Дальтонизм - Color blindness

Дальтонизм
Другие имена	Дальтонизм, дефицит цвета, нарушение цветового зрения[1]
An Цветная тестовая пластина Исихара. При правильно настроенных компьютерных дисплеях люди с нормальным зрением должны видеть цифру «74». Многие люди с дальтонизмом видят его как "71", а те, у кого полная дальтонизм может не видеть никаких цифр.
Специальность	Офтальмология
Симптомы	Сниженная способность видеть цвета[2]
Продолжительность	Долгосрочный[2]
Причины	Генетический (унаследованный обычно Х-связанный )[2]
Диагностический метод	Цветовой тест Исихара[2]
Уход	Корректировки методов обучения, мобильные приложения[1][2]
Частота	Красно-зеленый: 8% мужчин, 0,5% женщин (североевропейское происхождение).[2]

Дальтонизм (нарушение цветового зрения) - пониженная способность видеть цвет или различия в цвет.^[2] Это может затруднить выполнение таких задач, как выбор спелых фруктов, выбор одежды и чтение сигналов светофора.^[2] Дальтонизм может затруднить некоторые учебные занятия.^[2] Однако проблемы, как правило, незначительны, и большинство дальтоников адаптируются.^[2] Люди с полная дальтонизм (ахроматопсия) также может быть неудобно в яркой среде^[2] и имеют снижение остроты зрения.

Наиболее частой причиной дальтонизма является унаследованный проблема в развитии одного или нескольких из трех наборов глаз ' конические клетки, которые чувствуют цвет.^[2] Среди людей мужчины чаще страдают дальтонизмом, чем женщины, потому что гены ответственные за наиболее распространенные формы дальтонизма находятся на Х хромосома.^[2] У женщин две Х-хромосомы, поэтому дефект в одной обычно компенсируется другой. Женщины без дальтонизма могут нести гены дальтонизма и передают их своим детям.^[2] У мужчин есть только одна Х-хромосома, и поэтому генетическое заболевание всегда выражено, если у них есть рецессивный ген.^[2] Дальтонизм также может быть результатом физического или химического повреждения глаз, то Зрительный нерв, или части мозг.^[2] Диагноз обычно ставится Цветовой тест Исихара; другие методы включают генетическое тестирование.^[2][3]

От дальтонизма нет лекарства.^[2] Диагноз может позволить учителю человека изменить метод обучения, чтобы приспособиться к инвалидности.^[1] Специальные линзы могут помочь людям с красно-зеленой дальтонизмом при ярком свете.^[2] Мобильные приложения может помочь людям определить цвета.^[2]

Красно-зеленая цветовая слепота является наиболее распространенной формой, за ней следуют сине-желтая цветовая слепота и полная цветовая слепота.^[2] От красно-зеленой цветовой слепоты страдают до 8% мужчин и 0,5% женщин североевропейского происхождения.^[2][4] Способность видеть цвет также снижается в пожилом возрасте.^[2] В некоторых странах цветовая слепота может лишить людей права на определенные рабочие места,^[1] такие как у летчики самолетов, машинисты поездов, крановщики, и люди в вооруженные силы.^[1][5] Влияние цветовой слепоты на художественные способности является спорным.^[1][6] Способность рисовать, похоже, не изменилась, и многие известные художники считались дальтониками.^[1][7]

Признаки и симптомы

Моделирование нормального (вверху) и двухцветного (внизу) восприятия красных и зеленых яблок

Горизонтальный светофор в Галифаксе, Новая Шотландия, Канада

Почти во всех случаях дальтоники сохраняют различение синего и желтого, и большинство дальтоников являются аномальными трихроматами, а не полными дихроматами. На практике это означает, что они часто сохраняют ограниченную дискриминацию вдоль красно-зеленой оси цветового пространства, хотя их способность разделять цвета в этом измерении снижается. Цветовая слепота очень редко относится к полному монохроматизму.^[8]

Дихроматы часто путают красные и зеленые предметы. Например, им может быть трудно отличить Braeburn яблоко из Бабушка Смит или красный от зеленого светофора без других подсказок - например, формы или положения. Дихроматы, как правило, учатся использовать подсказки текстуры и формы и поэтому могут проникать сквозь камуфляж, который был разработан для обмана людей с нормальным цветовым зрением.^[9]

Цвета светофоров сбивают с толку некоторые дихроматы, поскольку очевидной разницы между красным / желтым светофором и натриевыми уличными фонарями недостаточно; также зеленый цвет можно спутать с грязно-белой лампой. Это риск на высокоскоростных холмистых дорогах, где нельзя использовать угловые ориентиры. В цветных сигналах ламп British Rail используются более легко узнаваемые цвета: красный - кроваво-красный, янтарный - желтый, а зеленый - голубоватый. Большинство британских дорожных светофоров устанавливаются вертикально на черном прямоугольнике с белой рамкой (образуя «смотровую площадку»), и поэтому дихроматам легче определять положение света внутри прямоугольника - вверху, в середине или внизу. В восточных провинциях Канады горизонтально расположенные светофоры обычно различаются по форме, чтобы облегчить идентификацию людей с дальтонизмом.^{[нужна цитата ]} В Соединенных Штатах это делается не по форме, а по положению, так как красный свет всегда находится слева, если свет горизонтальный, или сверху, если свет вертикальный. Однако одинокий мигающий свет (например, красный для остановки, желтый для предупреждения) по-прежнему проблематичен.

• 

  Нормальное зрение

• 

  Зрение дейтеранопии

• 

  Зрение тританопии

• 

  Монохромный взгляд

Причины

Нарушения цветового зрения можно разделить на приобретенные или унаследованные.

• Приобретено: болезни, лекарства (например, гидроксихлорохин^[10]) и химикаты, такие как стирол^[11] или органические растворители^[12] может вызвать дальтонизм.^[13][14]
• Унаследовано: существует три типа наследственных или врожденных нарушений цветового зрения: монохроматия, дихроматия и аномальная трихроматия.

Эта секция требует внимания офтальмолога. Конкретная проблема: Неясное различие между разными типами ахроматопсии. ВикиПроект офтальмология может помочь нанять эксперта. (Январь 2019)

• • Монохромность, также известная как «полная цветовая слепота», - это отсутствие способности различать цвета (и, таким образом, человек видит все, как если бы это было на черно-белом экране телевизора); вызвано дефектом или отсутствием конуса. Монохромность возникает, когда два или все три пигмента колбочек отсутствуют, а цветовая и легкость видения сводится к одному измерению.
    • Стержневой монохроматизм (ахроматопсия) - чрезвычайно редкая непрогрессирующая неспособность различать какие-либо цвета в результате отсутствия или нефункционирования колбочек сетчатки. Это связано со светочувствительностью (светобоязнь ), непроизвольные колебания глаз (нистагм ) и плохое зрение.
    • Монохромность конуса это редкая полная дальтонизм, сопровождающаяся относительно нормальным зрением, электроретинограммой и электроокулограммой. Монохромность конуса также может быть результатом наличия более чем одного типа дихроматической дальтонизма. Считается, что у людей, у которых есть, например, одновременно протанопия и тританопия, монохроматия конуса. Поскольку монохромность колбочек - это отсутствие / повреждение более чем одной колбочки в среде сетчатки, наличие двух типов дихроматии было бы эквивалентом.
  • Дихроматия наследственный. Протанопия и дейтеранопия являются наследственными и связаны с полом, поражая преимущественно мужчин.
    • Протанопия вызвана полным отсутствием красных фоторецепторов сетчатки. Протанцам трудно различать синий и зеленый цвета, а также красный и зеленый цвета. Это форма дихроматизма, при которой субъект может воспринимать свет только с длинами волн от 400 до 650 нм вместо обычных 700 нм. Невозможно увидеть чистый красный цвет, он кажется черным; фиолетовые цвета невозможно отличить от голубых; более оранжевые красные могут выглядеть как тускло-желтые, а все оранжево-желто-зеленые оттенки со слишком длинной длиной волны, чтобы стимулировать синие рецепторы, выглядят как аналогичный желтый оттенок. Он присутствует у 1% мужчин.
    • Дейтеранопия влияет на различение оттенков так же, как протанопия, но без эффекта затемнения. Опять же, он встречается примерно у 1% мужского населения.^[15]
    • Тританопия - это очень редкое нарушение цветового зрения, при котором присутствуют только красный и зеленый пигменты колбочек, при полном отсутствии синих рецепторов сетчатки. Синие цвета выглядят зеленоватыми, желтые и оранжевые - розовыми, а пурпурные - темно-красными. Это связано с хромосомой 7; таким образом, в отличие от протанопии и дейтеранопии, тританопия и тританомалия не связаны с полом и могут быть приобретены, а не унаследованы, и в некоторых случаях могут быть обращены вспять.
  • Аномальный трихроматия является распространенным типом наследственной недостаточности цветового зрения, возникающей, когда один из трех пигментов колбочек изменяется в его спектральной чувствительности.
    • Протаномалия - это умеренный дефект цветового зрения, при котором измененная спектральная чувствительность красных рецепторов сетчатки (близкая к реакции рецепторов зеленого) приводит к плохому различению оттенков красного и зеленого. Он передается по наследству, связан с полом и присутствует у 1% мужчин. В отличие от других дефектов, в этом случае L-конус присутствует, но работает неправильно, тогда как при протанопии L-конус полностью отсутствует.^[16]
    • Дейтераномалия, вызванная аналогичным сдвигом рецепторов зеленого сетчатки, на сегодняшний день является наиболее распространенным типом дефицита цветового зрения, слегка влияя на различение красно-зеленого оттенка у 5% мужчин в Европе. Это наследственно и связано с полом. В отличие от дейтеранопии, чувствительные к зеленому цвету колбочки не отсутствуют, а работают неправильно.^[17]
    • Тританомалия - это редкая наследственная недостаточность цветового зрения, влияющая на различение сине-зеленого и желто-красного / розового оттенков. Это связано с хромосомой 7.^[18] В отличие от тританопии, S-конус неисправен, но не отсутствует.^[19]

Генетика

Х-сцепленное рецессивное наследование

Дальтонизм обычно является наследственным генетическим заболеванием. Чаще всего наследуется в результате мутаций на Х хромосома, но картирование генома человека показало, что существует множество причинных мутаций - мутации, способные вызвать дальтонизм, происходят по крайней мере от 19 различных хромосом и 56 различных генов (как показано в Интернете на Онлайн-менделевское наследование в человеке (OMIM)).

Двумя наиболее распространенными наследственными формами дальтонизма являются протаномалия (и, реже, протанопия - две вместе, часто называемые «протанами») и дейтераномалия (или, реже, дейтеранопия - две вместе, часто называемые «дейтанами». ).^[20]И «протаны», и «дейтаны» (из которых дейтаны являются наиболее распространенными) известны как «красно-зеленые дальтоники». Они составляют около 8% мужчин и 0,6% женщин североевропейского происхождения.^[21]

Некоторые из наследственных заболеваний, вызывающих дальтонизм, это:

• конусная дистрофия
• конусно-стержневая дистрофия
• ахроматопсия (также называемый палочковидным монохроматизмом, стационарная дистрофия колбочек или синдром дисфункции колбочек)
• монохроматизм синего конуса (также называемая монохроматией синего конуса или Х-сцепленной ахроматопсией)
• Врожденный амавроз Лебера
• пигментный ретинит (первоначально поражает палочки, но позже может прогрессировать до колбочек и, следовательно, дальтонизма).

Унаследованная дальтонизм может быть врожденной (от рождения) или начаться в детстве или в зрелом возрасте. В зависимости от мутации она может быть стационарной, то есть оставаться неизменной на протяжении всей жизни человека, или прогрессирующей. Поскольку прогрессирующие фенотипы включают ухудшение сетчатки и других частей глаза, некоторые формы дальтонизма могут прогрессировать до юридической слепоты, то есть с остротой зрения 6/60 (20/200) или хуже, и часто приводят к полной слепоте.

Дальтонизм всегда относится к фоторецепторам колбочек в сетчатке, поскольку именно колбочки определяют цветовые частоты света.

Около 8% мужчин и 0,4% женщин в той или иной степени страдают красно-зеленой дальтонизмом, будь то один цвет, сочетание цветов или другая мутация.^[22] Мужчины подвергаются большему риску наследования мутации, сцепленной с X, потому что у мужчин есть только одна X-хромосома (XY, причем Y-хромосома несет в себе совершенно разные гены из X-хромосомы), а у женщин - две (XX); если женщина наследует нормальную Х-хромосому в дополнение к той, которая несет мутацию, она не будет отображать мутацию. У мужчин нет второй Х-хромосомы, которая бы заменяла хромосому, несущую мутацию. Если 8% вариантов данного гена являются дефектными, вероятность того, что одна копия будет дефектной, составляет 8%, но вероятность того, что обе копии являются дефектными, составляет 0,08.², т.е. 0,64%.

• Y: мужская хромосома, нейтральная для зелено-красной дальтонизма.
• X: нормальная Х-хромосома.
• Икс_d: Х-хромосома с дефицитом.
• Икс_dG: Х-хромосома с дефицитом зеленого.
• Икс_dR: Х-хромосома с дефицитом красного цвета.

Другие причины

Другие причины дальтонизма включают повреждение мозга или сетчатки, вызванное несчастными случаями и другими травмами, которые вызывают отек мозга в затылочная доля, и повреждение сетчатки, вызванное воздействием ультрафиолетовый свет (длины волн от 10 до 300 нм). Повреждение часто проявляется в более позднем возрасте.

Дальтонизм также может проявляться в ряде дегенеративных заболеваний глаз, например, связанных с возрастом. дегенерация желтого пятна, и как часть повреждения сетчатки, вызванного сахарный диабет. Витамин А дефицит также может вызвать дальтонизм.^[23]

Некоторые тонкие формы дальтонизма могут быть связаны с хроническая энцефалопатия, вызванная растворителями (CSE), вызванные длительным воздействием растворитель пары.^[24]

Красно-зеленая цветовая слепота может быть вызвана: этамбутол,^[25] лекарство, используемое для лечения туберкулез.

Механизм

Типичный человек сетчатка содержит два вида световых ячеек: стержневые клетки (активен при слабом освещении ) и конические клетки (активен при нормальном дневном свете ). Обычно существует три типа колбочек, каждый из которых содержит свой пигмент, которые активируются, когда пигменты поглощают свет. В спектральная чувствительность шишек различаются; один наиболее чувствителен к коротким длинам волн, один - к средним длинам волн, а третий - к средним и длинным волнам в пределах видимый спектр, с их максимальной чувствительностью в синей, зеленой и желто-зеленой областях спектра соответственно. Спектры поглощения трех систем перекрываются и объединяются, чтобы покрыть видимый спектр. Эти рецепторы известны как колбочки с короткой (S), средней (M) и длинной (L) длиной волны, но также часто называются синими, зелеными и красными конусами, хотя эта терминология неточна.^[26]

Каждый рецептор реагирует на широкий диапазон длин волн. Например, длинноволновый «красный» рецептор имеет пиковую чувствительность в желто-зеленом, на некотором расстоянии от красного конца (самая длинная длина волны) видимого спектра. Чувствительность нормального цветового зрения фактически зависит от перекрытия диапазонов поглощения трех систем: разные цвета распознаются, когда разные типы колбочек стимулируются в разной степени. Красный свет, например, стимулирует длинноволновые колбочки намного больше, чем любой из других, а уменьшение длины волны вызывает усиление стимуляции двух других систем колбочек, вызывая постепенное изменение оттенка.

Многие гены, участвующие в цветовом зрении, находятся на Х хромосома, что делает дальтонизм гораздо более распространенным у мужчин, чем у женщин, потому что у мужчин только одна Х-хромосома, а у женщин - две. По оценкам, у 2–3% женщин два слегка различающихся конуса красного цвета.^[27] и можно считать тетрахроматы. Сообщается, что одна из таких женщин является истинным или функциональным тетрахроматом, поскольку она может различать цвета, которые не могут различать другие люди.^[28][29]

Диагностика

Тестовое изображение Исихары, видимое людьми с нормальным цветовым зрением и людьми с различным цветовым дефицитом

В Цветовой тест Исихара Тест, состоящий из серии изображений цветных пятен, чаще всего используется для диагностики дефицита красно-зеленого цвета.^[30] Фигура (обычно одна или несколько Арабские цифры ) встроен в изображение в виде ряда пятен немного другого цвета, и его можно увидеть при нормальном цветовом зрении, но не при конкретном цветовом дефекте. Полный набор тестов имеет множество комбинаций цвета рисунка и фона и позволяет диагностировать конкретный визуальный дефект. Описанный выше аномалоскоп также используется для диагностики аномальной трихроматии.

Расположитесь на расстоянии 75 см от монитора, чтобы цветное тестовое изображение, на которое вы смотрите, было на уровне глаз, прочтите описание изображения и посмотрите, что вы видите !! Не обязательно во всех случаях использовать весь набор изображений. При крупномасштабном экзамене тест может быть упрощен до шести тестов; тест, один из тестов 2 или 3, один из тестов 4, 5, 6 или 7, один из тестов 8 или 9, один из тестов 10, 11, 12 или 13 и один из тестов 14 или 15.^{[Эта цитата требует цитирования ]}

Поскольку цветовой тест Исихара содержит только цифры, он может быть бесполезен при диагностике маленьких детей, которые еще не научились использовать числа. В интересах выявления этих проблем на раннем этапе жизни были разработаны альтернативные тесты цветового зрения, в которых использовались только символы (квадрат, круг, автомобиль).

Помимо цветового теста Ishihara, ВМС и армия США также разрешают тестирование с Испытание фонарей Фарнсворта. Этот тест позволяет пройти 30% людей с дефицитом цвета, чей дефицит не слишком серьезен.

Другой тест, используемый клиницистами для измерения хроматической дискриминации, - это Тест оттенков Фарнсворта – Манселла 100. Пациента просят собрать набор цветных колпачков или чипов для постепенного перехода цвета между двумя анкерными колпачками.^[31]

Цветовой тест HRR (разработанный Харди, Rand, и Rittler) представляет собой красно-зеленый цветовой тест, который, в отличие от Ishihara, также имеет пластины для обнаружения тритановых дефектов.^[32]

Большинство клинических тестов разработаны так, чтобы быть быстрыми, простыми и эффективными для выявления широких категорий дальтонизма. С другой стороны, в академических исследованиях цветовой слепоты больше интереса к разработке гибких тестов для сбора тщательных наборов данных, выявления копунктальные точки, и измерить просто заметные отличия.^[33]

Классификация

Эти цветные диаграммы показывают, как видят разные люди с дальтонизмом и люди с нормальным цветовым зрением.

Виды дальтонизма и используемые термины

В зависимости от клинических проявлений дальтонизм можно охарактеризовать как полную или частичную. Полная дальтонизм встречается гораздо реже, чем частичная дальтонизм.^[34] Существует два основных типа дальтонизма: трудности с различением красного и зеленого и трудности с различением синего и желтого.^{[35][36][сомнительный – обсуждать]}

Иммунофлуоресцентная визуализация - это способ определения красно-зеленого цветового кодирования. Людям с красно-зеленой дальтонизмом (протанопия или дейтеранопия) трудно различить обычное цветовое кодирование. Замена красного на пурпурный или зеленого на бирюзовый улучшает видимость для таких людей.^[37]

Различные виды наследственной дальтонизма возникают в результате частичной или полной потери функции одной или нескольких из трех различных систем колбочек. Когда одна система конусов скомпрометирована, дихроматия полученные результаты. Наиболее частые формы дальтонизма у человека возникают из-за проблем со средней (зеленый) или длинной (красный) светочувствительной конусной системой, что затрудняет различение красного, желтого и зеленого цветов. Все вместе они называются «красно-зеленой дальтонизмом», хотя этот термин является чрезмерным упрощением и несколько вводит в заблуждение. Другие формы дальтонизма встречаются гораздо реже. К ним относятся проблемы с различением синего от зеленого и желтого от красного / розового, а также самая редкая форма из всех, полная дальтонизм или монохромность, где невозможно отличить цвет от серый, как в черное и белое фильм или фотография.

Протанопы, дейтеранопы и тританопы - это дихроматы; то есть они могут соответствовать любому цвету, который они видят, с некоторой смесью всего двух основные цвета (в отличие от людей с нормальным зрением (трихроматы ) который может различать три основных цвета). Дихроматы обычно знают, что у них проблемы с цветовым зрением, и это может повлиять на их повседневную жизнь. Из мужского населения 2% испытывают серьезные трудности с различением красного, оранжевого, желтого и зеленого цветов. (Оранжевый и желтый - это разные комбинации красного и зеленого света.) Цвета в этом диапазоне, которые кажутся очень разными для обычного зрителя, кажутся дихромату одинаковыми или похожими цветами. Термины протанопия, дейтеранопия и тританопия пришли из греческого и соответственно означают «неспособность видеть (анопия) с первым (прот-), второй (второстепенный) или третий (трость) [конус] ".

Аномальная трихроматия - наименее серьезный тип цветового дефицита.^[38] Люди с протаномалией, дейтераномалией или тританомалией являются трихроматами, но их цветовые совпадения отличаются от нормальных. Их называют аномальными трихроматами. Чтобы соответствовать заданному спектральному желтому свету, протаномным наблюдателям нужно больше красного света в смеси красного / зеленого, чем нормальному наблюдателю, а дейтераномным наблюдателям нужно больше зеленого. Однако с практической точки зрения многие протаномные и дейтераномальные люди не испытывают особых трудностей при выполнении задач, требующих нормального цветового зрения. Некоторые могут даже не осознавать, что их цветовое восприятие чем-то отличается от нормального.

Протаномалия и дейтераномалия могут быть диагностированы с помощью инструмента, называемого аномалоскоп, который смешивает спектральный красный и зеленый свет в различных пропорциях для сравнения с фиксированным спектральным желтым. Если это делается перед большой аудиторией мужчин, когда доля красного увеличивается с низкого значения, сначала небольшая часть аудитории объявляет совпадение, в то время как большинство будет видеть смешанный свет как зеленоватый; это дейтераномальные наблюдатели. Затем, когда будет добавлено больше красного, большинство скажет, что совпадение достигнуто. Наконец, когда добавлено еще больше красного, оставшиеся протаномальные наблюдатели объявят совпадение в точке, где нормальные наблюдатели увидят смешанный свет как определенно красноватый.

Красно-зеленая дальтонизм

Протанопия, дейтеранопия, протаномалия и дейтераномалия обычно являются унаследованными формами красно-зеленой цветовой слепоты, от которых страдает значительная часть населения. Пострадавшие испытывают трудности с различением красных и зеленых оттенков из-за отсутствия или мутации красных или зеленых фоторецепторов сетчатки.^[20][39] это связанный с полом: генетическая красно-зеленая дальтонизм встречается у мужчин гораздо чаще, чем у женщин, потому что гены рецепторы красного и зеленого цвета расположены на X хромосома, из которых у мужчин только один, а у женщин два. Женщины (XX) не различают красно-зеленый цвет, только если обе их Х-хромосомы дефектны с аналогичным дефектом, тогда как мужчины (XY) не различают цвета, если их единственная Х-хромосома дефектна.^[40]

Ген красно-зеленой дальтонизма передается от мужчины-дальтоника всем его дочерям, которые обычно гетерозигота перевозчиками и, таким образом, на них не влияет. В свою очередь, женщина-носитель имеет 50% шанс передать мутировавший участок Х-хромосомы каждому из своих потомков мужского пола. Сыновья пораженного мужчины не унаследуют от него эту черту, поскольку они получат его Y-хромосому, а не его (дефектную) X-хромосому. Если у пострадавшего мужчины есть дети от носителя или дальтоника, их дочери могут быть дальтониками, унаследовав пораженную Х-хромосому от каждого родителя.^[40]

Поскольку одна Х-хромосома инактивированный случайным образом в каждой клетке во время развития женщины могут быть дейтераномные гетерозиготы (т.е. женщины-носители дейтераномалии). тетрахроматы, потому что у них будут нормальные рецепторы длинной волны (красные), рецепторы нормальной средней волны (зеленые), рецепторы аномальной средней волны (дейтераномные) и нормальные аутосомный коротковолновые (синие) рецепторы в их сетчатках.^[27][28][29] То же самое относится к носителям протаномалии (у которых есть два типа длинноволновых рецепторов: нормальные средневолновые рецепторы и нормальные аутосомные коротковолновые рецепторы в сетчатке). Если по редкой случайности женщина гетерозиготна по обе протаномалия и дейтераномалия, она могла быть пятицветной. Такая ситуация могла возникнуть, если, например, она унаследовала Х-хромосому с аномальным длинноволновым геном (но нормальным средневолновым геном) от своей матери, которая является носителем протаномалии, а другую свою Х-хромосому - от дейтераномального отца. У такой женщины будет нормальный и ненормальный рецептор длинных волн, нормальный и ненормальный рецептор средних волн и нормальный аутосомный рецептор коротких волн - всего 5 различных типов цветовых рецепторов. Степень, в которой женщины, являющиеся носителями протаномалии или дейтераномалии, явно тетрахроматичны и нуждаются в смеси четырех спектральных источников света, чтобы соответствовать произвольному свету, очень изменчива. Во многих случаях это почти незаметно, но в меньшинстве тетрахроматичность очень выражена.^[27][28][29] Однако Джеймсон и другие.^[41] показали, что с помощью соответствующего и достаточно чувствительного оборудования можно продемонстрировать, что любая женщина-носитель красно-зеленой цветовой слепоты (т.е. гетерозиготная протаномалия или гетерозиготная дейтераномалия) является тетрахроматом в большей или меньшей степени. Людей, у которых проявляется дейтеранопия или дейтераномалия, иногда называют дейтанами, а людей с протанопией или протаномалией - протанами.^[42]

Поскольку дейтераномалия на сегодняшний день является наиболее распространенной формой красно-зеленой слепоты среди мужчин северо-западное европейское происхождение (с частотой 8%) отсюда следует, что доля носителей (и потенциальных дейтераномных тетрахроматов) среди самок этого генетического фонда составляет 14,7% (т.е. 92% × 8% × 2), исходя из Принцип Харди – Вайнберга.^[40]

Иллюстрация распределения колбочек в ямка человека с нормальным цветовым зрением (слева) и сетчаткой с дальтонизмом (протанопией). В центре фовеа очень мало колбочек, чувствительных к синему.

• Протанопия (1% мужчин): из-за отсутствия красных колбочек для колбочек сетчатки, чувствительных к длинноволновой длине волны, люди с этим заболеванием не могут различать цвета в зеленый –желтый –красный участок спектра. У них есть нейтральная точка голубой -подобная длина волны около 492 нм (см. спектральный цвет для сравнения), то есть они не могут отличить свет этой длины волны от белый. Для протанопов яркость красного, оранжевого и желтого цветов значительно снижена по сравнению с нормальной. Это затемнение может быть настолько выраженным, что красный цвет можно спутать с черным или темно-серым, и может показаться, что красный светофор погашен. Они могут научиться отличать красный от желтого главным образом на основе их кажущейся яркости или легкости, а не на какой-либо заметной разнице в оттенках. фиолетовый, лаванда и фиолетовый неотличимы от различных оттенки синего потому что их красноватые компоненты настолько тусклые, что становятся невидимыми. Например, розовый цветы, отражающие красный и синий свет, могут казаться протанопу просто синими. Было найдено очень мало людей с одним нормальным глазом и одним протанопическим глазом. Эти односторонние дихроматы сообщают, что с открытым только протанопическим глазом они видят длины волн короче нейтральной точки синими, а те, что длиннее, желтыми. Это редкая форма дальтонизма.

• Дейтеранопия (1% мужчин): из-за отсутствия зеленых колбочек для колбочек средней длины волны пострадавшие снова неспособны различать цвета в зелено-желто-красной части спектра. Их нейтральная точка имеет немного большую длину волны, 498 нм, более зеленоватый оттенок голубого. Дейтераноп страдает теми же проблемами различения оттенков, что и протаноп, но без аномального затемнения. Фиолетовые цвета не воспринимаются как нечто противоположное спектральным цветам; все они выглядят одинаково. Эта форма дальтонизма также известна как Дальтонизм после Джон Далтон (его диагноз как дейтеранопия был подтвержден в 1995 году, примерно через 150 лет после его смерти, ДНК анализ сохранившегося глазного яблока). Эквивалентные термины для дальтонизма в Романские языки Такие как дальтонизм (испанский, португальский и Итальянский ), дальтонизм (Французский ), дальтонизм (румынский ) И в Славянские языки Такие как дальтонизам (хорватский ), дальтонизам / далтонизам (сербский ), далтонизъм (болгарский ), далтонизам (македонский ),дальтонизм (русский ), дальтонізм (украинец ) и дальтанізм (Белорусский ) до сих пор используются для описания цветовой слепоты в широком смысле или дейтеранопии в более узком смысле. Дейтеранопические односторонние дихроматы сообщают, что с открытым только дейтеранопическим глазом они видят длины волн короче нейтральной точки синим цветом и более длинными - желтым.^[43]

• Протаномалия (1% мужчин, 0,01% женщин):^[44] Имея видоизмененную форму длинноволнового (красного) пигмента, пиковая чувствительность которого находится на более короткой длине волны, чем в нормальной сетчатке, протаномальные люди менее чувствительны к красному свету, чем обычно. Это означает, что они менее способны различать цвета, и они не видят смешанные огни как имеющие те же цвета, что и обычные наблюдатели. Они также страдают потемнением красного конца спектра. Это приводит к уменьшению интенсивности красных цветов до такой степени, что их можно принять за черные. Протаномалия - довольно редкая форма дальтонизма, составляющая около 1% мужского населения. И протаномалия, и дейтераномалия переносятся на Х-хромосому.

• Дейтераномалия (наиболее часто - 6% мужчин, 0,4% женщин):^[44] Эти люди имеют видоизмененный пигмент средней длины волны (зеленый). Средневолновый пигмент смещен в сторону красного конца спектра, что приводит к снижению чувствительности к зеленой области спектра. В отличие от протаномалии интенсивность окраски не меняется. Дейтераномальный человек считается «зеленым слабым». Например, вечером темно-зеленые машины кажутся дейтераномальным людям черными. Как и протаноматы, дейтераноматы плохо распознают небольшие различия в оттенки в красной, оранжевой, желтой, зеленой области спектра. Они делают ошибки в названии оттенков в этой области, потому что оттенки кажутся несколько смещенными в сторону зеленого. Однако, в отличие от протаноматов, дейтераномальные люди нет есть проблема потери "яркости".

Люди с дейтераномалией могут лучше различать оттенки цвет хаки чем люди с нормальным зрением, и могут иметь преимущество при поиске, скажем, хищников, пищи или замаскированных объектов, спрятанных среди листвы.^[45][46]

Сине-желтая дальтонизм

Людям с тританопией и тританомалией трудно различать голубоватые и зеленоватые оттенки, а также желтоватые и красноватые оттенки.

Цветовая слепота, связанная с инактивацией системы колбочек, чувствительных к коротким длинам волн (пики спектра поглощения которых находятся в синевато-фиолетовом цвете), называется тританопия или, грубо говоря, сине-желтая дальтонизм. Нейтральная точка тританопа находится около желтоватого цвета 570 нм; зеленый цвет воспринимается на более коротких волнах, а красный - на более длинных.^[47] Мутация коротковолновых чувствительных колбочек называется тританомалия. Тританопия одинаково распространена среди мужчин и женщин. Джереми Х. Натанс (с Медицинский институт Говарда Хьюза ) продемонстрировали, что ген, кодирующий рецептор синего цвета, лежит на хромосома 7, который поровну распределяется между мужчинами и женщинами. Следовательно, это не связано с полом. У этого гена нет соседей с похожей последовательностью ДНК. Дальтонизм к синему цвету вызван простой мутацией в этом гене.

• Тританопия (менее 1% мужчин и женщин): из-за отсутствия коротковолновых колбочек пострадавшие видят коротковолновые цвета (синий, индиго и спектральные фиолетовый ) как зеленоватый и сильно тусклый, некоторые из этих цветов даже чернить. Желтый неотличим от розовый, а фиолетовые цвета воспринимаются как разные оттенки красного. Эта форма дальтонизма не связана с полом.

• Тританомалия (одинаково редко для мужчин и женщин [0,01% для обоих]):^[44] Имеет видоизмененную форму коротковолнового (синего) пигмента. Коротковолновый пигмент смещен в зеленую область спектра. Это самая редкая форма аномальной трихроматической дальтонизма. В отличие от других аномальных трихроматических цветовых дефектов, мутация этой дальтонизма передается на хромосоме 7. Следовательно, она одинаково распространена как в мужском, так и в женском населении. Код гена OMIM для этой мутации - 304000 «Дальтонизм, частичная тританомалия».^[48]

Полная дальтонизм

Полная дальтонизм определяется как неспособность видеть цвет. Хотя этот термин может относиться к приобретенным расстройствам, таким как церебральная ахроматопсия также известная как цветная агнозия, это обычно относится к врожденным нарушениям цветового зрения (т.е. стержневая монохромность и реже монохромность конуса ).^[49][50]

При церебральной ахроматопсии человек не может воспринимать цвета, даже если глаза способны их различать. Some sources do not consider these to be true color blindness, because the failure is of perception, not of vision. They are forms of зрительная агнозия.^[50]

Монохромность is the condition of possessing only a single channel for conveying information about color. Monochromats possess a complete inability to distinguish any colors and perceive only variations in brightness. It occurs in two primary forms:

1. Rod monochromacy, frequently called ахроматопсия, where the retina contains no cone cells, so that in addition to the absence of color discrimination, vision in lights of normal intensity is difficult. While normally rare, achromatopsia is very common on the island of Пингелап, часть Понпеи государственный, Федеративные Штаты Микронезии, где это называется Маскун: about 10% of the population there has it, and 30% are unaffected carriers. The island was devastated by a storm in the 18th century (an example of a генетическое узкое место ) and one of the few male survivors carried a gene for achromatopsia. The population grew to several thousand before the 1940s.
2. Cone monochromacy is the condition of having both rods and cones, but only a single kind of cone. A cone monochromat can have good pattern vision at normal daylight levels, but will not be able to distinguish hues. Blue cone monochromacy (X chromosome) is caused by lack of functionality of L and M cones (red and green). It is encoded at the same place as red–green color blindness on the X chromosome. Peak spectral sensitivities are in the blue region of the visible spectrum (near 440 nm). People with this condition generally show нистагм ("jiggling eyes"), photophobia (light sensitivity), reduced Острота зрения, и миопия (nearsightedness).^[51] Visual acuity usually falls to the 20/50 to 20/400 range.

Управление

There is no cure for color deficiencies. ″The American Optometric Association reports a contact lens on one eye can increase the ability to differentiate between colors, though nothing can make you truly see the deficient color.″^[52]

Линзы

Optometrists can supply colored spectacle lenses or a single red-tint contact lens to wear on the non-dominant eye, but although this may improve discrimination of some colors, it can make other colors more difficult to distinguish. A 1981 review of various studies to evaluate the effect of the X-chrom contact lens concluded that, while the lens may allow the wearer to achieve a better score on certain color vision tests, it did not correct color vision in the natural environment.^[53] A case history using the X-Chrom lens for a rod monochromat is reported^[54] and an X-Chrom manual is online.^[55]

Lenses that filter certain wavelengths of light can allow people with a cone anomaly, but not dichromacy, to see better separation of colors, especially those with classic "red/green" color blindness. They work by notching out wavelengths that strongly stimulate both red and green cones in a deuter- or protanomalous person, improving the distinction between the two cones' signals. As of 2012, sunglasses that notch out color wavelengths are available commercially.^[56]

Программы

Many mobile and computer applications have been developed to help color blind individual to view better differentiate between colors. Some applications launch a simulation of colorblindness to allow people with typical vision to understand how people with color blindness see the world, which can improve inclusive design for both groups. This is achieved using an Цветовое пространство LMS.^[57]

After analyzing what colors are confusing, daltonization algorithms can be used to create a color filter for people with color blindness to notice some color differences more easily.^[58]

Эпидемиология

Color blindness affects a large number of individuals, with protans and deutans being the most common types.^[20] In individuals with Northern European ancestry, as many as 8 percent of men and 0.4 percent of women experience congenital color deficiency.^[59]

The number affected varies among groups. Isolated communities with a restricted gene pool sometimes produce high proportions of color blindness, including the less usual types. Examples include rural Финляндия, Венгрия, и некоторые из Шотландский острова.^{[нужна цитата ]} In the United States, about 7 percent of the male population—or about 10.5 million men—and 0.4 percent of the female population either cannot distinguish red from green, or see red and green differently from how others do (Howard Hughes Medical Institute, 2006^{[требуется разъяснение ]}). More than 95 percent of all variations in human color vision involve the red and green receptors in male eyes. It is very rare for males or females to be "blind" to the blue end of the spectrum.^[60]

История

An 1895 illustration of normal vision and various kinds of color blindness. It is not accurate^{[нужна цитата ]}, but shows the views on this subject at the time.

The first scientific paper on the subject of color blindness, Extraordinary facts relating to the vision of colours, was published by the English chemist Джон Далтон в 1798 г.^[62] after the realization of his own color blindness. Because of Dalton's work, the general condition has been called daltonism, although it usually refers specifically to red–green color blindness.

Общество и культура

Design implications

Testing the colors of a web chart, (центр), to ensure that no information is lost to the various forms of color blindness.

Эта секция нужны дополнительные цитаты для проверка. Пожалуйста помоги улучшить эту статью к добавление цитат в надежные источники. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. (Август 2012 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

Цветовые коды present particular problems for those with color deficiencies as they are often difficult or impossible for them to perceive.

Хороший графический дизайн avoids using color coding or using color contrasts alone to express information;^[63] this not only helps color blind people, but also aids understanding by normally sighted people by providing them with multiple reinforcing cues. ^{[64][нужна цитата ]}

Designers need to take into account that color-blindness is highly sensitive to differences in material. For example, a red–green colorblind person who is incapable of distinguishing colors on a map printed on paper may have no such difficulty when viewing the map on a computer screen or television. In addition, some color blind people find it easier to distinguish problem colors on artificial materials, such as plastic or in acrylic paints, than on natural materials, such as paper or wood. Third, for some color blind people, color can only be distinguished if there is a sufficient "mass" of color: thin lines might appear black, while a thicker line of the same color can be perceived as having color.^{[нужна цитата ]}

Designers should also note that red–blue and yellow–blue color combinations are generally safe. So instead of the ever-popular "red means bad and green means good" system, using these combinations can lead to a much higher ability to use color coding effectively. This will still cause problems for those with monochromatic color blindness, but it is still something worth considering.^[65]

When the need to process visual information as rapidly as possible arises, for example in an emergency situation, the visual system may operate only in shades of gray, with the extra information load in adding color being dropped.^{[нужна цитата ]} This is an important possibility to consider when designing, for example, emergency brake handles or emergency phones.

Профессии

Color blindness may make it difficult or impossible for a person to engage in certain occupations. Persons with color blindness may be legally or practically barred from occupations in which color perception is an essential part of the job (например., mixing paint colors), or in which color perception is important for safety (например., operating vehicles in response to color-coded signals). This occupational safety principle originates from the Lagerlunda train crash of 1875 in Sweden. Following the crash, Professor Alarik Frithiof Holmgren, a physiologist, investigated and concluded that the color blindness of the engineer (who had died) had caused the crash. Professor Holmgren then created the first test using different-colored skeins to exclude people from jobs in the transportation industry on the basis of color blindness.^[66] However, there is a claim that there is no firm evidence that color deficiency did cause the collision, or that it might have not been the sole cause.^[67]

Color vision is important for occupations using telephone or computer networking cabling, as the individual wires inside the cables are color-coded using green, orange, brown, blue and white colors.^[68] Electronic wiring, transformers, resistors, and capacitors are color-coded as well, using black, brown, red, orange, yellow, green, blue, violet, gray, white, silver, gold.^[69]

Вождение

Some countries have refused to grant driving licenses to individuals with color blindness. В Румыния, there is an ongoing campaign to remove the legal restrictions that prohibit colorblind citizens from getting водительские права.^{[нужна цитата ]}

The usual justification for such restrictions is that drivers of motor vehicles must be able to recognize color-coded signals, such as светофор or warning lights.^[65]

Piloting aircraft

While many aspects of aviation depend on color coding, only a few of them are critical enough to be interfered with by some milder types of color blindness. Some examples include color-gun signaling of aircraft that have lost radio communication, color-coded glide-path indications on runways, and the like. Some jurisdictions restrict the issuance of pilot credentials to persons who suffer from color blindness for this reason. Restrictions may be partial, allowing color-blind persons to obtain certification but with restrictions, or total, in which case color-blind persons are not permitted to obtain piloting credentials at all.^[70]

В Соединенных Штатах Федеральная авиационная администрация requires that pilots be tested for normal color vision as part of their medical clearance in order to obtain the required medical certificate, a prerequisite to obtaining a pilot's certification. If testing reveals color blindness, the applicant may be issued a license with restrictions, such as no night flying and no flying by color signals—such a restriction effectively prevents a pilot from holding certain flying occupations, such as that of an airline pilot, although commercial pilot certification is still possible, and there are a few flying occupations that do not require night flight and thus are still available to those with restrictions due to color blindness (e.g., agricultural aviation). The government allows several types of tests, including medical standard tests (например., то Исихара, Dvorine, and others) and specialized tests oriented specifically to the needs of aviation. If an applicant fails the standard tests, they will receive a restriction on their medical certificate that states: "Not valid for night flying or by color signal control". They may apply to the FAA to take a specialized test, administered by the FAA. Typically, this test is the "color vision light gun test". For this test an FAA inspector will meet the pilot at an airport with an operating control tower. Цвет signal light gun will be shone at the pilot from the tower, and they must identify the color. If they pass they may be issued a waiver, which states that the color vision test is no longer required during medical examinations. They will then receive a new medical certificate with the restriction removed. This was once a Statement of Demonstrated Ability (SODA), but the SODA was dropped, and converted to a simple waiver (letter) early in the 2000s.^[71]

Research published in 2009 carried out by the Лондонский городской университет 's Applied Vision Research Centre, sponsored by the UK's Управление гражданской авиации and the U.S. Federal Aviation Administration, has established a more accurate assessment of color deficiencies in pilot applicants' red/green and yellow–blue color range which could lead to a 35% reduction in the number of prospective pilots who fail to meet the minimum medical threshold.^[72]

Изобразительное искусство

Inability to distinguish color does not necessarily preclude the ability to become a celebrated artist. The 20th century expressionist painter Клифтон Пью, three-time winner of Australia's Приз Арчибальда, on biographical, gene inheritance and other grounds has been identified as a protanope.^[73] 19th century French artist Шарль Мерион became successful by concentrating on травление rather than painting after he was diagnosed as having a red–green deficiency.^[74] Джин Ким 's red–green color blindness did not stop him from becoming first an аниматор and later a character designer with Анимационные студии Уолта Диснея.^[75]

Rights of the color blind

Бразилия

A Brazilian court ruled that people with color blindness are protected by the Inter-American Convention on the Elimination of All Forms of Discrimination against Person with Disabilities.^[76][77][78]

At trial, it was decided that the carriers of color blindness have a right of access to wider knowledge, or the full enjoyment of their human condition.

Соединенные Штаты

In the United States, under federal anti-discrimination laws such as the Закон об американцах с ограниченными возможностями, color vision deficiencies have not been found to constitute a disability that triggers protection from workplace discrimination.^[79]

А famous traffic light on Tipperary Hill в Сиракузы, Нью-Йорк, is upside-down due to the sentiments of its Ирландский американец сообщество,^[80] but has been criticized due to the potential hazard it poses for color-blind persons.^[81]

Исследование

Some tentative evidence finds that color blind people are better at penetrating certain color camouflages. Such findings may give an evolutionary reason for the high rate of red–green color blindness.^[9] There is also a study suggesting that people with some types of color blindness can distinguish colors that people with normal color vision are not able to distinguish.^[82] In World War II, color blind observers were used to penetrate camouflage.^[83]

In September 2009, the journal Природа сообщил, что исследователи в Вашингтонский университет и Университет Флориды were able to give trichromatic vision to беличьи обезьяны, which normally have only dichromatic vision, using генная терапия.^[84]

In 2003, a cybernetic device called eyeborg was developed to allow the wearer to hear sounds representing different colors.^[85] Achromatopsic artist Нил Харбиссон was the first to use such a device in early 2004; the eyeborg allowed him to start painting in color by memorizing the sound corresponding to each color. In 2012, at a Конференция TED, Harbisson explained how he could now perceive colors outside the ability of human vision.^[86]

Смотрите также

• Список людей с дальтонизмом
• Слепота движения
• Red–green color space
• Тетрахроматия
• City university test

Рекомендации

дальнейшее чтение

внешняя ссылка

• Дальтонизм в Керли
• "A Glossary of Color Science."