Про дальтонизм и моделирование цветовосприятия
Как выяснилось в обсуждении предыдущего поста про дальтонизм, модель зрения с недостатком красных и зелёных колбочек была не слишком точна.
За прошедшие три недели я три раза переписывал алгоритм, моделирующий нарушения цветового зрения, каждый раз проверяя результаты на реальных дейтанопах (недостаток «зелёных» колбочек) и протанопах (недостаток «красных» колбочек). И теперь я готов поделиться с вами результатами своих изысканий. :)
Целью моделирования на самом деле было даже не картинка-результат, а создание алгоритма, который позволяет сказать, насколько, скажем, красный цвет воспринимается сильнее синего. Попутно выяснилось, что некоторые сервисы, моделирующие потерю цветового зрения, на самом деле просто смещают a-b коэффициенты в CIE Lab и проверка на реальных дальтониках показала, что результат далёк от позитива.
Из-за этого пришлось вернуться к теории и провести детальную работу по моделированию работы сетчатки глаза при восприятии цветов.
Ощущение цвета зависит от уровня сигнала, поступающего в мозг от S, M и L колбочек. Жёлтый цвет воспринимается как средний уровень M и L колбочек. Зелёный — как сила сигнала от S минус сила восприятия жёлтого. Красный — аналогично. С синим, цианом и фиолетовым сложнее: максимум восприятия L приходится на фиолетовый.
Самым ярким тоном оказался красно-оранжевый, минимальная сила восприятия — в области лазури.
Моделирование
Протанопия: уменьшается величина сигнала от красных колбочек, точка белого остаётся на месте, но относительный уровень белого понижается в красном регионе.
Дейтанопия: снижение восприятия зелёного.
Тританопия: самый сложный случай из-за смещения красного для получения маженты.
Реальная жизнь
Модели были протестированы на двух протанопах (коэффициенты снижения чувствительности M колбочек 34% и 52%), одном дейтанопе (снижение S на 43%) и двух тританопах (78% и 92%).
Удовлетворительным считался результат почти полного соответствия и расхождения только в области маженты. Кусок с мажентой пока побороть не удалось — сложный он для моделирования.
Я подготовил несколько картинок с коэффициентом потери цветочувствительности 60%. Остальные можно посмотреть в альбоме (оригинал, тританопия, дейтанопия и протанопия).