Voxelgrößen

Voxelgrößen bezeichnet die räumliche Kantenlänge eines Voxels in einer regelmäßigen Volumenreihe, also die Größe der dreidimensionalen Zelle, aus der ein Volumenbild oder -modell besteht. Ein Voxel ist damit die dreidimensionale Entsprechung eines Pixels. Die Voxelgröße wird häufig isotrop angegeben (gleiche Kantenlänge in allen Richtungen), kann jedoch auch anisotrop auftreten, etwa wenn Z-Schnittdicke oder Auflösung in einer Richtung geringer ist als in den anderen.

Die Voxelgröße beeinflusst maßgeblich die räumliche Auflösung, den Speicherbedarf und das Rechenaufwand eines Volumen datasets. Kleinere Voxel liefern mehr Details und verringern Partialvolumenfehler, erhöhen aber Datenvolumen, Rauschen und Verarbeitungszeit. Größere Voxel reduzieren Speicherbedarf und Rauschen, gehen aber zulasten der Detailgenauigkeit. In der Praxis bestimmen Scannerparameter und Rekonstruktionsalgorithmen die typische Voxelgröße; in der medizinischen Bildgebung liegen isotrope Größen oft im Bereich von Bruchteilen bis einzelnen Millimetern, in der Mikro- oder Kleinsondenbildgebung können es Mikrometerbereiche sein. Bei digitalen Modellen oder Simulationen wird die Voxelgröße oft gewählt, um das Objekt in der gewünschten Skala abzubilden und die Simulationseffizienz zu optimieren.

Resampling oder Umwandlung in isotrope Voxel ist eine gängige Praxis in der Vor- und Nachbearbeitung von Volumendaten; dabei kommen Interpolationsmethoden wie Nearest Neighbor, Trilinear oder trilineare Splines zum Einsatz. Die Wahl der Voxelgröße ergibt sich aus dem Anwendungszweck, der gewünschten Genauigkeit und verfügbaren Rechenressourcen. In Dataset-Formaten werden zusätzlich der Voxelabstand oder das Spacing dokumentiert, um die physikalische Skalierung zu erhalten.