Αναγνώριση μέσω αφής περίγλυφων γραφικών μεταβλητού ύψους κουκίδας από άτομα με τύφλωση

Abstract

ABSTRACT The main research objective of this dissertation is the investigation of classification accuracy, task difficulty, and response speed of users with visual impairment in texture identification tests using tactile graphics which were consisted of embossed lines and embossed square areas without semantic content. These textures were created by an advanced braille embosser, a Tiger VP200, and consisted of embossed dotted lines and square areas produced at eight levels of dot heights combined with two versions of densities ( 10 and 20 dpi, respectively). Furthermore, within the framework of this study, the appropriate combination of dot heights that appears to constitute the optimal level of tactile recognition for users who are blind was determined. Overall, the present dissertation was developed in two phases. In the first phase, the levels of texture discrimination in terms of dot height and density were investigated among participants who were blind. This phase was characterized as pilot and included the following activities and corresponding outcomes: a) the degree of discriminability of dot height and density was recorded using a spectrum of eight dot heights in the form of embossed graphics consisted of lines and squares. It was observed that participants with visual impairment did not recognize all eight heights with the same level of accuracy and showed a preference for a subset of textures— specifically, those created with lower dot heights regardless of their density, b) levels of confusion were identified within the preferred subset of textures when these textures were combined to create tactile graphics, and c) the combination of the texture presentation structure ( random or ordered arrangement) combined with the dot density was found to significantly affect recognition performance. In the second phase, the consistency of texture discrimination and the identification of recognition patterns were investigated within specific subsets of textures as a function of dot height and dot density. This phase constituted the main research phase, and the related experiments demonstrated that users’ behavior regarding the recognition of embossed graphic textures was consistent, both in identifying the best- recognized textures— namely, the four most distinct textures— and during the validation stage. It was confirmed that the textures most easily perceived are those produced with the lowest dot heights, and it seems that as the dot height increases, the degree of confusion also increases. In conclusion, this dissertation aims to propose an innovative approach to a protocol for the use of textures in tactile embossed graphics produced at varying dot heights and densities by braille embossers/ printers. In doing so, it seeks to improving access to science education and fostering more effective inclusion for learners with visual impairment.

ΠΕΡΙΛΗΨΗ Το κύριο ερευνητικό θέμα της παρούσας διατριβής είναι η διερεύνηση της ακρίβειας ταξινόμησης, του βαθμού δυσκολίας και της ταχύτητας των χρηστών με αναπηρία όρασης σε δοκιμές προσδιορισμού υφών απτικών γραφικών με εστιγμένες γραμμές και εστιγμένες τετράγωνες περιοχές χωρίς σημασιολογία που π αράγονται σε οκτώ ύψη κουκκίδας και σε δύο πυκνότητες κουκκίδας. Οι υφές αυτές δημιουργήθηκαν από έναν περιγλυφιτή Tiger VP200 σε πυκνότητες 20 και σε 10 dpi αντίστοιχα. Επιπλέον, στο πλαίσιο της παρούσας έρευνας περιγράφτηκε και ο κατάλληλος συνδυασμός των υψών κουκκίδας που φαίνεται να συνιστούν το καλύτερο επίπεδο απτικής αναγνώρισης από χρήστες με τύφλωση. Συνολικά, η παρούσα διατριβή αναπτύχθηκε σε δύο φάσεις. Στην πρώτη διερευνήθηκαν τα επίπεδα διάκρισης υφών γραφικών σε συνάρτηση με το ύψος και την πυκνότητα κουκκίδων από χρήστες που είχαν τύφλωση. Η φάση αυτή χαρακτηρίστηκε ως πιλοτική και πλαισιώθηκε από τις ακόλουθες δράσεις με αντίστοιχα συμπεράσματα: α) καταγράφτηκε ο βαθμός διακριτότητας ύψους και πυκνότητας κουκκίδας χρησιμοποιώντας οκτώ ύψη κουκκίδων υπό τη μορφή εστιγμένων γραφικών με γραμμές και τετράγωνα. Παρατηρήθηκε ότι οι συμμετέχοντες που είχαν αναπηρία όρασης δεν αναγνώριζαν και τα οχτώ ύψη με τον ίδιο βαθμό ακρίβειας και ότι έχουν προτίμηση προς ένα υποσύνολο υφών και, ειδικότερα, στις υφές που έχουν δημιουργηθεί με τα χαμηλότερα ύψη κουκίδων ανεξάρτητα της πυκνότητάς τους, β) διαπιστώθηκαν τα επίπεδα σύγχυσης ως προς το προτιμώμενο υποσύνολο υφών από τους συμμετέχοντες, όταν οι υφές αυτές συνδυάστηκαν για τη δημιουργία απτικών γραφικών και γ) ο συνδυασμός δομής της παρουσίασης των υφών σε τυχαία ή ταξινομημένη διάταξη και η πυκνότητα απεικόνισης των κουκκίδων φάνηκε να επηρεάζουν σημαντικά την αναγνώρισή τους από τους χρήστες. Στη δεύτερη φάση διερευνήθηκε η συνέπεια διάκρισης υφών και αναζήτηση μοτίβων αναγνώρισης σε συγκεκριμένα υποσύνολα υφών σε συνάρτηση με το ύψος και την πυκνότητα κουκκίδων. Η φάση αυτή αποτέλεσε την κύρια φάση της έρευνας και από τα σχετικά πειράματα αναδείχθηκε ότι η συμπεριφορά των χρηστών ως προς την αναγνώριση των υφών εστιγμένων γραφικών ήταν παρόμοια και ως προς τον προσδιορισμό των καλύτερων υφών που αναγνωρίζονται – δηλαδή την επικράτηση των καλύτερων τεσσάρων υφών– αλλά και στη φάση της επικύρωσης. Επιβεβαιώθηκε ότι οι υφές που γίνονται ευκολότερα αντιληπτές είναι αυτές που παράγονται από τα χαμηλότερα ύψη κουκίδας και όσο αυξάνεται το ύψος της κουκίδας, μεγαλώνει και ο βαθμός σύγχυσης. Συνολικά, η παρούσα διατριβή φιλοδοξεί να προτείνει μια καινοτόμο προσέγγιση ενός πρωτοκόλλου χρήσης των υφών σε απτικά εστιγμένα γραφικά που παράγονται σε διαφορετικά ύψη και διαφορετικές πυκνότητες κουκκίδας από περιγλυφητές / εκτυπωτές braille και με αυτόν τον τρόπο να συμβάλει στην βελτίωση της πρόσβασης των ατόμων με αναπηρία όρασης σε καλύτερη εκπαίδευσή τους στις θετικές επιστήμες, αλλά και στην καλύτερη συμπερίληψή τους κατά την εκπαιδευτική διαδικασία.