Тест Farnsworth–Munsell 100 Hue Color Vision — это тест на цветовое зрение, часто используемый для проверки на дальтонизм . Система была разработана Дином Фарнсвортом в 1940-х годах и проверяет способность изолировать и упорядочивать мельчайшие различия в различных цветовых мишенях с постоянным значением и цветностью , которые охватывают все визуальные оттенки , описанные цветовой системой Munsell . [1] Существует несколько вариантов теста, один из которых содержит 100 цветовых оттенков, а другой — 15 цветовых оттенков. Первоначально проведенный в аналоговой среде с физическими цветовыми плитками, тест теперь проводится с компьютерных консолей. Точная количественная оценка точности цветового зрения особенно важна для дизайнеров, фотографов и колористов , которые все полагаются на точное цветовое зрение для создания качественного контента.
Наиболее распространенная форма теста Farnsworth-Munsell 100 Hue Color Vision содержит четыре отдельных ряда схожих цветовых оттенков, каждый из которых содержит 25 отдельных вариаций каждого оттенка. Каждый цветовой оттенок на полярном конце ряда зафиксирован в положении, чтобы служить якорем. Каждая цветовая плитка между якорями может быть скорректирована по усмотрению наблюдателя . Окончательное расположение цветовых плиток отражает способность зрительной системы различать различия в цветовых оттенках. Ошибки в зрительной системе наблюдателя могут быть измерены как функция двух факторов, содержащихся в тесте: либо количество случаев, когда плитка оказывается не на своем месте, либо серьезность смещения плитки (т. е. расстояние между тем местом, где плитка должна была быть размещена, и тем местом, где она была фактически размещена.) [2]
Плитки расположены в четыре ряда в зависимости от цветового оттенка. Ряды охватывают оттенки оранжевого/пурпурного, желтого/зеленого, синего/фиолетового и пурпурного/пурпурного в указанном порядке. Физическая производная теста дается на черном фоне, чтобы изолировать и подчеркнуть цветовые оттенки, которые являются круглыми и примерно дюйм в диаметре. Цифровая производная теста основана на квадратных изображениях оттенков, которые также представлены на черном фоне, но могут различаться по размеру в зависимости от монитора , разрешения , масштабирования и множества других внешних настроек и переменных. Цифровое распространение теста 100 оттенков гораздо более популярно, учитывая его легкий доступ за небольшую или бесплатную лицензионную плату, и очевидный уровень точности для большинства аудиторий. Проведение физического теста оттенка в экспериментально обоснованных условиях (см. Среда тестирования) намного точнее, но высокая цена физического тестового набора часто оказывается непомерной.
Тест на цветовое зрение Farnsworth–Munsell D15 — это более старая версия теста. Он состоит из одного лотка, содержащего 15 независимых цветовых оттенков. Тест D15 проводится так же, как и тест 100 Hues; те же факторы окружающей среды рекомендуются для непрофессиональных результатов и требуются для получения полностью профессиональных результатов. Ключевое различие между тестами D15 и 100 Hues заключается в предполагаемом пуле качественных информативных результатов. Тест 100 Hue проводится с целью измерения общей остроты цветового зрения человека, в то время как основная цель теста D15 — выявить дефекты цветового зрения , в первую очередь дефициты восприятия красного-зеленого и сине-желтого цветов. Тест D15 наиболее примечателен тем, что он имеет отношение к формам цветовой слепоты или людям, страдающим зрением, которое включает протаномалию , дейтераномалию , протанопию и дейтеранопию . Для получения дополнительной информации о нарушениях цветового зрения или дальтонизме см. раздел дальтонизм . [3]
Тест Munsell Vision Test зависит от широкого спектра факторов окружающей среды для получения точных и последовательных результатов цветового зрения. Многие из этих факторов являются универсальными как для физических, так и для цифровых версий теста, хотя некоторые из них являются уникальными для каждого теста по отдельности. CIE определила некоторые базовые значения и экспериментальные стандарты для использования в обеих версиях теста, другие являются текучими и просто требуют последовательности от теста к тесту. [4]
Источники света уникальны в зависимости от местоположения по всему миру, однако несколько типов источников света были стандартизированы CIE . Источники света типов D65 и D50 приемлемы для использования, [5] однако источник света D50 рекомендуется для калиброванного и точного результата теста цветового зрения. Использование различных источников света может существенно повлиять на результаты из-за спектрального распределения мощности альтернативных источников и их падающего влияния на то, как отображаемая информация обрабатывается зрительной системой человека. Источники света, содержащие различные концентрации света с различной интенсивностью длины волны, искажают представление цвета на экране таким образом, что глаз может не совпадать с цветовыми пятнами. В сочетании с функцией пространственной остроты зрения зрительной системы человека освещение играет значительную роль в точности цветопередачи дисплея .
В сочетании с окружающим освещением сцены, несколько других факторов также являются неотъемлемой частью стандартизации среды тестирования. Расчетная гамма экрана является существенным фактором. Поскольку гамма изменяется для дисплея, представление цвета , контрастности и насыщенности изменяется пропорционально величине изменения гамма-кривой. CIE рекомендует значение гаммы 2,2, поскольку это текущий стандарт производства дисплеев. Для получения конкретно точной информации о тестировании требуется надлежащая профессиональная калибровка экрана. Несколько компаний производят портативные инструменты калибровки дисплеев. [6] [7] Такие инструменты учитывают тип экрана и основной источник освещения экрана.
Не существует стандартной спецификации оборудования монитора для цифровой версии Munsell Vision Test. Правильная и тщательная калибровка монитора учитывает метамерию зрительной системы человека , явление, которое объединяет несколько элементов науки о цвете для создания визуально соответствующих цветов независимо от различий в освещении источника, хотя в конечном итоге это не универсально эффективно.
Информативное предметное тестирование, проведенное в Лаборатории науки о цвете Munsell при Технологическом институте Рочестера, обнаружило постоянные трудности с восприятием цвета , когда идентичные испытуемые выполняли тест зрения Munsell на различных калиброванных мониторах в тесте, сравнивающем результаты теста на цветовое зрение между дисплеями ноутбуков Apple MacBook Pro и ЖК-монитором Samsung . [8] Результаты, полученные в ходе эксперимента, продемонстрировали различия, которые дисплеи могут демонстрировать при неспособности точно количественно определять цвет. Угол падения на тестовый монитор является последним сильным источником экспериментальной неопределенности , поскольку очень немногие коммерчески доступные мониторы способны точно отображать оттенок , тон и насыщенность последовательно при всех углах обзора, падающих на монитор.
Несколько источников ошибок (и, следовательно, присущих им недостатков точности) напрямую связаны с наблюдателем. Хотя CIE демонстрирует несколько наборов данных относительно оптимального, стандартного наблюдателя, каждый отдельный наблюдатель немного отличается от базового уровня. Такие факторы, как острота зрения , дальтонизм и дефекты зрительной системы ( катаракта , операции, LASIK , тонированная оптика , плохая чувствительность колбочек и т. д.) напрямую связаны с точностью восприятия цвета наблюдателем. Точность ответов на тест наблюдателя представлена в Результатах теста
Отмечая ранее рассмотренные источники ошибок, которые вносятся факторами окружающей среды и неопределенностью наблюдателя, несколько источников цифровых тестов предлагают установки программного обеспечения, которые анализируют информацию, полученную в ходе теста. Данные, полученные с помощью онлайн-теста X-Rite, предлагают несколько типов информации, в частности, общий оценочный балл (TES), тип нарушения цветового зрения (CVDT) и степень нарушения цветового зрения (CVDS). TES — это автоматизированное сгенерированное значение, которое вычисляет количество неправильно размещенных плиток и масштабирует значение для однородного анализа. Средние баллы TES варьируются от тридцати до сорока в последовательных тестах; в то время как баллы, превышающие семьдесят, могут указывать на маркер дальтонизма. Более низкие баллы предназначены для указания на значительно возросшую точность цветового зрения, поскольку балл TES напрямую коррелирует с количеством неправильно идентифицированных плиток. На основе осевой интерпретации сгенерированной информации также определяется тип нарушения цветового зрения на основе прямой линии, проведенной так, чтобы пересекать центр цветовой сферы Манселла и пиковую точку самого высокого всплеска цветовой ошибки. Эта ось используется для определения тенденций к цветовой ошибке глаза. Из этой информации, если возвращается значение семьдесят или выше, клиническая форма цветовой слепоты может быть оценена на основе расположения оси CVDT. Величина пиков цветовой ошибки используется для определения величины тяжести дефицита цветового зрения наблюдателя. Точность теста зависит от дисплея и основана на его правильной калибровке.
Несколько промышленных и коммерческих рынков испытывают большую потребность в характерном и точном цветовом зрении, а также в тестах для количественной оценки точности цветового зрения. Среди них такие подразделения, как системы здравоохранения, дизайнерские компании, а также фото- и киноиндустрия. Для создания цветоточных продуктов точность зрения сотрудников также имеет решающее значение.
В сфере дизайна существует несколько общих, но в значительной степени важных применений точности цвета, которые в значительной степени зависят от способности дизайнеров точно чувствовать цвет. Такие карьеры, как графический дизайн, фотография, графика и разработка цвета, являются распространенными областями, которые в значительной степени зависят от сотрудников с точным цветовым зрением. Кроме того, инженерия красок также в значительной степени зависит от сотрудников, занимающихся наукой о цвете, с продемонстрированной остротой цветового зрения. Примерами соответствующих компаний являются Pantone и Sherwin-Williams .
В медицинской сфере важно иметь продукты для измерения цветового зрения пациентов. Хотя существуют профессиональные медицинские тесты на зрение, тест на зрение Munsell часто является неформальным и актуальным тестом для определения потенциальной необходимости более тщательного тестирования зрения профессиональным персоналом или экспертами по оптометрии. Как упоминалось ранее, тест на цветовое зрение Munsell-Farnsworth D15 является эффективным и профессиональным методом проверки человека.
Профессионалы в области кино также желают получить информацию об остроте цветового зрения для неотъемлемых частей постпроизводства фильма, таких как цветовой тайминг и окончательная цветокоррекция. Поскольку эти процессы весьма субъективны для таких людей, как режиссер и колорист, точное цветовое зрение жизненно важно для окончательного эстетического вида фильма. В дополнение к этому, инженеры, занимающиеся производством и химией пленки, а также проектированием цифровых систем, полагаются на правильное цветовое зрение для создания и проектирования систем визуализации, которые точно распознают и представляют цвет в сохраненных изображениях и на дисплее.