Как работает тест на точечных таблицах — линии спутывания и яркостный шум
Почему одни люди видят число, а другие нет? Рассказываем о принципе псевдоизохроматических таблиц и о том, как Лаборатория цветового зрения их рассчитывает.
Точечные таблицы называют псевдоизохроматическими (pseudoisochromatic plates). Число и фон в них окрашены двумя цветами, которые при нормальном зрении явно различаются, а при определённом нарушении цветового зрения выглядят одинаково. Самые известные таблицы опубликовал японский офтальмолог Синобу Исихара в 1917 году.
Три вида колбочек — два сигнала
Глаз создаёт цвет, сравнивая реакции трёх колбочек — L, M и S. Грубо говоря, «разница L и M» сообщает о направлении красный — зелёный, а «разница S и (L+M)» — о направлении синий — жёлтый. Если L или M нет или они становятся похожими, красно-зелёный сигнал слабеет; если нет S — слабеет сине-жёлтый.
Линии спутывания
Если нанести все цвета на диаграмму цветности (карту цвета без учёта яркости), то цвета, одинаковые для протанопа, соберутся на прямых, расходящихся из одной точки. Эти прямые — линии спутывания, а точка, где они сходятся, — копунктальная точка. Свои копунктальные точки есть и у дейтанов, и у тританов.
Два цвета на одной линии спутывания для дихромата этого типа при равной яркости абсолютно одинаковы.
Лаборатория цветового зрения использует на диаграмме цветности CIE 1976 u'v' те же копунктальные точки, что и Cambridge Colour Test: протан (0,678; 0,501), дейтан (−1,217; 0,782), тритан (0,257; 0,0). Для каждой таблицы выбирается центральный цвет, и цвета числа и фона раздвигаются от него в противоположные стороны вдоль направления к копунктальной точке.
Яркостный шум — чтобы нельзя было читать по яркости
Даже два цвета на линии спутывания выдадут число, если различаются по яркости. Поэтому яркость каждой точки случайно выбирается из шести уровней. Это яркостный шум, который Regan, Reffin и Mollon (1994) использовали в Cambridge Colour Test. Чтобы прочитать число, нужно смотреть не на яркость, а на разницу цвета.
Постепенное уменьшение разницы цвета
Нормальное зрение отличается от цветоаномалии не столько тем, «видно или нет», сколько тем, «насколько малую разницу видно». Лаборатория цветового зрения показывает таблицы, уменьшая u'v'-расстояние между числом и фоном от 0,100 до 0,019 на красной и зелёной осях и от 0,110 до 0,036 на сине-жёлтой (в режиме 16 таблиц — по 5 на красную и зелёную оси и 4 на сине-жёлтую).
Расчёт по модели Machado (2009) показывает: в самой лёгкой таблице красной оси разница цвета между числом и фоном (разница цветности CIELAB) при нормальном зрении составляет около 54, в модели протанопии — около 1, то есть практически исчезает, а в модели дейтеранопии остаётся около 15. На каждой оси «ломаются» разные типы, поэтому по тому, на какой оси больше ошибок, можно увидеть склонность к определённому типу.
| Ось | Какой тип ошибается | Шаги разницы цвета (u'v') |
|---|---|---|
| Красная ось | Протан (протанопия, протаномалия) | 0,100 → 0,019 |
| Зелёная ось | Дейтан (дейтеранопия, дейтераномалия) | 0,100 → 0,019 |
| Сине-жёлтая ось | Тритан (тританопия, тританомалия) | 0,110 → 0,036 |
| Контрольная таблица | Никакой (читают все) | Число выделено разницей яркости |
Правила чтения результата
- На каждой оси одна ошибка считается нормой: самые трудные таблицы и при нормальном зрении бывают близки к границе различимости в зависимости от экрана.
- При двух и более ошибках по доле ошибок выделяют лёгкое (половина и меньше), умеренное и выраженное (85% и больше) нарушение.
- Если доля ошибок на красной и зелёной осях различается на 30 п. п. и больше, показывается склонность к соответствующему типу, иначе — «трудно определить». И в реальной диагностике точность разделения протанов и дейтанов только по точечным таблицам невысока.
- Ошибки в контрольных таблицах снижают достоверность результата, а о повторяющихся случаях, когда лёгкая таблица прочитана неверно, а трудная — верно, выводится отдельное предупреждение.
Ограничения
У настоящих таблиц освещение и печать стандартизированы, а цвета экранов у разных устройств различаются. Цвета Лаборатории цветового зрения рассчитаны для стандартного монитора sRGB, поэтому на экранах с широким охватом или без калибровки цвета таблиц могут немного отклоняться от линий спутывания. Используйте результат только как ориентировочную оценку, а при сомнениях обратитесь к офтальмологу. Ограничения онлайн-тестов