全世界有超过 3 亿人是色盲。 据统计，男性患色盲的风险要高得多——每 12 名男性中就有 1 人患有色盲，而每 200 名女性中只有 1 人患有色盲 1 。 从阅读交通信号到识别产品或匹配衣服，这种情况会使日常任务变得非常具有挑战性。 有一些可用的缓解策略，包括特殊的眼镜或隐形眼镜，以及可以提供帮助的智能手机应用程序。
但是当你开车时会发生什么？ 当您看不到显示器上的颜色时，阅读导航屏幕会很困难——这就是为什么汽车工程师专门使用 Ansys 仿真来帮助解释色盲人所看到的内容，然后应用它来创建更加用户友好的显示器对于有视觉颜色缺陷的司机。
石原测试是最广泛使用的红绿色盲测试。 它由 38 个彩色点缀的石原板组成，其中包含数字或路径形状的设计。
你有没有想过色盲是什么感觉，或者一个色盲的人实际看到了什么？ 对于色盲来说，世界并不总是黑白分明的。 这是关于以不同的方式看待颜色。 这种感知差异使得区分某些颜色变得更加困难。 红绿色盲（最常见的形式）使红色与绿色难以区分。 蓝黄色盲会影响区分蓝色和绿色或黄色和红色的能力。 单色或完全色盲非常罕见，但听起来就像：根本看不到颜色。
通常，我们的视网膜包含三种类型的视锥细胞，它们对不同波长的光做出反应以帮助我们感知颜色：红色感知锥、蓝色感知锥和绿色感知锥。 我们大多数人生来就有大约 600 万个 2 ，当光线从我们周围的物体反射到日常生活中时，所有这些都使我们能够看到各种色调的颜色。 如果您患有红绿色或蓝黄色盲，那是因为您的眼睛视网膜中缺少称为视锥细胞的特定感光细胞。 色盲人的这些视锥细胞比正常人少，这种情况会导致他们混淆颜色。
可视化更具包容性的驾驶体验
那么，您最后一次真正阅读路线图是什么时候？ 我们大多数人都依赖智能手机应用程序，例如 Waze 或通过我们的车辆信息娱乐显示器显示的 GPS 系统。 但是 GPS 显示中的某些颜色，例如路线指南或其他标记，对于色盲人来说并不总是可见的，具体取决于所使用的颜色。 Ansys 首席电子研发工程师 Laurent Fournier 在 Ansys Speos 光学系统软件中开发了色盲功能，以帮助工程师验证对色盲驾驶员更敏感的光学设计。
设计车载显示器是人体工程学的问题。 正确使用颜色可以增强所有驾驶员的用户体验，无论是否有视觉障碍。 为了产生影响，Speos 功能需要预测色盲人会看到什么，以响应众多因素，例如显示亮度、分辨率、对比度和环境照明条件下的照度——所有这些都会对颜色产生影响感知到。
使用 Ansys 仿真软件对色盲进行可视化表示
Fournier 的团队使用 Ansys SpaceClaim 3D 计算机辅助设计 (CAD) 建模软件结合 Speos 进行直接建模，然后在其之上添加了一个额外的光学层，包括相关的光学特性、传感器和模拟不同所需的光源环境。 Speos 能够准确模拟光源发射、光传播、光与表面的相互作用以及通过光谱管理进行的光检测。 然后，Speos 人眼模型将光谱亮度信息转换为感知的视觉信息。 该模型基于某些生理方面，帮助工程师了解颜色在肉眼中的表现方式——考虑到眼睛对光线水平、颜色、对比度的反应，以及周围光度的快速变化。视网膜的反应。
“在汽车内部，色彩和光线会从各个方向影响体验，”Fournier 说。 “使用 Speos 功能不仅可以帮助我们预测色盲人会在显示屏上看到什么，而且可以预测他们在各种环境中会在显示屏上看到什么。 如果我们正在模拟的 3D 场景中有显示器，我们还能够通过预测看到该场景中环境因素的影响，从屏幕上的颜色使用一直到内部仪表板。”
有了 Speos，感知就是相信
有可用的免费软件可以预测色盲用户在特定图像的上下文中将如何感知颜色。 但没有人能预测驾驶舱环境对驾驶员和屏幕界面之间交互的影响——预测会对设计选择产生积极影响，从显示颜色到仪表板材料。
Ansys 应用工程经理 Fabien Bastide 表示：“如果您只是在拍照并且想要进行基本的感知检查，那么网站上有很多免费软件可以有效地做到这一点。” “然而，通过模拟，我们可以在验证期间使用我们正在模拟的现实世界中尚不存在的特定场景进行预测。 在 Speos 内部进行此类测试的价值在于，它使我们能够使用我们之前已经模拟过的模型对驾驶舱环境中的光行为做出未来预测。”
Speos 中的颜色检查器/蓝黄色调色板
Speos 中的颜色检查器可帮助指导工程师选择用户友好的调色板，以解决与色盲相关的所有视觉颜色缺陷。 在 3D 模型中工作，用户可以应用特定的光学和环境属性来查看正常眼睛看到的内容以及色盲眼看到的内容。 光学、光谱和环境数据的组合提供了颜色感知的全面视角。 作为后处理工具，Speos 可以采用这三个值，并根据计算机生成的内部显示器模型有效地将它们重新组合成特定的特征，使工程师能够在调色板之间来回切换以应对颜色缺陷。
在路上，驾驶员会收到有关驾驶状况的重要警报和信息，无论他们是查看平视显示器还是仪表板组 (IPC) 中的警告灯。 除了信息娱乐显示器之外，Speos 还可以在支持自主功能的虚拟原型中实现颜色转换，以及 IPC 中出现的其他视觉警报。 该软件还可用于模拟眩光和对比度对驾驶员的视觉效果，这是一种与年龄相关的感知问题，随着年龄的增长越来越多地干扰驾驶。
使用 Ansys Speos 实现盲飞
在军队中，色觉被测试为入伍许多专业的先决条件。 对于空军飞行员来说尤其如此，因为他们通过众多彩色信号控制和夜间飞行来安全驾驶一些世界上最快的飞机——比如洛克希德马丁 F-22 猛禽，这架飞机的最高速度为 2.25 马赫（1,667英里/小时） 3 . 获得色盲医学证明取决于通过伪等色板 (PIP) 视力测试 4 ，这是军方要求的两项测量红绿色视力的测试之一。 这一要求使得有抱负的红绿色盲飞行员很难在军队中谋生。 Speos 有潜力为军用和商业飞行重新设计未来的驾驶舱，帮助色盲飞行员飞行。
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