Ученые российской компании Smart Engines, ФИЦ ИУ РАН и ИППИ РАН
предложили метод обработки изображений для телевизора, который
одновременно смогут смотреть дальтоники и люди без нарушений
цветовосприятия. Алгоритмы адаптируют изображения таким образом, что их
детали становятся более различимыми для дальтоников, но общая цветовая
палитра не искажается. То есть цвет всех предметов остается натуральным и
узнаваемым для людей с нормальным зрением. Статья опубликована
в авторитетном научном журнале по обработке изображений Journal of Imaging. Об этом исследователи рассказали RTVI.
Проблема дальтонизма и существующие решения
Во всем мире насчитывается более 300 миллионов человек с дальтонизмом. Из-за плохой различимости определенных пар цветов они испытывают трудности при использовании мобильных телефонов, планшетов и
телевизоров.
Ученые по всему миру разрабатывают способы обработки изображений,
чтобы компенсировать недостаточное цветоразличение при использовании
дальтониками устройств с дисплеями. Смартфоны и мониторы уже повсеместно
оснащаются специальным режимом, изменяющим цвета интерфейса. Однако это не решило проблему просмотра информационного и художественного
контента: фотографий, игр, видеороликов и фильмов.
До сегодняшнего дня предлагаемые учеными методы в основном работали с
цветностью. Как следствие, они искажали узнаваемый цвет (или, как
говорят специалисты, натуральность) объектов для всех: и для людей с
нормальным зрением, и для самих дальтоников, которые тоже не узнают
привычные цвета после такой обработки. К примеру: на исходном
изображении цветок мака был красным, а после обработки – фиолетовым.
Каким он выглядит для дальтоников, людям с нормальным зрением понять
практически невозможно, но отзывы дихроматов однозначно свидетельствуют,
что и для них цвет меняется непредсказуемым образом.
“Семьи, где несколько человек страдают дальтонизмом, встречаются
редко — это связано с генетическими особенностями наследования
рецессивного признака. Но проблема доступности телевизионного контента
для всех остаётся крайне важной. Ведь совместный просмотр и обсуждение
передач — это не просто развлечение, а важный элемент общения и
социализации. Существующие решения, основанные на изменении цветовой
гаммы, по сути, только отдаляют от решения проблемы. Как можно обсуждать
«Красную шапочку», если каждый видит её плащ по-разному?”, – пояснил
технический директор Smart Engines, доктор технических наук Дмитрий Николаев.
Ставка на яркость
Ученые Smart Engines, ФИЦ ИУ РАН и ИППИ РАН предложили принципиально
новый метод, который ставит во главу угла натуральность изображения. В
основе метода лежит моделирование зрения дихроматов – алгоритмы
детектируют детали, теряющиеся для людей с дальтонизмом. Затем система
корректирует яркость, усиливая контрастность этих элементов, но сохраняя
исходную цветовую палитру. Таким образом, люди с нарушением
цветовосприятия получают возможность лучше различать важные детали, в то
время как люди с нормальным зрением (трихроматы) видят изображение без
существенных изменений.
Эффективность метода была подтверждена в результате эксперимента с
участием реальных испытуемых, часть из которых имеет нарушения
цветовосприятия. Так, 95% участников с нормальным зрением и 90%
дальтоников подтвердили, что обработанные новым методом изображения
выглядят значительно реалистичнее, чем после применения традиционных
методов адаптации.
Подспорье для форензики
Решить задачу адаптации изображений ученые смогли благодаря
уникальным компетенциям в области как биологических, так и технических
аспектов цветовой теории. Участие компании Smart Engines обеспечило
высокий уровень технической части. В самой компании модели цветовосприятия и цветопередачи развиваются уже много лет и используются, в частности, в системах проверки подлинности документов. ИИ-системы детектируют и проверяют оптически-переменные элементы (OVD), оптически-переменные чернила (OVI), анализируют цветность документа и его элементов, обнаруживают черно-белые копии и пересъемку с экрана, а также осуществляют проверку документов в оптическом и ультрафиолетовом,
инфракрасном диапазонах.
В настоящее время ИИ-система Smart Engines детектирует более 600 признаков подделки документов и используется в автогейтах “Шереметьево”, банках, МФО и других организациях.