网上随手搜的色盲图为什么不能信:压缩、色域、屏幕设置各毁一次

· 约 5 分钟 👁️ 色盲测试

搜索「色盲测试图」,结果里绝大多数是同几张图的反复转载。用它们自测的问题不在于图本身画错了,而在于——这些图早就不是原来那个颜色了

伪等色图版是一种对颜色精度要求极高的东西。它的全部有效性建立在一件事上:图形和背景的颜色差异,恰好落在某一类色觉缺陷分辨不出、而正常色觉能轻松分辨的那个窄区间里。这个区间一旦被挪动,图版就失效了。

而从原图到你眼睛之间,有四道关卡会挪动它。

第一关:JPEG 的色度抽样

JPEG 默认对色度做 4:2:0 抽样——把色彩信息的分辨率横竖各砍一半,只保留完整的明度信息。这个取舍对照片是合理的,因为人眼对明度的敏感度远高于色度。

但伪等色图版恰恰是最坏的情况:它由密集的小色点组成,而且图形和背景的明度几乎一致——也就是说,图版携带的信息几乎全部在色度通道里,而 JPEG 砍掉的正是这一半。

后果是相邻色点的颜色互相混合。这会往两个方向坏:

  • 本该”藏起来”的数字,因为混合后色差被拉开而显形
  • 本该清晰的数字,因为混合后色差被压缩而读不出

哪个方向发生,取决于具体的配色和压缩参数。都不可控。

第二关:反复转存

图片在社交平台之间转发,每经过一个平台就可能被重新编码一次。压缩误差会累积,而且很多平台还会做尺寸缩放——缩放意味着重采样,密集色点会被进一步平均掉。

一张在群里转了几手的色盲图,和原图之间可能已经隔了五六次有损处理。

第三关:色域和色彩管理

很多图片不带 ICC 色彩配置文件。这种图在广色域屏幕(P3 之类)上显示时,如果系统没有正确做色彩管理,会被按屏幕的原生色域直接渲染——结果就是过饱和

对普通照片来说这只是”颜色艳一点”,对色盲图版来说是色差被人为放大,本来该藏住的数字可能就冒出来了。

第四关:屏幕设置

这是最常见、也最容易被忽略的一关。

夜览 / 护眼模式 / Night Shift 的原理是降低蓝光输出、把整体色温往暖调偏移。伪等色图版的设计是让图形和背景只在色相上有差别,整体色温一偏,红绿两个方向的色差分布就跟着变了。

后果同样是双向的:

  • 正常人也读不出了 → 假阳性
  • 该藏的没藏住 → 假阴性

除了夜览,还要关掉:系统无障碍设置里的色彩滤镜、显示器的影院/游戏/护眼预设、手机的鲜艳/生动显示模式、以及任何第三方调色软件。

很多人不知道自己开着这些——夜览常按时间自动启用,“鲜艳”往往是出厂默认。

一张合格的图版,该满足什么

前面都在说什么会坏。那什么算好?

三个条件必须同时成立:

条件为什么本站门槛
正常视觉下色差足够大太小则正常人也读得吃力,产生假阳性CIEDE2000 ≥ 26
目标缺陷下色差足够小太大则色觉异常者仍能读出,测不出东西模拟后 ≤ 4
图形与背景明度差小有明度差就能靠深浅蒙,绕过了色相考察9

关键在于:这三条是可以计算和验证的,不是靠”看着差不多”。

网上流传的图版绝大多数没有任何可查的指标,你既不知道它原本是否合格,也无从判断它在传播中被破坏了多少。

顺带回答一个问题:为什么不测蓝黄

在生成图版时我们对整个色域做过穷举搜索,测量了在「缺陷视觉下色差足够小」的约束内,正常视觉下最多能拉开多大色差

缺陷类型可达到的正常视觉色差上限
红色觉(protan)61.8
绿色觉(deutan)70.4
蓝黄(tritan)22.1

蓝黄方向连图版的最低门槛(26)都够不着。这不是搜索算法不够好,是物理上就没有足够的空间——S 视锥缺失丢掉的信息维度本来就远小于 L/M。

硬凑出来的题,正常人也未必读得出,只会制造假阳性。真实的石原氏图册同样只测红绿;蓝黄色觉异常的标准筛查用的是 Farnsworth D-15 色相排序,不是点阵图版。

为什么专业图册那么贵

成本在印刷和色彩管理,不在设计。

图版的有效性取决于油墨在特定纸张上呈现的精确颜色,这需要专色油墨、严格的色彩管理和批次校验,和普通四色印刷不是一个工艺。

使用环节同样有要求:标准的色觉检查要在特定光源下进行(通常规定接近日光的标准照明),距离和角度也有规范。这些条件加起来才构成一次有效检查。

还有一层是版权:石原忍在 1917 年发表的图册至今仍受版权保护,网上流传的扫描版基本都是未经授权的。

所以「打印一份自己测」这条路也走不通——家用打印机的色彩还原和标准图册差得很远。

我们自己的图版:能保证什么,不能保证什么

能保证的:

  • 所有图版由算法生成,不使用任何扫描版图册
  • 每一张都同时满足前面那三个量化条件
  • 色差用 CIEDE2000 计算,实现用 Sharma、Wu 和 Dalal(2005)的 34 组官方测试向量逐条验证过
  • 色觉缺陷用 Machado 等(2009) 的模型模拟
  • 图版以颜色值的形式存储,在浏览器里实时绘制——不经过任何有损压缩,第一关和第二关被彻底绕开了

不能保证的:

  • 你的屏幕是什么面板、色温调到多少、有没有开护眼模式、环境光什么样

第三关和第四关我们既看不到也无法校正。

所以定位很清楚色盲测试比网上来源不明的图片可靠得多,但仍然只是筛查提示,不是诊断。结果异常时的正确反应是换个环境复测一次,仍然异常就去眼科。

测之前花一分钟做这几件事

  1. 关掉夜览、护眼模式、色彩滤镜、第三方调色软件
  2. 显示模式选标准/自然,不要”鲜艳/生动”
  3. 关掉自动亮度,固定到平时阅读的水平
  4. 光线均匀的室内,避开阳光直射和有色灯光
  5. 保持正常阅读距离,不要凑近盯着单个色点
  6. 先看示范图——它靠明度区分、与色觉无关,所有人都该读得出。读不出说明环境有问题,先解决再测

第 6 条是本站测试的第一道题,正是为了在正式测试前先把环境问题排掉。

想了解红绿色觉异常本身——分型、遗传规律、以及在体检和职业上的实际影响,见 红绿色觉异常意味着什么

❓ 常见问题

网上的色盲图为什么不能直接拿来测?

因为图版的有效性靠的是精确的色差,而这个色差在传播过程中会被反复破坏四道关卡各毁一次:(1) JPEG 压缩——JPEG 默认对色度做 4:2:0 抽样,也就是把色彩信息的分辨率横竖各砍一半。伪等色图版恰恰是由密集的小色点组成、且明度几乎一致,被抽样后相邻色点的颜色互相混合,本来该"藏起来"的数字可能反而显形,或者本来清晰的数字变得读不出;(2) 反复转存——图片在社交平台之间转发,每一次都可能被重新编码一遍,误差累积;(3) 色彩管理缺失——很多图片不带色彩配置文件,在广色域屏幕上会被过饱和地显示,色差被人为放大;(4) 屏幕设置——夜览、护眼模式、色温调节整体偏移屏幕的颜色,这是最常见也最容易被忽略的一项。

手机开着护眼模式做色盲测试,影响有多大?

足以改变结论,必须关掉。护眼模式、夜览、Night Shift 这类功能的原理是降低屏幕的蓝光输出、把整体色温往暖调偏移。伪等色图版的设计恰恰是让图形和背景只在色相上有差别、明度几乎相同——整体色温一偏,红绿两个方向的色差分布就跟着变了。具体的后果有两种,方向相反:(1) 本来应该"色觉正常的人看得出、色觉异常的人看不出"的图版,色差被压缩后正常人也读不出,产生假阳性;(2) 也可能反过来,原本被刻意压到几乎为零的那个方向被拉开了,色觉异常的人也能读出,产生假阴性除了护眼模式,还要关掉:系统级的色彩滤镜(无障碍设置里的那些)、显示器的"影院/游戏/护眼"预设、以及任何第三方的屏幕调色软件。

一张合格的伪等色图版应该满足什么条件?

三个条件必须同时成立,缺一张图就失效。(1) 正常视觉下色差要足够大——图形色和背景色在正常色觉者眼里必须明显不同,否则正常人也读得吃力,会产生假阳性。本站图版的门槛是 CIEDE2000 色差不低于 26;(2) 目标色觉缺陷下色差要足够小——用色觉缺陷模型模拟之后,两者要收敛到几乎无差,否则色觉异常者仍然能读出来,图版测不出东西。本站的门槛是模拟后色差不超过 4;(3) 明度差要足够小——如果图形比背景明显偏亮或偏暗,色觉异常者靠深浅就能蒙出数字,色相的考察被绕过了。本站的门槛是明度差不超过 9。这三条是可以计算和验证的,不是靠观感判断。网上流传的图版绝大多数没有任何可查的指标,也无从验证它有没有在传播过程中被破坏。

为什么专业的色盲图册要卖那么贵?

成本主要在印刷和色彩管理,不在设计印刷环节:图版的有效性取决于油墨在特定纸张上呈现的精确颜色,这需要专色油墨、严格的色彩管理和批次校验,和普通四色印刷完全不是一个工艺。使用环节:标准的色觉检查要求在特定光源下进行(通常规定接近日光的标准照明),距离和角度也有要求——这些条件加起来才构成一次有效的检查。还有一层是版权:石原忍在 1917 年发表的图册至今仍受版权保护,网上流传的扫描版基本都是未经授权的。所以「打印一份自己测」这条路走不通:家用打印机的色彩还原和标准图册差得很远,打印出来的图版和网上的截图一样不可靠。屏幕显示同样有这个问题,这也是本站在结果页明确写"不能代替医院检查"的原因。

你们自己生成的图版就一定准吗?

图版本身的色差是算出来并逐条验证过的,但屏幕这一环我们同样控制不了能保证的部分:所有图版由算法生成,每一张都同时满足前面说的三个量化条件,色差用 CIEDE2000 计算、色觉缺陷用 Machado 等(2009)的模型模拟,两者的实现都用公开的官方测试向量逐条核对过。图版数据以颜色值的形式存储、在浏览器里实时绘制,不经过任何有损压缩,所以传播和转存那两道关卡被绕开了。不能保证的部分:你的屏幕是什么面板、色温调到了多少、有没有开护眼模式、环境光是什么样——这些我们既看不到也无法校正。所以定位很清楚:它比网上来源不明的图片可靠,但仍然只是一个筛查提示,不是诊断。结果异常时的正确反应是换个环境复测一次,仍然异常就去眼科。

用手机和用电脑测,哪个更可信?

都不理想,但可控性上电脑略好,前提是你愿意花一分钟调设置手机的问题:(1) 自动亮度和环境光传感器会持续调整屏幕,测试过程中显示状态可能一直在变;(2) 很多手机默认开启"鲜艳/生动"之类的显示模式,会对颜色做饱和度增强;(3) 夜览类功能常按时间自动开启,用户往往不知道它开着。电脑的问题:外接显示器的出厂色彩偏差可能很大,尤其是廉价面板。不管用哪个,测之前都做这几件事:(1) 关掉夜览、护眼、色彩滤镜;(2) 关掉自动亮度,把亮度调到平时阅读的水平;(3) 显示模式选"标准/自然"而不是"鲜艳";(4) 在光线均匀的室内,避开阳光直射和强烈的有色灯光;(5) 保持正常阅读距离,不要凑近盯着单个色点看。

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