¿Se puede tratar el daltonismo con tecnología de filtrado de imágenes?

Respuesta corta La
pérdida de sensibilidad espectral en bicromáticos o monocromáticos no puede compensarse con tecnología. Lo único que puede hacer la tecnología es procesar la imagen visual y cambiar su contenido espectral de modo que quede fuera de la región deficiente en el espectro de color deficiente. Del mismo modo, los tricromáticos nunca pueden igualar la sensibilidad espectral de un camarón dodecacromático simplemente porque no podemos generar agudeza visual de novo . El camarón mantis puede detectar la luz ultravioleta y los conos adicionales también mejoran la resolución espectral en el espectro visible. Esto no se puede emular con un sistema tricromático.

Antecedentes La
eliminación de colores de las imágenes RGB de manera que aluda a la forma en que las personas con problemas de visión cromática perciben el mundo es trivial, como muestra la imagen en la pregunta y ver las Figs. 1 y 2

Los tricromáticos tienen tres conos: conos rojos, verdes y azules, lo que infiere una visión RGB normal. Las opsinas cónicas son las encargadas de captar la luz y tienen espectros de sensibilidad superpuestos (fig. 3). Los dicrómatas tienen solo dos tipos de conos y carecen de un tipo de cono. Las personas que sufren de protanopia no pueden percibir ninguna luz 'roja', las que tienen deuteranopía no pueden percibir la luz 'verde' y las que tienen tritanopia no pueden percibir la luz 'azul' (fuente: Color Blind Awareness ). Sin embargo, aunque se dice que son daltónicos, no les falta la capacidad de ver ese color; de hecho, no pueden percibir una sección específica del espectro visible normal.

La forma más aceptada en la que percibimos el color es la teoría de la sensibilidad espectral de Hering . Básicamente establece que percibimos el color a través de dos sistemas oponentes: un sistema oponente rojo-verde y uno amarillo-azul. Sin entrar en detalles sobre esto (es otra historia...), es importante darse cuenta de sus consecuencias. Debido a la superposición espectral de los conos rojo y verde y el sistema oponente rojo-verde en el modelo de Hering, el resultado de perder los conos rojos o los conos verdes es bastante similar. De ahí el término colectivo daltonismo rojo/verde , porque las personas con deficiencias de rojo y verde ven el mundo de una manera muy similar.. Tanto los protanopes como los deuteranopes viven en un mundo de verdes turbios, donde destacan los azules y los amarillos. Marrones, naranjas, tonos de rojo y verde se confunden fácilmente. Ambos tipos confundirán algunos azules con algunos púrpuras y ambos tipos tendrán dificultades para identificar los tonos pálidos de la mayoría de los colores. Por ejemplo, una persona con deuteranopía ve el rojo como un tono de verde y las personas con deuteranomalía a menudo clasifican erróneamente el marrón como rojo (fuente: Color Blind Awareness ).

Ahora, no podemos regenerar ese cono que falta con el filtrado de imágenes; eliminar datos de una imagen es simple (Fig. 1). Sin embargo, volver a agregarlo es imposible. ¿Cómo puede una persona sin conos rojos percibir el rojo? Es simplemente imposible.

Para hacer una analogía aquí, cuando a una persona de edad avanzada le faltan las células sensoriales en el extremo basal de la cóclea debido a los procesos degenerativos constantes de las células ciliadas y no puede percibir tonos de alta frecuencia de, por ejemplo, 8 kHz y más (presbiacusia ), se acabó. Podemos amplificar con todo lo que tenemos, pero la persona simplemente no puede escucharlo. Lo que podemos hacer, sin embargo, es un proceso llamado compresión de frecuencia . Básicamente, lo que hace es comprimir las frecuencias más altas en el extremo frontal en las frecuencias más bajas y amplificarlas a través de un audífono. En este caso, la persona aún no puede percibir las frecuencias, pero la información aún está contenida en la señal.

Volviendo a su pregunta: lo que Robin Kramer aludió es el dispositivo Chroma : al igual que el ejemplo de audífono anterior, este dispositivo utiliza trucos de procesamiento de señales. Básicamente puede hacer tres cosas por ti; 1) identificar colores, 2) mejorar el contraste 3) detectar bordes. La identificación de colores puede ayudar reemplazando los rojos y verdes en persianas de color rojo/verde con amarillos y azules. Se puede mejorar el contraste en los daltónicos rojo/verde cambiando el espectro rojo/verde hacia los azules y amarillos, muy parecido a nuestro escenario de compresión de frecuencia acústica en el audífono anterior. La detección de bordes puede ayudar a mejorar la detección de objetos, etcétera, en imágenes turbias en daltónicos. Pero todo lo que puede hacer es utilizar de manera óptima la información de color limitada disponible para la persona con deficiencia de color . Puedeno restaurar la visión tricromática normal de ninguna manera .

Luego al camarón mantis . Seis de los conos adicionales están dedicados a la visión UV, que está fuera del espectro visible del nuestro. Los otros añaden detalles espectrales. Los conos adicionales dentro del espectro visible agregan detalles espectrales. No añaden colores adicionales como tales. La visión UV no puede ser inferida por la tecnología. Sin embargo, lo que puede hacer es comprimir las longitudes de onda UV en las longitudes de onda visibles. Pero aun así no seríamos capaces de 'verlo' como tal. Además, la tecnología tampoco puede agregar detalles espectrales.

^{Figura 1. Imágenes simuladas de daltonismo. fuente: Visión Salud}

^{Figura 2. Daltonismo. fuente: Tanuwidjaja et al ., 2014}

^{Fig. 3. Sensibilidad espectral de los conos y los bastones. fuente: wikipedia}

<sub>Referencia
- Tanuwidjaja et al ., Ubicomp 2014, 13–17 de septiembre, Seattle, WA, EE. UU.</sub>