颜色模式|什么?彩虹色竟会扭曲数据的表达!


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色彩可以给科学数据和图像带来一丝不一样的活力 , 从绘制选举投票情况 , 到研究火星地形 , 为火星车规划路线 , 再到向大众阐述气候变化情况 , 甚至是对心脏病进行关键诊断 , 颜色都可以让科学家的数据转换成有意义的东西 , 从而被广泛共享 。

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用彩虹色彩模式表示火星表面地形 。 | 图片来源:NASA
色图是由不同颜色组成的色彩模式 , 这些颜色可以代表绘图上特定区域的某些数值或性质 。
但许多研究人员没有注意到的是 , 色图中的颜色选择大有讲究 。

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在许多可视化软件中 , 彩虹色彩模式(有时也被称为jet色彩模式)是一种默认设置 。 它通常从蓝色开始 , 代表较低值 , 然后过渡为青色、绿色、黄色、橙色 , 最后来到代表最高值的红色 。
但在一些科学家眼中 , 彩虹色其实并不是一种很好的选择 , 它不仅是一种具有误导性的色图模式 , 对一部分人来说还有可能难以辨认 。

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各类色彩模式 。 |图片来源:Karim, R. M. et al. / Applied Sciences (2019)
简单来说 , 一些色彩模式可能是发散性的 , 这种特征能让我们从视觉上感知到中心值 , 而另一些或许是顺序性的 , 能让我们获得一种数值从低到高的排列直觉感受 。 但彩虹色的组合却两者皆非 。
从根本上说 , 在这种色彩模式中 , 颜色之间的变化并不平滑 。 例如 , 在很短距离内颜色就会发生变化 。
用一种更直观的方法来说 , 用一种颜色之间变化剧烈的色彩模式来制图 , 就好比在一个数字分布不均匀的数轴来表达数字 。 在彩虹模式的色图中 , 这差不多相当于 , 将数字1到4全挤在一起 , 而8到10却分得很开 。

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彩虹色彩模式的位置轴和一种颜色变化平滑的色彩模式batlow的位置轴对比 。 |图片来源:Crameri, F. et al. / Nature Communications (2020)
这种不均匀的颜色梯度意味着 , 色彩模式中的某些部分会自然而然地比其他部分更突出 , 从而以这种方式扭曲了数据的表达 。

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