sexta-feira, 12 de junho de 2009

Pilots Health - New Color Vision Tests - Minimum Color Vision

Old Test

May 2009

If these findings were adopted as pass / fail limits for pilots ~ 35% of colour deficient applicants would be certified as safe to fly.

Adjective denoting deuteranopia or deuteranomaly.

Deuteranomalous trichromats: Person with deuteranomaly.
Deuteranomaly: Congenital defective colour vision in which discrimination of the reddish and greenish contents of colours is reduced, without any colours appearing abnormally dim. The M-cone ('green') is abnormal.
Protan: Adjective denoting protanopia or protanomaly.

Protanope: Person with protanopia.
Protanomaly (protanomalous trichromatism): Congenital defective colour vision in which discrimination of the reddish and greenish contents of colours is reduced, with reddish colours appearing abnormally dim. The L-cone ('red') is abnormal.
Trichromatic matching: Action of making a colour stimulus appear the same colour as a given stimulus by adjusting three components of a colour mixture.

Photometry: Photometry is the measurement of light, which is defined as electromagnetic radiation which is detectable by the human eye. It is thus restricted to the wavelength range from about 360 to 830 nanometres. Photometry is just likeradiometry except that everything is weighted by the spectral response of the eye (Vl and V'l function). Visual photometry uses the eye as a comparison detector, while physical photometry uses either optical radiation detectors constructed to mimic the spectral response of the eye, or spectroradiometry coupled with appropriate calculations to do the eye response weighting. Typical photometric units include lumens (luminous flux), lux (illuminance), candelas (luminous intensity).
Normal trichromats: Person with normal colour vision.
Normal colour vision: The ability that the majority (92%) of the population have of seeing and interpreting colour.
Colour vision deficiencies: This is a decreased ability to discriminate and identify certain colours, relative to the normal observer.

The population can be divided into three groups: trichromats, dichromats, and monochromats.
Twenty-five percent of red/green deficients, both dichromats and anomalous trichromats, have a marked loss of sensitivity to red light.
Analysis of PAPI [=Precision Approach Path Indicator] results shows that the use of a modified “white” light results in significant, over all improvements in PAPI performance, particularly within normal trichromats and deuteranomalous observers. The modified (or colour corrected white) is achieved simply by adding a colour correction filter to the standard white lights produced by the source. The filter employed in this study decreased the colour temperature of the standard white (used in PAPI systems) by 200 MIREDS (micro reciprocal degrees).
Minimum Colour Vision Requirements for Professional Flight Crew.
Recommendations for new colour vision standards.

New test for chromatic sensitivity that can be used to quantify the severity of an individual’s colour deficiency.
Minimum colour vision requirements for professional flight crew have been established by assessing the level of colour vision loss above which subjects with colour deficiency no longer perform the most safety-critical, colour-related tasks within the aviation environment with the same accuracy as normal trichromats.

The new CAD (Colour Assessment & Diagnosis) test provides accurate assessment of the applicant’s colour vision. The results of the test establish with high specificity whether the subject’s red-green and yellow-blue colour vision falls within the normal range and the class and severity of colour vision loss in subjects with colour deficiency. The results of the test also indicate whether the applicant’s colour vision meets the minimum requirements for safe performance that have emerged as necessary from this investigation. If the new, experiment based, pass / fail colour limits were adopted as minimum requirements for professional flight crew, 36% of deutan subjects and 30% of protan subjects would be classed as safe to fly.

Given the higher prevalence of deutan deficiencies, these findings suggest that 35% of colour deficient applicants would be classed as safe to fly.

This study investigated new methods for the accurate assessment of colour vision in order to provide improved guidelines for minimum colour vision requirements for flight crew that are both safe and fair to applicants. The innovative Colour Assessment and Diagnosis (CAD) test employed establishes whether an applicant has colour vision within the normal range, identifies the class and severity of any colour vision deficiency and indicates whether an applicant's colour vision meets the minimum requirements for flight safety. It may also have important implications for other modes of transport where colour vision is safety critical and for use in public health.

New Test Would Reduce Color-Blindness Barrier For Pilots

Using new tests that have been developed by researchers in London, 35 percent of pilot applicants who now fail color-blindness exams would pass, the UK's Civil Aviation Authority said recently. "The CAA intends to promote this research internationally with a view to gaining acceptance of the [new] test and its incorporation in worldwide medical standards for pilots," said Dr. Sally Evans, chief medical officer at the CAA. The research, which was co-sponsored by the FAA, was conducted at City University London.

Under current guidelines, pilot applicants with minimal color deficiencies will often fail traditional tests, the CAA said. However, researchers found that some of these individuals may be able to perform safety critical tasks just as well as those with normal color vision. About 8 percent of men and fewer than 1 percent of women have some level of color vision deficiency. [more] Current color vision requirements are open to interpretation and often vary between countries. The new test developed in London is accurate and thorough, the CAA said.


The use of colour in aviation for coding of signals and information is important, hence the need to set adequate colour vision requirements to ensure that flight crew are able to discriminate and recognise different colours, both on the flight deck and externally. Concern has, however, been expressed during the past few years that the current colour vision standards, at least within JAA (Joint Aviation Authorities) member states are not appropriate since most tests and pass limits only screen for normal red/green colour vision. Since the incidence of congenital yellow/blue deficiency is extremely low (see Table 1), the absence of red/green deficiency is virtually equivalent to normal trichromacy. Subjects with minimal colourdeficiencies often fail normal trichromacy tests and the great majority are therefore prevented from becoming pilots, although many of these subjects may well be able to perform safetycritical tasks, as well as normal trichromats, when presented with the same, suprathreshold colour signals. In principle, these subjects should be allowed to fly. To include some individuals with minimum colour deficiency that may well be safe to fly, some authorities have either relaxed the pass limits on tests designed to screen for normal colour vision (e.g. Ishihara, Dvorine) or they have introduced less demanding tests that applicants with mild colour vision deficiency can pass.

This approach does justice to some applicants, but not to others. Existing, conventional colour screening tests employed by most authorities cannot be used to quantify accurately the severity of colour vision loss and this makes it difficult to set reliable pass / fail limits. With very few exceptions, no red/green colour deficient applicants pass either the Ishihara or the Dvorine colour screening tests with zero errors. The same applies to anomaloscope matches when strict criteria are employed (e.g. when the applicant sets an appropriate red/green mixture field to match the colour appearance of a yellow, monochromatic field, as in the Nagel anomaloscope). In this respect these tests are excellent, but as has been shown in several studies, neither the anomaloscope results (Barbur et al., 2008) nor the Dvorine / Ishihara plates (Squire et al., 2005) can be used to quantify reliably these verity of colour vision loss.

The current procedures within JAA are therefore unsatisfactory for at least two reasons. First,there is no guarantee that the deutan subjects that pass secondary tests can cope with safetycritical,colour-related tasks, since the severity of their colour vision loss remains unquantified, and second, many colour deficient subjects that can carry out such tasks safely fail the lantern tests and will not therefore be allowed to fly. There are also other additional problems. The pass / fail variability of different conventional, colour screening tests is high (Squire et al.,2005). Although subjects with minimum colour deficiency may sometimes pass these tests,the results provide no reliable information as to the minimum colour vision requirements that can be considered safe within the aviation environment.

Figure 23

Graphs showing performance of normal, deutans and protan observers onthe PAPI (standard white) versus CAD test sensitivity (1/threshold). Notethe scale of the x-axis is different for the three graphs for clarity of presentation.PAPI test scores are shown in Figure 23 plotted against the corresponding CAD basedmeasure of RG sensitivity. The top section shows the performance in normaltrichromats. Most normal trichromats perform 100% correct in the identification ofthe red and white lights. However, 7 out of the 65 normal subjects made some errors.This could be due to lack of attention and / or reduced visual acuity at low light levelscaused by increased higher order aberrations when the pupil size is large. The errorswere found to be distributed with equal probability amongst the five conditions.

94% of all applicants are likely to complete the CAD test in less than 20 seconds(using the fast-CAD option) which is based on screening for minimum coloursensitivity in the deutan category. The remaining applicants are expected to failfast-CAD. The definitive-CAD test takes 12 to 15 minutes to complete and provides the information needed to establish whether the subjects that fail (i.e. ~ 4% of allapplicants) have protan colour deficiency and have residual chromatic sensitivitywithin the established pass limit for protan subjects.• Below 60 years of age, normal ageing does not affect significantly either RG or YBthresholds, provided adequate levels of ambient illumination are employed.• Use of a modified “white” light results in significant, overall improvements in PAPIperformance, particularly within normal trichromats and deuteranomalousobservers.

Maio 2009

Se estas descobertas forem adotadas como limites para aprovação/reprovação para pilotos, aproximadamente 35% (trinta e cinco por cento) de candidatos deficientes de [visão] de cor seriam aprovados como seguros para voar.

Deutan: Adjetivo denotando deuteranopia ou deuteranomalia.
Derteranômalo tricomatas: Pessoa com deuteranomallia. Deuteranomalia: Visão de cor deficiente congênita na qual discriminação de conteúdo avermelhado e esverdeado das cores é reduzido, sem qualque aparência de cores anormalmente ofuscadas. O M-come ('verde') é anormal.
Protan: Adjetivo denotando protanopia ou protanomalia. Protanope: Pessoa com protanopia. Protanomalia: (protanômalo tricomatatismo): Visão de cor deficiente congênita na qual discriminação de conteúdos avermelhados e esverdeados de cores é reduzido, com cores avermelhadas parecendo anormalmente ofuscada. O L-cone ('vermelho' é anormal.
Combinação tricomatica: Ação de fazer um estímulo de cor parecer a mesma cor qcomo um estímulo dado por ajustagem de três componentes de uma mistura de cor.
Fotometria: Fotometria é a medição da luz, a qual pe definida como radiação eletromagnética que é detectável pelo olho humano. Ela é restrita ao alcance do comprimento de onda de cerca de 360 a 830 nanomêtros. Fotometria é como radiometria, exceto que tudo é pesado pela resposta do espectro do olho (função Vl e V'l). Fotometria visual usa o olho como um detector de comparação, enquanto fotometria física usa ou detectores de radiação óptica construídos para imitar a resposta do espectro do olho, ou espectroradiometria acompanhada de cálculos apropriados para fazer a pesagem da resposta do olho. unidades típica fotométrica inclui LUMENS (fluxo luminoso), LUX (iluminância), CANDELAS (intensidade luminosa).
Tricomata normal: pessoa com visão de cor normal.
Visão de cor normal: A habilidade que a maioria (92%) da população tem de ver e interpretar cor
Deficiências de visão de cor: Isto é uma diminuição da habilidade para discriminar e identificar certas cores, em relação ao observador normal.

A população pode ser dividida em 3 grupos: tricomatas, dicromatas e monocromatas.

25% (vinte e cinco por cento) de deficientes de [visão de cor] Vermelha/Verde, ambos dicromatas e tricomatas anômalos, tem um acentuada perda de sensibilidade para luz vermelha.

Imagens no texto em inglês e no final do texto em português

Análise de resultados do PAPI (Precision Approach Path Indicator)mostra que o uso de uma luz modificda "branca" resulta em significante, sobre todas melhorias na performance do PAPI, particularmente dentro do [grupo] de observadores tricomatas normais e deuteranomalos. A [luz] modificada (ou cor branca corrigida) é atingida simplesmente pelo acrescimo de um filtro de correção de cor às luzes brancas padrão produzidas pela fonte. O filtro empregado neste estudo diminuiu a temperatura da cor do branco padrão (usado no sistema PAPI) por 200 MIREDS (micro graus recíprocos).

Recomendações para novos padrões de visão de cor.

Novo teste para sensibilidade cromática que pode ser usado para quantificar a severidade de uma deficiência de [visão] de cor do indivíduo.

Requerimentos de visão mínima de cor para profissional de tripulação de voo tem sido estabelecidos pela avaliação do nível de perda de visão de cor, acima do qual sujeitos com deficiência de [visão] de cor não mais executam as muitas tarefas de segurança crítica, relacionadas à cor dentro do ambiente de aviação com a mesma exatidão como com [visão] tricolor normal.

O novo teste CAD (Diagnóstico e Avaliação de Cor) fornece avaliação acurada da visão de cor dos candidatos. Os resultados do teste estabelece com alta especividade se a visão de corVermelha-Verde e Amarela-Azul do sujeito cai dentro do alcance normal e a classe e severidade da prda de visão de cor em indivíduos com deficiência de [visão] de cor. Os resultados do teste também indicam se a visão de cor do candidato encontra o mínimo de requerimentos para performance segura que tem emergido como necessária das investigações. Se a nova experiência fundamentada, passa/falha nos limites de cor foram adotados como requerimentos mínimos para professional de tripulação de voo, 36% de sujeitos deutan e 30% de sujeots protan seriam classificados como seguros para voar.Dada a mais alta prevalência de deficientes deutan, estas descobrtas sugerem que 35% de candidatos dificientes de [visão] de cor estariam classificados como seguros para o vôo.

Este estudo investigou novos métodos para uma avaliação acurada de visão de cor em ordem de fornecer melhor orientação para as exigências de visão mínima de cor para tripulação de voo que sejam ambas seguras e justas para os candidatos. O teste inovativo CAD = Diagnóstico e Avaliação de Cor empregado, estabelece se uma visão de cor do candidato encontra os requerimentos mínimos para segurança de voo. Ele pode também ter importante implicações para outras modalidades de transporte onde visão de cor é crítica em segurança e para uso na saúde pública.

Novo Teste Reduziria Barreira de Segueira de Cor para Pilotos

Usando os novos testes que foram desenvolvidos por pesquisadores em Londres, 35% (trinta e cinco por cento) dos pilotos candidatos que agora falharam nos exames de cegueira de cor, passariam, disse recentemente a CAA britânica [Agência de Aviação Civil]."A CAA tem a intenção de promover esta pesquisa internacionalmente com uma perpectiva de ganhar aceitação do [novo] teste e sua incorporação nos padrões médicos mundial para pilotos", disse o Dr. Sally Evans, chefe oficial médico na CAA.A pesquisa, a qual foi co-patrocinada pelo FAA, foi conduzida na Universidade Cidade de Londres.

Sob as orientações atuais, candidatos pilotos com deficiências mínimas de cor frequentemente falhariam nos testes tradicionais, disse a CAA. Todavia, pesquisadores descobriram que alguns destes indivíduos pode ser capaz de executar tarefas de segurança crítica também tão bem quanto aqueles com visão normal de cor.

Cerca de 8% (oito por cento) dos homens e menos de 1% (um por cento) das mulheres tem algum nível de deficiência de visão de cor. Mais as exigências atuais de visão de cor estão abertas a interpretação e frequentemente varia entre paises. O novo teste desenvolvido em Londres é exato [sem defeito] e completo, disse a CAA.


O uso de cor na aviação para dodificar sinais e informação é improtante, por esta razão a necessidade para ajustar os requerimentos adeauados de visão de cor para assegurar que tripulação de voo são capazes de distinguir e reconhecer cores diferentes, ambos na cockpit e externamente. Interesse tem, todavia, sido expressado durante os passados poucos anos que os padrões atuais de visão de cor, pelo menos dentro dos paises membros da JAA [Agência de Aviação Civil Européia] não são apropriados desde que muitos limites de testes e aprovação somente fazem triagem para visão de cor normal Vermelho/Verde. Desde que a incidência de deficiência de Amarelo/Azul congênita é extremamente baixa (veja tabela), a ausência de deficiência Vermelho/Verde é virtualmente equivalente à tricomacia normal. Pessoas sujeitas a deficiências mínimas de [visão de cor, frequentemente falham nos testes de tricomacia normal e a grande maioria são portanto privadas de se tornarem pilotos, embora muitos dessas pessoas podem bem ser capazes de executar a grande maioria de tarefas de segurança crítica, tão bem quanto tricomatas normais, quando apresentados com os mesmos, sinais de cor muito no limite. Em princípio estas pessoas deviam ser permitidas voar. Incluir alguns indivíduos com deficiência mínima de [visão] de cor que podem bem ser seguros para voar, algumas autoridades tem ou relaxado os limites de aprovação nos testes designados para fazer triagem para visão normal de cor (por exemplo, Ishihara, Dvorine) ou eles tem introduzido testes menos exigêntes que candidatos com deficiência moderada de visão de cor possam passar.

Esta abordagem faz justiça a alguns candidatos, mas não para outros. Testes convencionais existentes para fazer triagem de cor empregados por muitas autoridades não podem ser usados para quantificar acuradamente a severidade de perda de visão de cor e isto o faz dificil para estabelecer limites confiáveis de aprovação/reprovação. Com muitas poucas exceções, nenhum candidato deficiente de [visão] de cor Vermelha/Verde passa nos testes de triagem de cor, ou Ishihara ou Dvorine com zero erros. O mesmo aplica-se à combinação anomaloscópica quando critérios rigorosos são empregados (por exemplo, quando o candidato estabelece um campo de mistura apropriada Vermelho/Verde para combinar a aparência de uma cor amarela, de campo monocromático, quando [vista] no anomaloscópio de Nagel). Nestes casos estes testes são excelentes, mas como tem sido apresentados em vários estudos, nem os resultados no anomaloscópio (Barbur et al., 2008) nem as placas Dvorine/Ishihara (Squire et. al., 2005) podem ser usadas para quantificar comfiabilidade desta variedade de perda de visão de cor.

Os procedimentos atuais dentro da JAA são portanto insatisfatórios por pelo menos duas razões. Primeiro, não há garantia de que os sujeitos deutan que passa nos testes secundários possam enfrentar tarefas relacionadas a cor em segurança crítica, desde que a severidade de sua perda de visão de cor permanece não quantificada, e segundo, muitos sujeitos deficientes de visão de cor que podem realizar tais tarefas seguramente falham nos testes de lanterna e não portanto serão permitidos voar. Há também outro problema adicional. A variabilidade de aprovação/reprovação em teste diferentes convencionais de triagem de cor é alta (Squire et. al., 2005). Apesar de sujeitos com deficiência mínima de [visão] de cor poder às vezes passar nos testes, os resultados não fornecem informação confiável como para os requerimentos mínimos de visão de cor que podem ser considerados seguros dentro do ambiente de aviação.

Figura 23

Gráfico mostrando performance de observadores normal, deutans e protan no PAPI (branco padrão) versus teste CAD de sensibilidade (1/princípio).Note que a escala do eixo dos 'x' é diferente para os três gráficos para melhor clareza e apresentação.

As contagens do teste PAPI são mostradas na Figura 23 plotada contra a correspondente medida fudamentada CAD de sensibilidade RG [=Red and Green]. O seção superior mostra a performance em tricomatas normais. Muitos tricomatas normais realizam 100% correto na identificação de luzes vermelhas e brancas. Entretanto, 7 de 65 sujeitos normais fizeram alguns erros. Isto pode ser devido à perda de atenção e/ou acuidade visual reduzida em níveis de luz baixa causada por aumento de aberrações de ordem mais altas quando o tamanho da pupila está maior.Os erros foram descobertos ser distribuidos com probabilidade igual entre as cinco condições.

• 94% de todos candidatos estão aptos a completar o teste CAD em menos de 20 segundos (usando a opção CAD-rápido), a qual é baseada na triagem para sensibilidade mínima de cor na categoria deutan. Os candidatos remanescentes são esperados falhar no CAD-rápido. O teste definitivo leva de 12 a 15 minutos para completar e fornece a informação necessária para estabelecer se os indíviduos que falham (isto é, ~ 4% do total de candidatos) tem deficiência de cor protan e tem sensibilidade residual cromática dentro do limite de aprovação estabelecido para indivíduos protan.

• Abaixo de 60 anos de idade, envelhecimento normal não afeta significantemente ou o princípio RG ou YB [=Red/Green ou Yellow/Blue], desde que níveis adequados de iluminação ambiente sejam emprgregados.

• O uso de luz "branca" modificada resulta em significante, sobre todos melhoramentos no PAPI.

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