И тем не менее, слова мы читаем по буквам или по-другому при помощи букв
Это совсем разные вещи.
(так, говоря о том, что ходим в лесу "по компасу" мы конечно же имеем в виду, что ходим при помощи компаса)
Всё же выражение "читать по буквам" в русском языке имеет зафиксированный смысл.
Слово узнаётся как образ, но визуальный, а не как образ-последовательность букв.
Не совсем. Если изменить шрифт, визуальный образ изменится, но слово останется легко узнаваемым. Впрочем, это верно до некоторых пределов: например,
курсивный шрифт имеет другие начертания некоторых букв, и узнаётся трудней, а
МАЮСКУЛЬНЫЙ ШРИФТ так вообще мало привычен, и читается сильно замедленно (в крайних случаях - вплоть до "по буквам"). Короче, тут нечто промежуточное, плюс мощный и малоизученный механизм распознавания зрительных образов в мозгу.
Просто в этом случае затруднено восприятие "ключевых" отдельных букв или буквенных сочетаний, после распознавания которых все слово целиком вспоминается или распознается как-бы автоматически
Мозг - не компьютер, и работает не по алгоритмам. У вас какое-то слишком упрощённо-компютерное представление о его механизмах.