Viktning av optotyper är outforskad domän

Brist på standarder för storleken på figurer jämfört med bokstäver

– leder till inkonsekvens mellan olika syntester och tillverkare.

  • Det är en uppenbar uppgift för oftalmologiska organisationer och forskningsinstitutioner att granska de utbredda symboloptotyperna och mäta tillförlitliga kompensationsfaktorer. Genom att följa ett mer kalibrerat och standardiserat tillvägagångssätt kan det säkerställas att syntest med symboler ger jämförbara och tillförlitliga resultat.
  • Bristen på forskningsbaserade standarder för viktningsfaktorer mellan symbolbaserade och bokstavsbaserade optotyper leder till inkonsekventa och ofta alltför gynnsamma kompensationer.
  • Tillverkare väljer att överdimensionera symboler för att vara på den säkra sidan och säkerställa att testpersoner kan se dem tydligt.
  • Men symbolerna är ofta för stora jämfört med vad som kognitivt är nödvändigt. Detta kan leda till att syntester underskattar graden av synproblem. Testpersoner kan uppnå bättre resultat än deras faktiska synnivå motiverar.

Empiriska studier och forskning utgör grunden för standardiserade viktningsfaktorer

  • För att avgöra om symboler är överdimensionerade är det viktigt att genomföra empiriska studier där man jämför prestationer på syntester med symboler kontra bokstäver. Dessa empiriska studier utgör grunden för den nödvändiga precisa kalibreringen av figurernas storlek i förhållande till barns förmåga att känna igen dem. Detta är avgörande för att säkerställa rättvisa och exakta testresultat.
  • Baserat på dessa empiriska studier och forskning bör standarder utvecklas för de viktningsfaktorer som respektive symbolbaserade optotypset kan och bör regleras efter för att ge jämförbara syntestresultat.
  • Håll svårighetsgraden så konsekvent som möjligt inom varje optotypset.
  • Man bör undvika att figurer inom ett optotypset varierar alltför mycket i sin utformning och komplexitet, eftersom detta gör det svårt att fastställa en gemensam standardkompensationsfaktor.
  • Tillverkare bör alltid genomföra kritiska utvärderingar av sina optotyper genom empiriska studier för att säkerställa att varje symbol inte har en betydligt annorlunda kognitiv svårighetsgrad jämfört med de andra optotyperna i setet.

Generellt sett bör symboler som är lika bekanta och enkla användas för att minska den kognitiva belastningen och minimera graden av förstoring. Det är också att föredra att välja symboler som i sin utformning och komplexitet liknar bokstäver så mycket som möjligt. Bokstäver uppnår sin igenkänningsförmåga genom att de har extremiteter, det vill säga att de sticker ut på ett tydligt sätt. Bokstäver som K, H, V och T är bra exempel. Om lättigenkännliga symboler produceras med dessa bokstavsformer i åtanke minskar behovet av att förstora symbolerna för att kompensera för kognitiv komplexitet, eftersom extremiteter på symboler gör dem kognitivt närmare bokstavsbaserade optotyper.

Linjetjocklek m.m.

  • Om kompensationsviktningar utförs korrekt för att jämna ut kognitiva skillnader är det inte längre avgörande om linjetjockleken som används på symbolerna motsvarar linjetjockleken på bokstäver.
  • Säkerställ att figurer har hög kontrast mot bakgrunden, precis som bokstäver vanligtvis har. Figurer med lägre kontrast kan kräva större storlekar för att uppnå samma synlighet som bokstäver.
  • Symboler med mindre komplexa former kan lättare jämföras med bokstäver. Mer komplexa symboler måste förstoras mer än enkla figurer för att uppnå samma nivå av igenkänning.
  • Testa figurer och bokstäver i en kontrollerad experimentell uppställning för att kalibrera storlekarna. Detta innebär att testpersoner genomgår syntester med både symboler och bokstäver och justerar storlekarna tills resultaten är jämförbara.
  • Använd statistiska analyser för att fastställa de optimala storlekarna för figurer i förhållande till bokstäver baserat på testresultaten.

ISOeyes har genomfört omfattande empiriska studier och därefter utfört kalibreringar av alla våra egenutvecklade optotyper – vilket säkerställer att de ger identiska syntestresultat!

Skillnader i perception av bokstäver jämfört med figurer

Vetenskaplig forskning inom visuell perception och kognitiv psykologi har undersökt skillnaderna i perceptionen av bokstäver jämfört med figurer. Vetenskapen visar att bokstäver generellt sett är kognitivt lättare för ögat och hjärnan att identifiera jämfört med figurer, på grund av en högre grad av igenkänning, specialiserade hjärnområden och deras designade särart. Detta gör bokstäver till ett effektivt verktyg i många visuella uppgifter, även om figurer också har sin plats, särskilt när man arbetar med personer som inte kan läsa eller specifika syntest:

Igenkänning och erfarenhet

  • Bokstäver: Personer som kan läsa har omfattande erfarenhet av att känna igen bokstäver eftersom de ständigt interagerar med dem i vardagen. Denna högre grad av igenkänning gör det kognitivt enklare för ögat och hjärnan att identifiera bokstäver snabbt och exakt.
  • Figurer: Figurer kan variera mer i komplexitet och form än bokstäver. Medan enkla figurer (som cirklar, fyrkanter och hjärtan) kan vara lätta att känna igen, kan mer komplexa eller obekanta figurer kräva mer kognitiv bearbetning.

Kognitiva processer

  • Bokstäver: Igenkänningen av bokstäver involverar specialiserade områden i hjärnan, såsom det visuella ordformområdet (VWFA), som ansvarar för bearbetning av skrivna ord och bokstäver. Denna specialisering gör igenkänning av bokstäver mycket effektiv.
  • Figurer: Igenkänning av figurer involverar flera olika områden i hjärnan beroende på figurens komplexitet och betydelse. Detta kan göra processen mer kognitivt krävande jämfört med bokstäver.

Visuell åtskillnad

  • Bokstäver: De flesta bokstäver är utformade för att vara visuellt distinkta, även när de är tätt placerade, vilket underlättar snabb igenkänning.
  • Figurer: Figurer kan variera mer i form och storlek, vilket gör det svårare att särskilja dem, särskilt om de är komplexa eller obekanta.

Kontrast och form

  • Bokstäver: Har ofta starka kontraster och väldefinierade former, vilket gör dem lätta att se och känna igen, även i låg upplösning eller på avstånd.
  • Figurer: Beroende på deras design kan figurer variera mer i kontrast och form, vilket kan påverka synlighet och igenkänning.

Empiriska studier

  • Studier om ordigenkänning: Många studier har visat att människor kan känna igen ord och bokstäver extremt snabbt (inom några millisekunder), vilket tyder på en hög grad av automatisering i denna process.
  • Studier om figurigenkänning: Att känna igen figurer, särskilt obekanta eller komplexa figurer, kan ta längre tid och kräva mer kognitiv bearbetning.

Praktiska tillämpningar

  • Syntester: Syntester som använder bokstäver kan dra nytta av människors bekantskap med dessa symboler och därmed ge mer konsekventa resultat. Tester med figurer kan vara användbara för att testa synen hos personer som inte kan läsa (som små barn), men kan variera mer beroende på utformningen av figuren.
  • Utformning av visuella material: Vid utformning av visuella material för snabb igenkänning (som skyltar, varningar etc.) kan det vara mer effektivt att använda bokstäver eller mycket enkla figurer för att säkerställa snabb och korrekt uppfattning.

Jämförelse av två teckningar av ett äpple:

  1. Teckning 1:
    • Kvadrat på 5×5 cm
    • Linjetjocklek på 0,8 cm
  2. Teckning 2:
    • Kvadrat på 10×10 cm
    • Linjetjocklek på 0,4 cm

Slutsatser om visuell perception och igenkänning:

  1. Storlek och skala:
    • A- Större bilder ger mer visuell information och detaljer, vilket gör dem lättare att känna igen.
    • B- Större teckningar projicerar större bilder på näthinnan, vilket underlättar visuell skärpa och igenkänning av objekt.
  2. Linjetjocklek:
    • Tjockare linjer kan öka kontrasten och göra konturerna mer distinkta, men storleken på bilden spelar en större roll för den övergripande igenkänningen.
  3. Förbättrad igenkänning på olika avstånd:
    • Större teckningar är lättare att se och känna igen på längre avstånd, även om linjen är tunnare.
  4. Kontrast och synlighet:
    • Även om linjen är tunnare kan kontrasten mellan linjen och bakgrunden fortfarande vara tillräcklig för att formen ska vara lätt att känna igen i större teckningar.
  5. Visuell fysiologi:
    • Den mänskliga synskärpan är bättre anpassad för att se objekt av medelstor till stor storlek.

Referenser:

  • Angående punkt 1A: Goldstein, E. B. (2013). Sensation and Perception (9:e upplagan). Cengage Learning. Kapitel 5, sidorna 100-135.
  • Angående punkt 1B: Pelli, D. G., Robson, J. G., & Wilkins, A. J. (1988). The Design of a New Letter Chart for Measuring Contrast Sensitivity. Clinical Vision Sciences, 2(3), 187-199.
  • Angående punkt 2: Wang, K., & Cottrell, G. W. (2012). The Strengths and Weaknesses of the Stroke Width Transform for Text Detection. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 34(6), 1173-1186.
  • Angående punkt 3: Hecht, S., Shlaer, S., & Pirenne, M. H. (1942). Energy, Quanta, and Vision. The Journal of General Physiology, 25(6), 819-840.
  • Angående punkt 4: Kandel, E. R., Schwartz, J. H., & Jessell, T. M. (2000). Principles of Neural Science (4:e upplagan). McGraw-Hill. Kapitel 27, sidorna 492-525.
  • Angående punkt 5: Duin, R. P. W., & Pavešić, N. (2001). Visual Pattern Recognition in Machine Vision. Pattern Recognition, 34(11), 2213-2226.