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无障案例|2021“可及”信息无障碍技术突破优秀案例——千人千屏
无障案例|2021“可及”信息无障碍技术突破优秀案例——千人千屏
2021-09-27 - 2021-10-04
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发表于2021-10-09 19:31:55.0

一、案例概述

全球有16%的人群属于色弱色盲人群,及68%的人群属于中等视觉能力。我们将人眼的视觉特征、视觉与屏幕色彩的关系作为核心课题。并与光学和色彩学有卓越贡献成就的浙江大学罗明教授,及全球色彩学的泰斗矢口博久,联合进行学术研究。希望为用户定制一块专属于自己的屏幕与屏幕色彩模型,这就是“千人千屏”。

在打造了一块色彩非常准确的屏幕的前提下,我们将“孟塞尔色棋”检测法简化地模拟到手机上。将“孟塞尔色棋”和“矩阵映射法”融合,并基于LMS颜色模型,做出一套符合人眼视觉特征的检测算法。当检测出色弱类型后,系统会利用算法对屏幕色彩补偿,从而解决色盲色弱人群在工作和生活中面临的不便,并增强中等能力人士的辨识能力。

 

二、案例详情 

1、背景

项目组通过研究发现,全球有 16%的人群属于色弱色盲人群,色觉的缺陷给这类人群带来很多生活的不便, 甚至失去了一些好的工作机会、 兴趣爱好, 68%的人群属于中等视觉能力,他们属于正常人的视觉,但对颜色辨识能力却处在中等水平,需要增强色彩的辨识能力及舒适度的视觉感受,而剩下的 16%是视觉非常优秀的人。由于每个用户对色彩辨识能力和喜好的不同,他们对屏的色彩要求千变万化。同一屏幕的色彩或局限的色彩模式并不能满足每个人的要求,因此对于屏幕色彩的个性化选择变得更加迫切。我们希望设计一套有趣简单的色盲色弱检测方法,准确地测试用户的色彩视觉特性,并通过色彩较准增强用户的辨识能力。

2、关键技术突破

 “千人千屏”,首先得有一个色彩非常准确的屏幕,才能精准还原色彩,要做到这一点,一是在硬件上采用高质量的屏幕,二是在软件上做好色彩调校,这两点其实是相辅相成的,都达到才能使色彩准确呈现。

3、屏幕色彩校准,让每一块屏达到同一色彩

为了准确校准,我们在 Find X3 的产线上,增加了一个特别的工位,通过控制机械臂和屏幕采样的仪器,30s 的时间校准手机屏幕的色彩,使屏幕的各个色彩指标全部达到标准色域。我们根据 CIE 国际照明委员会的“色域马蹄图”,选定色准、色域、白点等核心指标,与标准指标值比对校准。所谓的“白点”是指的“标准白”,在坐标图有一个坐标(x,y)显示,机器会读出的测试屏幕的“白点”坐标与“标准白点”坐标比对调教;“色域”是指屏幕所能呈现的色彩范围,简单来说显示器能覆盖的色域越广,能呈现的色彩也就越丰富,在坐标图中呈现为三角形,DCI-P3 色域的三角形会比 SRGB 的三角形大一点,通过“三角形”的坐标与“标准色域”坐标比对看是否准确;而在色域里还会有 41 个点,是衡量色准,即屏幕显示色彩的准确度的点位,用这 41 个点与标准色准点的坐标求方差,方差越小,说明离标准越近。机器将以上指标比对后,会形成一个映射表,导入手机里,相当于每一个手机都会有动态的映射表,如此便能做到“千屏一色”。

4、人眼的视觉特征研究

第一阶段的“千人千屏”主要针对色弱色盲人群,对他们进行“色弱补偿”,据了解,人眼对色彩的感知是依赖于视感细胞(感知亮度)和视锥细胞(感知色彩),正常人会有 3 个视锥细胞,而色弱色盲人群会缺 1 个视锥细胞,所以,我们需要做一套补偿方法,提高这类人群的色彩辨识能力。“色弱补偿”的第一步,就是要检测视觉特征,在罗明教授的指导下,屏显团队拆解了 8 种与视觉相关的定性定量检测方案,选用了“假同色图”检测法和“孟塞尔色棋”检测法。项目组买了 5-10 盒色棋,在公司内召集了 100 名志愿者测试,让他们对 100颗色棋按照颜色相位递增的顺序排列,如果是色弱患者,排列的顺序会与标准顺序不同,可以通过排列的顺序,检测出你是哪种色弱类型。

5、将孟塞尔色棋检测方案移到手机端

考虑到用户体验,100 颗色棋排序太过复杂,项目组做了一个简化版的 15颗色棋,每一个色棋都会有一个对应 RGB 标准点,用户通过排列这 15 颗色棋形成 15 个实测点,标准点与实测点间会形成 15 个向量,放到一个坐标里面,就会得到一个向多个方向发散的向量, 根据这个向量算出一个长力矩和一个短力矩,用长力矩半径除以标准力矩半径,会得到一个力矩系数,再根据这个系数查询统计学表,便可知道你的色弱类型。这是手机厂商首次将此种测试方案应用于手机端。

6、基于 LMS  颜色模型,将 “ 孟塞尔色棋 ” 和 “ 矩阵映射法 ” 融合的技术

基于 LMS 颜色模型,由于每个视锥细胞都响应很宽的波长范围,用长波、中波、短波来描述人眼视锥细胞最合适的方式,而不是我们平时说的红视锥、绿

视锥、蓝视锥,只有这个模型,我们才能模拟出色盲色弱人群眼中的世界。再通过矩阵映射法,设计出 700+种色觉补偿方案。而其他手机厂商仅有 3 种。


三、案例效果 

对医院检测色弱色盲图的“假同色图”,图案识别能力的准确度明显得到提升最高达到80%以上的准确率。


四、案例特色 

1、前置测试

其他手机厂商没有针对用户色觉水平的测试环节,而在实际调研中我们发现,很多色盲色弱用户对于自己的色觉水平是存在误解的,因此OPPO创新地将孟塞尔色棋的检测方案移植到手机上,帮助色觉障碍用户了解自己的真实情况。

2、专属较准方案

相较于其他手机厂商单一的校准方案,OPPO将“孟塞尔色棋”和“矩阵映射法”融合,从而提供700+种色觉补偿方案,真正做到根据用户的情况来定制色彩显示。


五、案例价值 

计划与视觉色彩相关的应用、跨屏领域,联合打造千人千屏的生态——目前我们完成了‘千人千屏’的第一阶段,之后我们会将‘千人千屏’能力打包成6APK,让全球跨领域多设备都能使用,让更多的用户在各种场景中使用到我们专业的视觉检测及获得属于自己的一套屏幕色彩能力,同时融入更多的色彩偏好维度,将千人千屏工程走的更加专业化。

(本文来自于《2021“可及”信息无障碍案例汇编》)

 

 

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