Novo app de AR ajuda pessoas com deficiência de visão de cores
Um app inovador ajuda os usuários a reconhecer e nomear cores de forma eficaz.
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Índice
- O que é Deficiência de Visão de Cores?
- O Problema em Reconhecer Cores
- Nossa Abordagem: Realidade Aumentada para Reconhecimento de Cores
- Como o App Funciona
- Usando o App
- Testando a Eficácia do App
- Experimentos Psicológicos
- Estudo de Usuários a Longo Prazo
- Aplicações no Mundo Real
- Montando com Blocos de Lego
- Interpretando Obras Artísticas
- Feedback dos Participantes
- Direções Futuras
- Explorando Diferentes Técnicas
- Transporte para Outros Dispositivos
- Fornecendo Mais Orientação
- Conclusão
- Fonte original
A Deficiência de Visão de Cores (CVD) afeta muita gente no mundo todo, dificultando a habilidade de ver e nomear diferentes cores. Isso pode tornar tarefas do dia a dia um desafio, como escolher roupas ou ler etiquetas. Neste artigo, discutimos uma nova maneira de ajudar pessoas com CVD a reconhecer e nomear cores usando um aplicativo de Realidade Aumentada (AR) desenvolvido para smartphones.
O que é Deficiência de Visão de Cores?
Deficiência de visão de cores refere-se a um conjunto de condições onde a galera tem dificuldade em distinguir certas cores. Os tipos mais comuns são a daltonismo vermelho-verde, que afeta as pessoas de formas diferentes dependendo do tipo específico que têm. Por exemplo, alguém com protanopia não consegue ver cores vermelhas, enquanto alguém com deuteranopia tem dificuldade em diferenciar entre vermelhos e verdes.
Cerca de 13 milhões de pessoas nos EUA têm alguma forma de CVD, e 350 milhões de pessoas no mundo também são afetadas. Essa condição pode levar a desafios na vida diária, desde oportunidades de trabalho limitadas até dificuldades em situações sociais. Para estudantes com CVD, muitos relatam que isso afeta a confiança na escola, fazendo com que se sintam excluídos ou mais lentos para aprender.
O Problema em Reconhecer Cores
As cores geralmente recebem nomes com base em um sistema de visão tricromática (três cores). Isso significa que a visão normal de cores é baseada em três tipos de células cone no olho que detectam diferentes comprimentos de onda de luz correspondentes ao vermelho, verde e azul. No entanto, quem tem CVD vê as cores de forma diferente porque pode estar faltando um ou mais tipos dessas células cone, resultando em uma compreensão bidimensional da cor.
Por exemplo, um objeto vermelho pode parecer igual a um objeto verde para alguém com daltonismo vermelho-verde. Isso torna difícil nomear cores com precisão quando não conseguem distingui-las visualmente. Em muitos casos, cores que são distintas para alguém com visão normal podem parecer idênticas para alguém com CVD, levando à confusão.
Nossa Abordagem: Realidade Aumentada para Reconhecimento de Cores
Para ajudar pessoas com CVD a reconhecer e nomear cores com precisão, desenvolvemos um aplicativo de AR que usa a tecnologia de smartphones. O app funciona permitindo que os usuários interajam com as cores de forma dinâmica, oferecendo uma maneira mais eficaz de diferenciá-las. Os usuários podem passar os dedos nas telas de seus smartphones para induzir Mudanças de Cor, criando alterações visuais distintas em cores que de outra forma seriam confusas.
Como o App Funciona
O app aumenta a capacidade dos usuários de trabalhar com cores ao introduzir uma terceira dimensão na percepção das cores. Normalmente, pessoas com CVD percebem as cores em um espaço bidimensional. Ao usar o app, as mudanças de cor fornecem informações adicionais que ajudam a converter sua compreensão bidimensional das cores em uma perspectiva tridimensional.
Quando os usuários deslizarem no app, eles criam uma transformação que altera as cores em tempo real. À medida que as cores mudam, eles podem aprender a distingui-las com base nos padrões de mudança. Por exemplo, cores inicialmente confusas podem começar a parecer diferentes quando deslizarem, permitindo que os usuários aprendam os nomes das cores com base em suas características visuais em mudança.
Usando o App
Para começar, os usuários só precisam tirar uma foto da cena que estão olhando, que pode incluir objetos ou obras de arte. Enquanto deslizam na tela, as cores vão mudar. O app permite que os usuários vejam como as cores se alteram e aprendam quais nomes correspondem a quais tonalidades. Ao passar um tempo interagindo com o app e observando como as cores são afetadas pelos seus toques, os usuários começam a construir uma melhor compreensão das cores.
Testando a Eficácia do App
Para garantir que o app funcione efetivamente, conduzimos múltiplos testes envolvendo pessoas com CVD. Nosso objetivo principal era descobrir se o app poderia ajudar os usuários a reconhecer cores melhor do que antes.
Experimentos Psicológicos
No primeiro conjunto de testes, analisamos quão bem os usuários conseguiam discriminar entre cores ao usar o app em comparação a quando não tinham acesso a ele. Durante os experimentos, os participantes foram convidados a distinguir entre cores usando um formato de escolha forçada de quatro alternativas. Eles foram apresentados a diferentes manchas coloridas e tinham que identificar a que era diferente das outras.
Os resultados mostraram que os participantes que usaram o app conseguiram reduzir seus limiares de discriminação, o que significa que podiam mais facilmente contar duas cores confusas graças às mudanças induzidas. Para muitas cores, os participantes relataram desempenho significativamente melhor enquanto usavam o app.
Estudo de Usuários a Longo Prazo
Em seguida, realizamos um estudo longitudinal ao longo de nove dias, onde permitimos que um pequeno grupo de participantes explorasse os recursos do app em várias sessões. Nos primeiros dias, os usuários foram treinados para aprender como diferentes mudanças de cor correspondiam a nomes de cores. Eles foram então testados em sua capacidade de reconhecer novas cores que não haviam sido especificamente treinados.
Nos dias seguintes, os participantes demonstraram uma impressionante habilidade de reconhecer novas cores, bem acima do nível de chance. Isso indicou que eles estavam aprendendo a associar os padrões de mudança de cor com os nomes de forma eficaz. Ao final do treinamento, todos os participantes conseguiram nomear as cores com precisão com base em seu trabalho com o app.
Aplicações no Mundo Real
Exploramos duas tarefas práticas para ver como os usuários poderiam aplicar suas novas habilidades de reconhecimento de cores em situações do mundo real.
Montando com Blocos de Lego
Uma aplicação envolveu participantes agrupando blocos de Lego por cor. Eles foram encarregados de identificar e selecionar blocos para um projeto de construção. Deixamos os participantes tentarem essa tarefa tanto com quanto sem o app. Enquanto todos os usuários que tinham dificuldade em nomear cores sem o app conseguiram concluir a tarefa com ele, outros que achavam fácil nomear cores sem assistência usaram o app para correspondência mais precisa.
Interpretando Obras Artísticas
Em outro cenário, os participantes olharam para obras de arte geradas por IA e descreveram as cores que viam. Sem o app, muitas vezes eles identificavam as cores incorretamente. No entanto, depois de usar o app, eles conseguiram reconhecer diferentes cores e articular melhor suas observações. Os usuários notaram que o app os ajudou a fazer conexões entre as cores em mudança e seus nomes.
Feedback dos Participantes
Os participantes em ambos os cenários deram um feedback positivo sobre suas experiências usando o app. Eles acharam fácil de usar e relataram que seu reconhecimento de cores melhorou significativamente. Muitos comentaram sobre como a habilidade de ver as cores mudarem dinamicamente aprofundou sua compreensão e confiança em nomear cores.
Direções Futuras
Embora nossa pesquisa atual tenha mostrado sucesso em ajudar pessoas com CVD a reconhecer cores, ainda há muito a explorar nesse campo. Imaginamos aprimorar o app refinando a experiência do usuário, expandindo as capacidades de reconhecimento de cores e avaliando como o app pode ser usado em diferentes contextos.
Explorando Diferentes Técnicas
Acreditamos que existem métodos alternativos para induzir mudanças de cor além de simples rotações no espaço de cor. Versões futuras do app podem incorporar diferentes abordagens, como ajustar a saturação ou brilho das cores. Ao explorar uma gama de opções, esperamos melhorar a eficácia geral do app e ajudar melhor os usuários a reconhecer cores.
Transporte para Outros Dispositivos
O potencial de implementar o app em headsets de AR também é empolgante. Isso permitiria interações sem as mãos, tornando mais fácil para os usuários se envolverem com seu entorno em tempo real enquanto usam o app.
Fornecendo Mais Orientação
Outra área para melhoria inclui oferecer orientação de aprendizado mais explícita para os usuários. Assistência personalizada poderia ajudar os usuários a entender melhor as mudanças de cor que estão observando e tornar o processo de aprendizado mais intuitivo.
Conclusão
Através do nosso aplicativo de AR, buscamos capacitar indivíduos com deficiências de visão de cores, melhorando sua habilidade de reconhecer e nomear cores. Ao introduzir uma abordagem interativa que utiliza mudanças de cores em tempo real, oferecemos aos usuários uma nova ferramenta para melhorar suas habilidades de reconhecimento de cores. Nossos estudos mostraram que o app faz uma diferença significativa na vida dos usuários, ajudando-os a se envolver mais plenamente em atividades do dia a dia que envolvem cores. À medida que continuamos a aprimorar o app e explorar novas possibilidades, estamos ansiosos para ajudar ainda mais indivíduos a navegar pelo mundo colorido ao seu redor.
Título: Computational Trichromacy Reconstruction: Empowering the Color-Vision Deficient to Recognize Colors Using Augmented Reality
Resumo: We propose an assistive technology that helps individuals with Color Vision Deficiencies (CVD) to recognize/name colors. A dichromat's color perception is a reduced two-dimensional (2D) subset of a normal trichromat's three dimensional color (3D) perception, leading to confusion when visual stimuli that appear identical to the dichromat are referred to by different color names. Using our proposed system, CVD individuals can interactively induce distinct perceptual changes to originally confusing colors via a computational color space transformation. By combining their original 2D precepts for colors with the discriminative changes, a three dimensional color space is reconstructed, where the dichromat can learn to resolve color name confusions and accurately recognize colors. Our system is implemented as an Augmented Reality (AR) interface on smartphones, where users interactively control the rotation through swipe gestures and observe the induced color shifts in the camera view or in a displayed image. Through psychophysical experiments and a longitudinal user study, we demonstrate that such rotational color shifts have discriminative power (initially confusing colors become distinct under rotation) and exhibit structured perceptual shifts dichromats can learn with modest training. The AR App is also evaluated in two real-world scenarios (building with lego blocks and interpreting artistic works); users all report positive experience in using the App to recognize object colors that they otherwise could not.
Autores: Yuhao Zhu, Ethan Chen, Colin Hascup, Yukang Yan, Gaurav Sharma
Última atualização: 2024-09-26 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2408.01895
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2408.01895
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
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