Wyraźnie odróżnialne kolory dla postaci naukowych

Szukam wskazówek, jak wybrać zestaw kolorów (lub gradient kolorów), które są wyraźnie rozróżnialne, do zastosowania w postaciach naukowych. Czy były jakieś systematyczne badania w tym zakresie? Jeśli tak, doceniłbym kilka linków.

Podczas tworzenia postaci naukowych często stosuje się kolor do rozróżnienia elementów. Jednym z przykładów są linie na wykresie:

Innym przykładem jest gradient kolorów w celu oznaczenia wartości:

Interesują mnie dwa pytania:

1. Jak wybrać największy zestaw kolorów, które wciąż można od siebie odróżnić, do wykorzystania na wydruku? Podobnie, jaki gradient kolorów pozwoli oku rozpoznać największy zestaw wartości i wykryć najmniejszą zmianę? Czy stworzono specjalne schematy kolorów? Szukam czegoś, co działa dobrze zarówno na ekranie, jak i w druku.

2. Jak wybrać zestaw kolorów (lub gradientu), które nadal są wystarczająco widoczne, gdy zostaną przekonwertowane na skalę szarości, ale kontrast jest zwiększony, gdy są wyświetlane w kolorze? Czy istnieje gradient kolorów, który nie jest o wiele gorszy pod tym względem niż gradient bieli do pełnej czerni po przekształceniu w skalę szarości, ale daje znacznie zwiększony kontrast, gdy jest odtwarzany w pełnym kolorze? (Weź np. Mój przykładowy rysunek z góry w kolorze tęczy: ma doskonały kontrast w kolorze, ale nie nadaje się do użytku w skali szarości. Wiele czasopism naukowych opublikuje dane w kolorze online, ale proszą o rysunki, które można zastosować również w skali szarości, na wydruku wydanie.)

Oto przydatna odrobina nauki.

• Siatkówki oczu mają receptory dla światła czerwonego, zielonego i niebieskiego (stożki), a także receptory ogólnego poziomu światła (pręty)
• Między twoimi oczami a korą wzrokową jest krok (LGN), w którym informacje o kolorze są konwertowane na przeciwne pary: czerwony: zielony, niebieski: żółty i czarny: biały. Żółty powstaje w szczególnych przypadkach, w których czerwony i zielony są w równowadze, a niebieski jest niski, a większość brązów to faktycznie ciemne lub o niskim nasyceniu żółte (wyższe czerwone i zielone w porównaniu do niebieskiego). Po obrazach możesz zobaczyć, jak te pary są sobie przeciwne - wpatrz się w jasne światło koloru i odwróć wzrok, a efekt powidoku zobaczysz w przeciwnych kolorach.

To daje cztery najbardziej wyraźne odcienie (plus brak czerni lub szarości: brak odcienia). W każdym z nich możesz użyć różnic w jasności i nasyceniu, aby stworzyć więcej kolorów. Jeśli potrzebujesz jeszcze więcej kolorów, możesz wziąć punkty środkowe między tymi czterema odcieniami, a następnie ponownie zmienić jasność i nasycenie. (bądź ostrożny z obniżaniem nasycenia i zbyt wysokim podnoszeniem jasności, ponieważ zmniejsza kontrast odcienia).

Pamiętaj, że żółty jest szczególnym przypadkiem - jest charakterystyczny jasny, ponieważ jest napędzany aktywacją dwóch rodzajów receptorów, a nie tylko jednego.

Pytanie o to, jak przekonwertować je na skalę szarości, jest ważne, ale myślę, że najlepiej najlepiej odpowiedzieć osobno. Istnieją różnice (np. Czerwienie wydają się być ciemniejsze), ale zależy to od innych rzeczy, takich jak sposób konwekcji, itp. Wykres intensywności kolorów z powyższego łącza o kolorze żółtym może pomóc jako punkt wyjścia:

Dwie rzeczy, o których należy pamiętać:

• Skale kolorów nie są postrzegane liniowo. W kolorowych mapach cieplnych, takich jak drugi opublikowany obraz, skale kolorów pomagają dostrzec określone wartości, ale kosztuje to ogólny obraz tego, co jest wysokie lub niskie w porównaniu z tym, co jest trudniejsze do intuicyjnego dostrzeżenia. Więcej informacji na ten temat tutaj. Używaj takich „tęczowych skal” tylko wtedy, gdy uzyskanie określonych wartości z wizualizacji jest ważniejsze niż widzenie większego obrazu (zwykle oznacza to, że skale tęczowe są odpowiednie w przypadku wizualizacji, które są analizowane przez ekspertów, ale kiepskie w przypadku wizualizacji, które służą do ogólnych celów komunikacyjnych )
• Zaskakująco duża liczba osób (szczególnie mężczyzn) jest ślepa na kolory. W szczególności około 10% mężczyzn stara się dostrzec różnice między czerwienią a zielenią - postrzegając te kolory jako ten sam odcień. Ci ludzie zazwyczaj potrafią zgadywać w oparciu o poziomy jasności, ale jest to trudne, dlatego najlepszą praktyką jest upewnienie się, że tam, gdzie czerwony i zielony komunikują mena, istnieją inne sposoby odróżnienia tych kolorów niż tylko odcień. Do testowania projektów używaj narzędzi do symulacji ślepoty barw, takich jak Vischeck , nie polegaj tylko na konwersji do skali szarości, ponieważ nie jest to dokładna symulacja.

Na twoje pierwsze pytanie możesz spojrzeć w koło kolorów, oto przykład . Po prostu podziel 360 stopni koła na tyle części, ile potrzebujesz elementów, a otrzymasz kolory, które kontrastują ze sobą tak bardzo, jak to możliwe.

Na przykład, jeśli masz 3 elementy, twoje kolory to czerwony, niebieski i limonkowy.

Zgodnie z liczbami używanymi w czerni i bieli często można zauważyć, że wzory mogą pomóc w identyfikacji różnych wykresów, w których taka aplikacja jest możliwa. Tam, gdzie używanie wzorów nie jest możliwe, najlepszym wyborem jest selektywne desaturacja, w której różne odcienie dają różne odcienie, patrz przykład zdjęcia tutaj .

Selektywne desaturację zastosowaną do oryginalnego obrazu można zobaczyć tutaj: