首先，他得下载 PDF 转换成文本，再用阅读器把文中句子大声朗读出来。阅读器有时候不认识科学术语，有时会句子读到一半念广告，有时会把每个编号都读出来，数据乱得让人一头雾水。

就这样，一块薄薄的浮雕便具备了成为通用可视化数据形式的要素：既能让视障人士触摸阅读，也能让普通人通过视觉观看。

作为视障人士，仅仅是阅读期刊文章，对化学家 Matthew Guberman-Pfeffer 来说都意味着要克服一系列困难：

在这几位视障学者的就学经历中，他们都遇到过很多障碍，并意识到盲人是不鼓励学习科学的，也一直被排除在实验室之外。但在科学面前，这种能力主义其实大可不必——

在这种技术中，专用纸（即“膨胀纸”）被用来制作柔软、泡沫状的可触图形。加热时，纸张中的微米级酒精颗粒会在已用黑色墨水或墨粉打印的区域中引起膨胀（彩色墨水不凸起）。

一开始研究团队使用了生物化学中最常见的图像：SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳。如果能让视障人士“看见”电泳图，那他们学习生命科学的机会就会大大提升。

其实早在17 世纪，欧洲就已经有这种艺术，lithphane 甚至在唐朝时候就在中国出现了。lithphane虽然早已存在，但从来没有被当成过一种通用的可视化数据形式。

这项研究提出的可视化方法是将图像3D打印为可触图像，利用 lithphane 效应让可触图像以视频分辨率发光。以这种方式打印出的凝胶电泳图、显微图、电子和质谱、教科书插图等图像，全都可以通过触摸和视力两种方式“看到”，准确率≥79% (n = 360)。

论文里少不了科学图像，但视障人士惯用的盲文、转语音等接收数据方式无法处理图像，这大大限制了他们学习科学的可能性。是时候让科学变得更包容，更可得了，这个世界需要一种可以被视障人士和一般人都轻松可视化的高分辨率数据格式。

而另一组没有被蒙住眼睛的、视力正常的对象（n= 106) 被要求用视力解释 Lithphane。

团队最终得出，5种 图像 Lithphane 的平均解释准确率为：眼盲对象为 96.7%，视力正常对象的视觉解释为 92.2%，蒙眼触觉解释为 79.8%。通过视力在计算机屏幕上解读数字图像的准确率为 88.4%。

该研究合著者Mona Minkara也是一位视障科学家，她兴奋地表示，这项研究可以彻底改变她与学生的沟通方式，因为视障学者可以和健康人士同时讨论相同的信息了。随着类似研究的不断丰富，数据的普遍可访问性将成为社会基础，这种无障碍的境界正是科学的最大意义。

图注：SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳-对比实验

研究团队又增加了其他4种图像（蝴蝶鳞片扫描电子显微镜图、蛋白质质谱图、铁卟啉蛋白的紫外-可见（UV-vis）光谱、七链β折叠蛋白二级结构图）的 Lithphane 形式并组织对比实验。

针对约 80% 的问题，眼盲对象的触觉准确度等于或优于直接的视觉解释。这个结果表明， Lithphane 的确可以作为一种通用、共享、无障碍的数据格式。

为了将 Lithphane 的清晰度与原图像进行比较，第三组视力正常的对象被要求使用视力来解释计算机屏幕上的原始数字图像（n = 143）。

Lithphane 通常是一块薄薄的、半透明的浮雕，材料是薄瓷或蜡，通常厚度小于 2 mm。参考下图A，Lithphane 在环境光或前照光下并不透明。但当光从背后射来时（如下图B和C），Lithphane 就会像数字图像一样发光。

受试对象分为三组，一组是106 名（有视力的）蒙眼对象与 5 名眼盲对象，他们被要求用触觉来解释 Lithphane 上的数据。

同时，团队也在研究彩色数据的可视化。例如，热图和 2D 彩色图的 Lithphane 可以通过投射单调灰度来制作。为了能做到定量数据解释，需要将数字图像转换为颜色空间，比如“立方螺旋（cubehelix）”。

Cubehelix是一种色盘生成算法，其生成的色表在转换为灰度或替换色调后，其强度的变化不会有影响。

于是学生便将图片做得像薯片一样薄。Bryan Shaw 拿了一张图将其举到灯光下，他发现那张图不仅有3D的凹凸效果，而且透光后看上去就像一张照片。

文章来源：《中国科学技术大学学报》 网址: http://www.zgkxzzs.cn/zonghexinwen/2022/0822/2627.html

上一篇：让中国拥有更先进的高速飞行器——记国防科技
下一篇：我国科学家实现纳米尺度光操控