Розробка інструменту корекції кольорів для користувачів із порушенням кольоросприйняття

Автор(и)

  • О.І. Проніна ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Дніпро, Україна https://orcid.org/0000-0001-7085-8027
  • О.Є. П’ятикоп ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Дніпро, Україна https://orcid.org/0000-0002-7731-3051
  • Є.А. Перцев ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Дніпро, Україна

DOI:

https://doi.org/10.31498/2225-6733.51.2025.344598

Ключові слова:

програмне забезпечення, дальтонізм, обробка зображень, Python, OpenCV, кольорова корекція

Анотація

Візуальне сприйняття є основним каналом отримання інформації про навколишній світ, тому втрата або спотворення кольорів призводить до неповного уявлення про дійсність. У даній роботі розглядається проблема сприйняття кольорів людьми з різними формами дальтонізму та можливі підходи до її вирішення засобами інформаційних технологій. Дослідження спрямоване на створення програмного рішення, яке забезпечує автоматичну обробку кольорів на цифровому зображенні та їх інтерпретацію у зручній для користувача формі. Основна мета полягає у розробленні додатку, що допомагає користувачам ідентифікувати кольори, присутні на обраній картинці, і краще розуміти їх відмінності. Програмний продукт реалізовано мовою Python із використанням бібліотек PySide6 (Qt) та OpenCV. Він забезпечує низку функцій: збільшення фрагмента зображення, відображення кольору у форматах RGB, HSV, LAB або у вербальній формі, зафарбування суміжних областей, симуляцію дальтонізму на основі матриць автора Machado, а також кольорову корекцію (дальтонізацію), що підвищує контрастність і помітність об’єктів. Особливу увагу приділено процедурі лінеаризації sRGB перед застосуванням матриць перетворення, що забезпечує точність обчислень. Запропоноване рішення поєднує алгоритми аналізу кольорових компонентів із засобами візуальної корекції, що дозволяє покращити сприйняття та інтерпретацію візуальних даних. Проведено експериментальне порівняння результатів, отриманих за допомогою розробленого додатку, із даними системи Color Vision Simulator. Аналіз попіксельних відмінностей у колірних моделях показав незначні розбіжності, що підтверджує коректність реалізованих алгоритмів. Розроблений інструмент сприяє підвищенню доступності візуальної інформації та може бути корисним як для осіб із порушеннями кольоросприйняття, так і для фахівців у галузі дизайну, освіти та цифрової графіки. У перспективі планується оптимізація алгоритмів для роботи у реальному часі та розширення підтримки форматів зображень, що дозволить використовувати програму у веб-застосунках і системах інклюзивного дизайну

Біографії авторів

О.І. Проніна , ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Дніпро

Кандидат технічних наук, доцент

О.Є. П’ятикоп , ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Дніпро

Кандидат технічних наук, доцент

Є.А. Перцев , ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Дніпро

Магістр

Посилання

Color Blindness – learn all about it. URL: https://www.color-blindness.com/ (дата звернення: 15.06.2025).

Almustanyir A. A Global Perspective of Color Vi-sion Deficiency: Awareness, Diagnosis, and Lived Experiences. Healthcare. 2025. Vol. 13, № 16. Ar-ticle 2031. DOI: https://doi.org/10.3390/healthcare13162031.

Франчук Є. Р., Бєлих І. А. Генна терапія вродженого дальтонізму. Інформаційні технології: наука, техніка, технологія, освіта, здоров'я : тези доп. 30-ї Міжнар. наук.-практ. конф. Micro-CAD-2022, м. Харків, 19-21 жовтня 2022 р. Харків : НТУ «ХПІ», 2022. С. 482. URL: https://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/62277 (дата звернення: 03.07.2025).

Hauch K. Mathematical morphology on directional data. Journal of Mathematical Imaging and Vision. 2024. Vol. 66, № 3. Pp. 456–474. DOI: https://doi.org/10.1007/s10851-024-01210-0.

Крестьянполь Л., Ковальчук М., Вашкевич О. Вебдоступність як основний засіб руйнування цифрових бар’єрів для людей з обмеженими можливостями. Прикладні проблеми комп’ютерних наук, безпеки та математики. 2023. № 1. С. 4-9.

Vidal-Coll M., Manresa-Yee C. Developing a Col-or Identification Assistance Application for Individuals with Color Blindness. Interacción '24: Proceedings of the XXIV International Conference on Human Computer Interaction, A Coruña, Spain, 19-21 June 2024. 2024. Article № 6. Pp. 1-5. DOI: https://doi.org/10.1145/3657242.3658600.

Jamil A., Denes G. Investigating Color-Blind User-Interface Accessibility via Simulated Interfaces. Computers. 2024. Vol. 13(2). Article 53. DOI: https://doi.org/10.3390/computers13020053.

Do color enhancement algorithms improve the experience of color-deficient people? An empirical study based on smartphones / Y. Zhang et al. Frontiers in Neuroscience. 2024. Vol. 18. Pp. 01-10. DOI: https://doi.org/10.3389/fnins.2024.1366541.

Machado G., Oliveira M., Fernandes L. A Physiologically-Based Model for Simulation of Color Vision Deficiency. IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics. 2009. Vol. 15, iss. 6. Pp. 1291-1298. DOI: https://doi.org/10.1109/TVCG.2009.113.

Чому потрібна лінеаризація? URL: https://developer.nvidia.com/gpugems/gpugems3/part-iv-image-effects/chapter-24-importance-being-linear (дата звернення: 13.08.2025).

How to interpret the sRGB color space (specified in IEC 61966-2-1) for ICC profiles. URL: https://www.w3.org/Graphics/Color/srgb (дата звернення: 15.08.2025).

What Is CIELAB Color Space? URL: https://www.hunterlab.com/blog/what-is-cielab-color-space/ (дата звернення: 15.08.2025).

Miscellaneous Image Transformations. URL: https://docs.opencv.org/4.x/d7/d1b/group__imgproc__misc.html#ga45f9e83fca77c21c6174e9d554f3e0a8 (дата звернення: 20.08.2025).

Color Vision Simulator. URL: https://pilestone.com/pages/color-blindness-simulator (дата звернення: 21.08.2025).

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-10-30

Як цитувати

Проніна , О., П’ятикоп , О., & Перцев , Є. (2025). Розробка інструменту корекції кольорів для користувачів із порушенням кольоросприйняття. Вісник Приазовського Державного Технічного Університету. Серія: Технічні науки, (51), 32–39. https://doi.org/10.31498/2225-6733.51.2025.344598

Номер

Розділ

122 Комп'ютерні науки та інформаційні технології