Protanomalie an Farbe simulieren

Protanomalie ist eine häufige Form anomaler Trichromasie, bei der die langwelligen (L-)Zapfen der Netzhaut eine verringerte Empfindlichkeit für rotes Licht aufweisen. Designer, Accessibility-Prüfer und Lehrende brauchen oft eine schnelle, deterministische Vorschau, wie eine Markenfarbe, eine Diagrammserie oder ein UI-Zustand wirken kann, wenn die Rotunterscheidung geschwächt ist — nicht volle Protanopie, sondern eine partielle Mischung aus Normalvision und Protan-Projektion. Dieses Werkzeug zur Simulation von Protanomalie an einer Farbe akzeptiert eine Hex- oder RGB-Farbe sowie optional eine Stärke von null bis eins, wandelt die Farbe in den LMS-Zapfenraum um, wendet teilweise eine Protan-Transformation im Viénot-Stil an, die den L-Kanal aus M und S rekonstruiert, wandelt zurück nach RGB und liefert das simulierte Hex, die Kanäle und die CSS-Zeichenkette. Stärke null lässt die Farbe unverändert; Stärke eins nähert volle Protanopie an; der Standardwert null Komma sechs modelliert eine typische moderate Protanomalie.

Was Protanomalie ist

Normales Farbsehen beruht auf drei Zapfentypen in der Netzhaut, die lange, mittlere und kurze Wellenlängen erfassen. Bei Protanomalie, einer häufigen Form der anomalen Trichromasie, ist der Zapfen für lange Wellenlängen weniger empfindlich. Rot wirkt dadurch dunkler oder weniger gesättigt, und Rot-Grün-Paare lassen sich schwerer unterscheiden als bei normalem Sehen. Anders als bei Protanopie funktionieren aber noch alle drei Zapfenklassen. Für Designer, Prüfer der Barrierefreiheit und Lehrende ist deshalb eine Vorschau hilfreich, die nicht gleich den vollen Ausfall zeigt, sondern eine einstellbare Abschwächung.

So wird simuliert und wo die Grenzen liegen

Die Farbe wird in den Zapfenraum übertragen. Dort wird ein Ersatz für den Rotkanal aus den beiden anderen Kanälen gebildet, wie es die klassischen Modelle nach Viénot, Brettel und Mollon beschreiben, und mit dem ursprünglichen Wert gemischt. Die Stärke bestimmt den Anteil: 0 lässt die Farbe unverändert, 1 nähert die volle Protanopie an, 0.6 entspricht einer typischen mittleren Ausprägung. Danach wird zurück nach RGB gerechnet. Das ist eine Vorschau für Paletten, Markenfarben und Unterricht, keine medizinische Diagnose. Ersetzen Sie damit nicht Tests mit Menschen, die tatsächlich eine Farbsehschwäche haben.

Was Protanomalie-Simulation bedeutet und wie die partielle Protan-Transformation funktioniert

Normale menschliche Farbwahrnehmung ist trichromatisch: drei Zapfentypen (L, M und S) tasten das Spektrum bei langen, mittleren und kurzen Wellenlängen ab. Bei Protanomalie ist das Photopigment des L-Zapfens verschoben oder weniger wirksam, sodass Rottöne dunkler oder weniger gesättigt wirken und Rot–Grün-Paare schwerer zu trennen sind als bei Normalvision, während dennoch drei Zapfenklassen arbeiten — im Gegensatz zur Protanopie, bei der der L-Kanal faktisch fehlt.

Ein praktisches Engineering-Modell braucht kein volles physiologisches Spektrum: Es mappt Display-RGB nach LMS, ersetzt die L-Koordinate durch eine Linearkombination aus M und S, die die protanopische Ebene annähert (klassisch L gleich zwei Komma null zwei drei vier vier mal M minus zwei Komma fünf zwei fünf acht eins mal S nach Matrizen im Stil von Viénot, Brettel und Mollon), und mappt LMS zurück nach RGB. Die volle dichromatische Simulation nutzt nur diesen Ersatz.

Protanomalie wird modelliert, indem originales LMS mit protanischem LMS über ein Stärkegewicht s im Einheitsintervall gemischt wird: L-Strich gleich (eins minus s) mal L plus s mal L-protan, während M und S vor der Rücktransformation auf dem Originalpfad bleiben. Diese partielle Anwendung ist deterministisch, günstig und gut genug für UI-Vorschauen, Palette-Audits und Lehrdemos. Sie ist kein klinisches Diagnosewerkzeug und ersetzt keine Tests mit Menschen mit Farbsehschwäche.