色盲模拟器,免费
查看图像和颜色在色觉缺陷人士眼中的样子。
色觉缺陷类型
红色盲 Protanopia(约 1% 男性)· 缺少红色视锥细胞。红色显得暗淡,难与绿色区分。
绿色盲 Deuteranopia(约 1% 男性)· 缺少绿色视锥细胞。最常见类型。绿色与红色看起来相似。
蓝色盲 Tritanopia(约 0.003%)· 缺少蓝色视锥细胞。蓝色看起来偏绿,黄色看起来偏粉。
全色盲 Achromatopsia(约 0.003%)· 完全没有色觉。一切都呈灰度。
红色弱 / 绿色弱 / 蓝色弱 · 上述的部分性版本,仍有感知但敏感度降低。
约 8% 的男性和 0.5% 的女性存在某种形式的色觉缺陷。
为何为色觉缺陷设计至关重要
色觉缺陷(CVD)很常见。美国国家眼科研究所报告称,约每12名男性中就有1人患有某种形式的CVD;由于最常见的类型通过X染色体隐性基因遗传,女性受影响的比例低得多。综合来看,全球患有某种程度CVD的人口达数亿之多。任何依赖红色和绿色传递含义的面向用户的设计(错误与成功指示器、图表、状态标签、验证消息)都会对相当比例的用户造成障碍,除非颜色与其他提示搭配使用。
这也是正式的无障碍要求。WCAG 2.2成功标准1.4.1(「颜色的使用」),A级直接声明了这一规则:「颜色不得作为传递信息、指示操作、提示响应或区分视觉元素的唯一视觉手段。」A级是最低WCAG合规标准,未达到该标准不仅意味着网站无障碍不合格,在强制要求WCAG合规的司法管辖区(美国508条款、欧盟无障碍法案、英国平等法案)还将面临法律违规。
色觉缺陷的八种形式
人类色觉依赖三类视锥感光细胞:L-锥体(长波长,峰值约为红色)、M-锥体(中波长,峰值约为绿色)和S-锥体(短波长,峰值约为蓝紫色)。每种CVD对应其中一类锥体缺失(-anopia)或灵敏度偏移(-anomaly)。
| 类型 | 受影响的锥体 | 视觉效果 |
|---|---|---|
| 原无色症 | L-锥体缺失 | 红色显暗;红绿易混淆。 |
| 原色弱 | L-锥体偏移 | 红色敏感度下降;轻至中度红绿混淆。 |
| 第二型无色症 | M-锥体缺失 | 绿色和红色看起来相似。 |
| 第二型色弱 | M-锥体偏移 | 最常见的色觉缺陷类型,绿色敏感度下降,轻至中度红绿混淆。 |
| 第三型无色症 | S-锥体缺失 | 蓝色偏绿,黄色偏粉。非常罕见。 |
| 第三型色弱 | S-锥体偏移 | 蓝黄辨别力下降。 |
| 全色盲 | 所有锥体缺失 | 完全没有色觉;世界呈现灰度。通常伴有畏光和视力下降。 |
| 全色弱 | 所有锥体受损 | 全色谱色彩辨别力严重下降。 |
第二型色弱是最常见的类型,因为L-锥体和M-锥体感光色素基因相邻于X染色体上,且仅相差数个氨基酸。小突变容易使M-锥体的灵敏度峰值向L-锥体靠拢,降低大脑区分红绿的能力。
为何男性更容易受影响
L-锥体(OPN1LW)和M-锥体(OPN1MW)感光色素基因均位于X染色体上。男性只有一条X染色体(来自母亲);女性有两条(各来自父母一方)。隐性缺陷要在女性身上表现,需要两条X染色体上都有缺陷基因,而男性只需在唯一的X染色体上有缺陷。这一规律使得红绿色觉缺陷在男女之间产生约10×的患病率差异。S-锥体基因位于7号染色体上,为常染色体遗传;第三型无色症和第三型色弱对男女的影响概率相似,但这两种类型本身极为罕见。
WCAG对比度要求同样适用
除成功标准1.4.1外,WCAG还对文字和UI组件规定了最低对比度比,均针对实际可见的颜色对进行测量:
- SC 1.4.3对比度(最低标准),AA级:普通正文至少4.5:1,大型或粗体文字至少3:1。
- SC 1.4.6对比度(增强标准),AAA级:普通文字7:1,大型文字4.5:1。
- SC 1.4.11非文字对比度,AA级:UI组件和图形对象(按钮边框、焦点指示器、图标轮廓)至少3:1。
请将本模拟器与对比度检查工具配合使用。两种颜色在正常视觉下可能具有完全合格的4.5:1对比度,但对第二型色盲患者来说仍无法区分。模拟器能捕捉单纯对比度检查所遗漏的第二类失效模式。
常见设计陷阱及修复方法
- 用红/绿状态指示器表示成功与错误。搭配图标(✗ / ✓)、文字标签或不同形状。切勿仅凭色调区分。
- 无下划线的彩色链接。许多CVD用户无法将彩色链接与正文区分。添加下划线、字体粗细变化或两者兼用。
- 仅用颜色区分类别的条形图。添加图案、直接标注,或使用色觉安全调色板(Viridis、Cividis、Magma、Okabe-Ito、ColorBrewer的CVD安全集)。
- 红→绿渐变热力图。改用感知均匀调色板:Matplotlib的Viridis(自2017年起为默认值)和Cividis(Nuñez et al,2018年,专为CVD用户设计)均安全。
- 仅用红色文字进行表单验证。搭配图标、明确的错误消息和可见的字段边框变化。
- 「点击绿色按钮」类指示。请改用位置或标签描述,而非颜色。
- 具有相似色调的地图图例。红橙黄刻度的等值区域图在第二型色盲下可能塌缩为两种无法区分的颜色。使用单色调刻度(浅蓝至深蓝)或CVD安全发散调色板。
- 游戏设计中的颜色编码。早期神奇宝贝水晶版的果实和神奇宝贝GO原版彩色宝可站就有过涉及红绿决策的著名设计问题,许多CVD玩家无法完成这些操作。
色觉安全调色板
- Viridis:Matplotlib自2017年起的默认顺序调色板。在正常视觉和CVD视觉下均感知均匀。
- Cividis:专为CVD用户设计(Nuñez、Anderton & Renslow,PLOS ONE 2018年)。即使在模拟第二型或原无色症的情况下,仍保持均匀的感知距离。
- ColorBrewer:Cynthia Brewer为制图学设计的调色板。网站明确标注了顺序型、发散型和定性数据的CVD安全变体。
- Okabe-Ito:由Masataka Okabe和Kei Ito为科学出版物无障碍性设计的八色定性调色板。推荐用于最多8个类别的分类数据。
浏览器DevTools也有CVD模拟器
Chrome和Edge的DevTools均内置「模拟视觉缺陷」选项(在「渲染」标签页中),可模拟整个视口的原无色症、第二型无色症、第三型无色症和全色盲。Firefox的无障碍检查器也提供类似的模拟器。这些工具非常适合在设计审查时进行全页面审核;本单色工具通过一次隔离一个色块来补充它们的功能,方便您在不受页面其余部分干扰的情况下做出调色板决策。
您可能听说过的诊断测试
- 石原色盲检测图(石原忍,1917年):著名的彩色圆点图,藏有隐藏数字。在临床环境中是筛查红绿缺陷的标准工具。
- Farnsworth-Munsell 100色相测试:按连续色调顺序排列色块。测试细微的辨别力,而不仅仅是是否患有CVD。
- 色觉异常镜(Anomaloscope):调整红绿混合以匹配黄色参考色。用于CVD类型和严重程度的临床分类。
本工具不是诊断工具,它模拟特定颜色在不同类型CVD患者眼中的显示效果,帮助您围绕这一点进行设计,而非测试某人的视力。
常见错误
- 将CVD视为小众问题。每12名男性中就有1人患有CVD,这对任何消费产品的用户群而言都是相当可观的比例,且大多数患者从不提及,因为他们一辈子都在自行解决这个问题。
- 误以为「深色模式」或「高对比度」能覆盖它。对比度与CVD是两个独立维度。高对比度调色板仍可能依赖红绿区分,从而失效。
- 仅使用第二型色盲进行测试。第二型色盲是最常见的类型,但不是唯一的;原型色盲、第三型色盲以及各种部分型变体都会产生不同的混淆。请逐一测试所有类型。
- 仅使用模拟器,忽视对比度检查。调色板可能CVD安全,但仍不满足WCAG 1.4.3的最低对比度要求。两种工具都要使用。
- 按名称而非感知距离选色。「红、绿、蓝」听起来间距充足;在CVD下可能变成「深、深、蓝」。请测试实际色块。
常见问题
模拟的准确度如何?
CVD模拟是近似值,并非完美渲染。标准算法(Brettel、Viénot & Mollon于1997年提出的方法,经Viénot于1999年及Machado等人于2009年优化)将颜色投影到LMS色彩空间中缺失或偏移锥体的「混淆线」上。结果代表全二色觉者的平均视觉,但真实CVD用户存在个体差异,大脑会通过亮度、上下文和过往经验提供的线索进行补偿,这些是静态模拟无法复制的。
我的图片或颜色会被发送至任何地方吗?
不会。模拟完全在您的浏览器中通过canvas元素运行,逐像素应用颜色变换。不会有任何内容被上传、记录或存储。当您测试的图片是未发布的设计稿、机密UI截图或其他您不愿分享给第三方的内容时,这一点尤为重要。
我需要为所有八种CVD类型进行设计吗?
实际上,针对最常见的类型(第二型无色症和第二型色弱)进行设计,已能覆盖绝大多数用户。再针对原型无色症进行检查,可覆盖大部分其余用户。第三型色盲和第三型色弱足够罕见,通常通过第二型/原型测试即可;而一个完全不依赖色调的无障碍设计(搭配图标、图案或标签)可自动覆盖所有人。
我当前使用的调色板名称中含有「CVD安全」。还需要测试吗?
是的。「CVD安全」通常指调色板的类别颜色在模拟下可区分,但一旦您组合出真实界面(有色背景上的文字、填充色上的图标、亮度调整5%后的悬停状态),就可能重新引入混淆。测试您实际使用的颜色对,而非仅测试源调色板。
原型无色症与原型色弱有什么区别?
Protanopia(完全型)指L-锥体(红色)感光色素完全缺失,当事人没有任何功能性红色感知。Protanomaly(部分型)指L-锥体灵敏度峰值偏移而非缺失,当事人红色辨别力减弱但不为零。deutera-/deuter-和trita-/triton-遵循相同规律:-anopia是强型,-anomaly是弱型。
色觉矫正眼镜(如EnChroma)真的有效吗?
对许多红绿缺陷患者而言,有效。这类眼镜通过过滤L-锥体和M-锥体之间特定的重叠波长,拓宽某些红色和绿色之间的感知差距。它们不能「治愈」CVD,也不能让二色觉者看到正常颜色;感光色素状态保持不变。效果因人而异,也因光照条件而不同;室外日光通常是效果最好的场景。