 de janeiro de 2004.