О дальтонизме

[ymik]

Ощущение цвета зависит от сигнала, поступающего в мозг от S, M и L колбочек. Вместе с тем, некоторые цвета, определяемые человеком, ощущают сразу несколько видов колбочек и именно из-за этого некоторые цвета кажутся ярче, чем другие, одинаковые по тону и насыщенности.

Дальтонизм возникает в основном из-за нехватки колбочек определённого типа. В случае нехватки колбочек двух типов, цвета вообще не различаются, мир выглядит монохроматическим, как на чёрно-белой фотографии. А вот в случае дефицита колбочек одного из типов S, M или L возникает ситуация неразличимости некоторых цветов.

Можно ли представить, как видят мир дальтоники? Задавшись этим вопросом, я написал программку, преобразующую изображения под цветовосприятие дальтоников.

Честно признаюсь, на дальтониках не проверял. Модель основывается исключительно на данных о цветовом зрении человека/ В идеале, дальтоник не должен ощущать существенной разницы между оригиналом и результатом моделирования. Но ради того, чтобы представить, как – любопытно же?

На картинках – изображения после нормализации силы восприятия цвета. Мишени и скриншоты - мои, а фотографии взяты с сайтов отсюда, отсюда и отсюда.

Оригиналы:

Недостаток L колбочек (неразличимость красного):

Дефицит M колбочек (неразличимость зелёного):

Отсутствие S колбочек (не видно синий и фиолетовый):

На мой взгляд, людям с неразличимостью синих оттенков в бытовой жизни приходится проще всего. Намного сложнее для неразличающих красный. Светофоры, дорожные знаки, предупреждения часто оказываются незаметными.

Comments

[Brand Bariman]

не совсем так.
люди с нарушением цветовосприятия воспринимают "недостающий цвет" как бурый, к тому же в природе никогда не бывает чистых цветов, так что простым выключением канала точного эффекта не добьешься.

[ymik]

Brand Bariman это не просто выключение канала. Там работает алгоритм компенсации - смотри сюда. Так что с точки зрения восприятия тут всё строго.

[Блейдсингер]

Forbidden:
Access to the location: fotki.yandex.ru/users/ymi/view/130817/
has been denied for the following reason:
Policy prevents this page to be accessed

и так со всеми картенгами
плак плак =(

[ymik]

Блейдсингер чё это ты так? на работе рубят?

[Блейдсингер]

видимо да
дома посмотрю

[Brand Bariman]

ymik все равно примитивно. мне виднее.

[ymik]

Brand Bariman ну это вряд ли: я на хабре модель сегодня откалибровал на реальных дальтониках. Врезкльтате пришли к полному неразличению результатов модели и оригинала.

Ну и бурый они могут видеть исключительно при двух из четырёх видов дальтонизма, причём при его не полных видах (дефицит, но не полнео отсутствие M или L пигмента).

[Блейдсингер]

у меня все серое
это ужасно

[ymik]

Блейдсингер которое всё?

[Brand Bariman]

ymik мне интересно, где ты нашел столько дальтоников, что смог все откалибровать, да еще по виду патологии (в которой часто даже врачи экспертных комиссий путаются). настоящая цветовая слепота - явление весьма редкое (особенно, что касается патологии синих колбочек, проще использовать пациентов с глаукомой), а то что встречается повсеместно, чаще всего - ослабление цветовой чувствительности (то есть, зеленый и красный различимы, но при определенных насыщенностях цвета ощущение теряется). это во-первых. во-вторых, неразличение модели и оригинала в данном случае говорит не о сходстве цвета, а о сходстве тона. в-третьих, мне все-таки виднее, ибо из нас двоих нейрофизиолог только один.

[ymik]

Brand Bariman разбираем по пунктам

1.

мне интересно, где ты нашел столько дальтоников, что смог все откалибровать, да еще по виду патологии (в которой часто даже врачи экспертных комиссий путаются)

Смотрим ссылку. Найдено дальтоников 7 человек. Из них протанопия - 4 человека, дейтанопия - 2 человека, дихромия - 1 человек.

2.

ослабление цветовой чувствительности (то есть, зеленый и красный различимы, но при определенных насыщенностях цвета ощущение теряется)

Первоначальная калибровка модели проводилась вот на этих тестах.

При калибровке же на конкретных персонах было обнаружено, что из четырёх людей с протанопией 1 обладает ~72% цветовой чувствительности, 1 - ~60%, 2 - ~40% в цветовом пространстве CIE Lab по расчётной модели. Из 2 с дейтанопией: 1 - менее 60%, 1 - менее 40% (вопросы с более низкими значениями не задавал). Один найденый человек с дихромией обладает полной цветовой слепотой в области сине-фиолетовых.

Калибровка производилась методом сличения картинок: оригинала и результата обработки на модели со включенными параметрами сравнивались между собою и, в случае необнаружения существенных отличий тест считался пройденым. Картинки подбирались исходя из критерия покрытия не менее 65% из 192 репперных точек в CIE Lab, общее покрытие сетом картинок составляет около 85% репперных точек. Калибровка программы ещё продолжается, поскольку заметные отличия ещё наблюдаются (видимо, неверно вычисляется баланс белого).

3.

мне все-таки виднее, ибо из нас двоих нейрофизиолог только один

Необязательно иметь образование физика, чтобы запустить на Луну ракету, ровно так же как совсем необязательно иметь образование нейрофизиолога, чтобы составить математическую модель явления. Существует такое понятия, как смежная специальность. Вот у меня, к примеру, есть образование физика-молекулярщика и я знаю, что такое математические модели. А ещё есть образование дизайнера-юзабилиста и профильным предметом у нас была когнитивная психология. Этих двух образований с лихвой хватило, чтобы проштудировать пару трудов Девида Хьюбела и Бевела Конвэя о физиологии цветового зрения. Составить же низкоуровневую модель уровня возбуждения/торможения цветового сигнала на базе этих трудов и последних данных о цветочуствительности рецепторов не представляло никакой сложности. Куда сложнее эту модель было откалибровать.

Ещё вопросы?)

[Diary best]

Ваш пост добавлен в Best of @Diary.ru и участвует в Конкурсе на лучшую запись недели.

[Блейдсингер]

ощущаю себя блондинкой

[ymik]

Блейдсингер а чё так?

[Brand Bariman]

ymik
1. судя по трепу, дихромат там только один, остальные - аномальные трихроматы разной степени.
кстати, если ты не заметил, все они говорили об одном и том же: "невидимые" цвета у них не выпадают и не превращаются в серый, а воспринимаются вариантами бурых оттенков. что касается распространенности: аномальное цветовосприятие определяется у 7% мужчин и 0,5% женщин, и в подавляющем большинстве случаев это аномальная трихромазия. дихромазии (собственно то, что зовется дальтонизмом в народе, хотя "болезнь Дальтона" это исключительно протанопия, дейтеранопия не получила названий по автору и страдальцу) составляют по разным данным где-то 10-25% всех аномалий цветовосприятия (то есть, грубо говоря, не более 1-2% населения). тританопия встречается вообще казуистически. я, к примеру, не видел в своей практике ни одного тританопа.
для выяснения диагноза каждого из опрашиваемых их требуется проверить по полным таблицам Рабкина в нормальных для того условиях (то есть, в полиграфическом варианте и при освещении, близком к естественному) и в одном из случаев (как мне показалось) - исключить другой тип нарушения цветовосприятия (не генетически обусловленный).

2. первое и главное: проводилась ли тобою лично калибровка мониторов у всех исследуемых для корректного отображения насыщенности цветов? второе и менее главное, но после первого уже не актуальное - все выложенные там таблицы, судя по их внешнему виду, были сфотографированы цифромыльницей (скорее всего, телефонной) при искусственном освещении не очень хорошего качества и имеют конкретное цветовое смещение в желто-зеленую часть спектра, после чего по ним калибровать что-либо уже не возможно в принципе. там даже я что-то с трудом различаю, а у меня с цветовым зрением все отлично.

3.я ни в коей мере не умаляю твои заслуги и не считаю, что работа не заслуживает внимания. просто ты не вполне верно интерпретируешь. помимо палочек разных типов и колбочек у человека еще имеется мозг, и мозг имеет тягу к замещению. у тебя получилась очень грубая модель.
что до понтов: я не могу похвастаться двумя образованиями, по образованию я всего лишь врач-лечебник, закончил интернатуру и клиническую ординатуру по специальности "офтальмология", три с половиной года работал с экспертизой призывников, в том числе, по аномальному цветовосприятию, пять лет занимаюсь электрофизиологией органа зрения, в настоящий момент являюсь преподавателем кафедры офтальмологии БелМАПО и сотрудником Республиканского центра микрохирургии глаза, разрабатываю тему, связанную с проблемой регенерации в офтальмологии, сфера научных интересов: глаукома, нейроофтальмология, иммунология глазных болезней, регенерация и стволовые клетки, функциональная диагностика офтальмологической патологии. проходил обучение по нейрофизиологии органа зрения в МНИИ им. Гельмгольца (Москва), стажировался в Германии и т.п. и т.д., далее не очень интересно не специалисту.

кстати, для того, чтобы сделать меню понятным для дальтоника, достаточно сделать его контрастным (в идеале, черно-белым, или черно-бело-хроматическим).

[ymik]

Brand Bariman из дихроматов - ещё один нашёлся the-best-of-thebest.diary.ru/p68973914.htm
По поводу серости цвета - серым они его, естественнно, не воспринимают, поскольку он колоризуется аддитивными компонентами, собчтенно на светофоре букете пара людей с дейтанотопией отличий существенных уже не находила. Отличия наступают при неразличимости коричневого и оранжевого, но уже в красно-фиолетовой части спектра всё ок. Это прекрасно согласуется с неоткалиброваностью модели, а точнее с выбором точки белого для протанопов.

Но я всёравно не понимаю, откуда ты взяла бурый? нихрена он не бурый - для дейтанопов в пастельных тонах это невыраженныё жёлты, постеенно усиливающийся в сторону фиолетового (который определяется отдельно), для протанопов это, видимо, красно-коричневый, переходящий в лазорь (судя по отзывам на 1/4 CIE XY).

Про таблицы - штука хитрая: да, полиграфия предполагает аддитивные цвета, в отличие от светового монитора, но тем не менее, судя по тем же отзывам, отличие на тест заключается в том, что и дейтанопы и протанопы набирают одиаквое кол-во баллов по списку + на некоторых таблицах различают оба альтернативных варианта. Таким образом (см. форум) можно определить дифферинциал между восприятиями.

Про калибровку монитора: уж не тебе ли знать, что баланс белого вычисояется мозгом автоматически и не зависит от количества видов колбочек в сетчатке. Говоря про баланс белого я говорю про так называемый эллиптический балланс - зону 1/16 неразличимости в области максимальной яркости.

Про мозг. У меня есть ощущение, что ты не читала постскриптум на хабре, т.е., собственно, из-за чего всё затевалось: первоначальная идея - это построить модель распределения внимания по картинке на основе моделирования саккад. Для этой модели требуется определение силы восприятия цвета - таким образом модель зрения дальтоников приятное, но не необзодимое дополнение к определению силы восприятия цвета. А вот силу восприятия без пускай грубого, но точного моделирования процессов торможения и компенсации определить невозможно. Модели для дальтоников тем и хороши, что позволяют более точно определять 1/16 белого.

З.Ы.
В компетентности как специалиста и не сомневался, но в построении моделей и их калибровке - увы - понимаешь меньше, чем я о зрении. Модель - штука экспериментальная, содержит в себе как строгую, детерминированую (математическую) составляющую, так и стохастическую (в идеальном случае - статистические коэффициенты по проведённым опытам, в худшем - поправки к выдаче). Собственно, при моделировании речь идёт о создании теории с математическим аппаратом, принимающим реальные данные на входе и выдающим похожие на правду цифры. В случае наличия расхождений теория уточняется, вводятся поправочные коэффициенты. В случае невозможности подобрать коэффициенты объясняющие все получаемые данные придумывается другая модель либо задаётся матрица-патч на необходимый сегмент данных. По этому заявление, что модель упрощена, неверна и "не всё так просто" на основании противоречия всего лишь одному факту при согласовании ещё двадцати верных является утверждением равнозначным, что искуственный хрусталик не обеспечивает той же отсроты зрения, что и родной. Да, не обеспечивает. Но очень похоже.

[Brand Bariman]

ymik вцелом понятно. что касается бурого и откуда он взялся - дело в том, что цвета, которые получаются при смешении желто-коричневых и сине-фиолетовых воспринимаются как грязно-коричневые, оливковые и оттенки старой бронзы. это, надеюсь, ты отрицать не станешь.
что касается отсутствия различий при сличении картинок, то они вряд ли будут, если не менялась яркость/контрастность. скажем так, ахроматического серого при цветовосприятии вообще не существует, он всегда воспринимается как грязный оттенок чего-то расположенного рядом: либо коричневатым а-ля сепия, либо синеватым, либо зеленоватым, на цветоаномалов это тоже распространяется. художники с нарушеннным цветовосприятием никогда не рисуют картин с присутствием серого (если только преднамеренно ), там невоспринимаемый цвет заменяется на те самые грязные оттенки или какой-либо воспринимаемый цвет. если уж при поражениях зрительного нерва головной мозг "достраивает" изображение за счет здоровых участков и человек не замечает выпадения части поля зрения, то при отсутствии определенного вида колбочек при дневном зрении мозг компенсирует недостачу за счет имеющегося. поэтому мне так не нравится присутствие якобы ахроматической области на фотографиях. (если конкретно, то мне активно не нравится выпадение зеленого)

[ymik]

Brand Bariman однако меж тем различия между img-fotki.yandex.ru/get/3411/ymi.0/0_1ff13_f19b... и img-fotki.yandex.ru/get/3012/ymi.0/0_1ff05_4068... люди с дихромией не нашли (это относится к ещё некалибрвоанным моделям, т.е. именно к изображённым рисункам), а как выглядят цвета в этом цветовом пространстве можешь увидеть сама: img-fotki.yandex.ru/get/3409/ymi.0/0_1fef9_94c9...

Что имеешь сказать по этому поводу?

Ещё из забавного, после калибровки выяснилось, что степень различения красного и зелёного соотносится, как dE-(dXg*Kg)/(dXr*Kr) где E - точка белого, Kg и Kr - относительные коэффициенты цветочуствительности колбочек, а Xg и Xr - коэффициенты их количества и абсолютно не зависят от механизмов торможения (естественно, это не отменяет от "вдуманных" цветов по границам комплиментарности).