數(shù)據(jù)可視化：如何利用色彩來佐證觀點

數(shù)據(jù)可視化色彩大數(shù)據(jù)

李穎馮琛 | 2016-08-12 10:49

【數(shù)據(jù)猿導(dǎo)讀】色彩的使用不僅僅為了好看，還要便于識別和準(zhǔn)確傳達信息。除了文章中提到的，一些專業(yè)的設(shè)計師甚至?xí)紤]一個配色方案必須讓色盲和色弱的用戶也能準(zhǔn)確識別

導(dǎo) 讀

在藝術(shù)和設(shè)計領(lǐng)域，色彩理論的重要性已經(jīng)被研究透徹，但如果是信息設(shè)計領(lǐng)域呢？

當(dāng)與大量數(shù)據(jù)打交道時，準(zhǔn)確是關(guān)鍵。這對于數(shù)據(jù)可視化藝術(shù)來說也是一樣：大小、形狀、陰影和色彩——可視化中微小的細節(jié)會徹底改變信息的感知和理解方式。

在信息設(shè)計中色彩為什么如此重要？“數(shù)據(jù)設(shè)計的第一課說的就是色彩是幫助理解數(shù)據(jù)的工具，” Maureen Stone說道，她是數(shù)據(jù)可視化企業(yè)Tableau的一位色彩專家以及研究經(jīng)理，“色彩是揭示數(shù)據(jù)意義的視覺提示，所以我經(jīng)常告訴設(shè)計者們他們要做的第一件事就是指出顏色代表的意義及其功能。”

Stone的工作是與Tableau的信息設(shè)計師一起來創(chuàng)造和選擇數(shù)據(jù)可視化的最佳色彩。她在公司的研發(fā)部門創(chuàng)立了一個實驗室，專門用來研究色彩的專用性以及與數(shù)據(jù)的關(guān)系。后來，他們將研究成果運用到公司最新版的數(shù)據(jù)可視化軟件Tableau 10.0中，設(shè)計并加入了調(diào)色板選項。

當(dāng)我在電話中問Stone色彩在數(shù)據(jù)可視化中會有哪些作用時，她提到了一些常見觀點：它是用來區(qū)分不同的類別，還是用來賦值，以某種顏色的不同陰影來表示量的多少？也有可能它唯一的作用就是作為背景色來襯托其它分類色。

判斷其作用是第一步也是必要的一個步驟，然而這一步之后就會出現(xiàn)更多待定細節(jié)，他們對可視化效果都有著深刻影響。Stone介紹說以下是最重要的考量。

由于色度的關(guān)系——或者不同色彩維度的度量——不同大小可能導(dǎo)致看到的顏色不同。

語義，語義！

Stone說，當(dāng)針對數(shù)據(jù)可視化選擇顏色的時候，一個需要銘記在心的關(guān)鍵點是一定要保證色彩與其代表的數(shù)據(jù)能產(chǎn)生的“語義共鳴”。簡單來說，設(shè)計者們要時刻留心色彩與其用處之間的關(guān)系。

舉個簡單的例子，假設(shè)有一個用來比較蔬菜價格的條形圖，用綠色代表菠菜，用黃色代表玉米，這與我們對事物和顏色的認知是一致的。若轉(zhuǎn)換顏色——黃色代表菠菜而綠色代表玉米——容易產(chǎn)生混淆。另一個常見的例子來自于熱度制圖學(xué)，比如Trulia制作的交通費時的可視化圖形，用紅色表示交通較壞的情況，而綠色或者黃色表示較好的情況。同樣，上下文語義也非常重要。假如你是在對電腦巨頭企業(yè)蘋果公司的季度收入作圖，那么你會用灰色來表示數(shù)據(jù)，從而與其品牌和產(chǎn)品顏色對應(yīng)，而不是那些像水果顏色的紅紅或綠綠。

在熱度圖中，用紅色往往代表較壞的情況，而綠色或者黃色表示較好的情況。via Trulia

顯然，有部分概念并不能和某一顏色產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，設(shè)計者們可能會將這當(dāng)做是自由發(fā)揮的好機會，但是Stone則將其視為利用數(shù)據(jù)對文字與色彩的關(guān)聯(lián)進行深度挖掘的時機。在2015年的項目研究中，Stone和Tableau的研究科學(xué)家Vidya Setlur利用谷歌的n-gram來計算顏色名稱出現(xiàn)的頻率，設(shè)計了一個能夠生成有語義色彩的算法，然后在谷歌圖片中檢索其代表色。

舉個例子，用n-gram方法搜索‘黃色’這個詞，會出現(xiàn)與‘出租車’關(guān)聯(lián)的結(jié)果。同時，用谷歌圖片搜索‘出租車’，會出現(xiàn)各種顏色出租車的圖片（比如在紐約的一些新車是石灰綠的），但其中黃色車的頻率最高。Stone和Setlur設(shè)計了一個算法來對這些圖片進行聚類并產(chǎn)生關(guān)聯(lián)最強的顏色，這個時候，就是亮黃色。

即時你沒有你自己的語言色彩算法，你也可以自己推斷語義概念與顏色之間的關(guān)系，畢竟用這個是聰明的做法。

左邊的圖顯示了在色彩空間中的標(biāo)出的顏色，那些顏色相近的顏色，比如綠色和黃色，在感官上也是相似的。——Tableau

高識別度

當(dāng)色彩開始逐步被運用于數(shù)據(jù)科學(xué)中，你需要區(qū)別對待：為了能在可視化圖表中精確地表達信息，不同顏色的差別應(yīng)該足夠明顯。Stone用顏色空間或一種可以展示顏色所有范圍的模型工具來為數(shù)據(jù)選擇顏色。如果選中的顏色在顏色空間中非常接近——例如，綠色和黃色緊臨彼此——它們?nèi)匀粫屓擞X得不易區(qū)分。在數(shù)據(jù)可視化中，最好不要同時用兩種感覺類似的顏色。

Stone說道：“我們發(fā)現(xiàn)，小尺度面積的顏色往往看起來不夠多彩”

關(guān)于這個想法的一個實例來自2015信息圖中展示的最復(fù)雜“生命之樹”的數(shù)據(jù)。在這幅信息圖中，成千上萬條線代表了地球上已知的生物種類——從最基礎(chǔ)的細菌到最復(fù)雜的多細胞生物。在一個可對比的小圖片中，展現(xiàn)了生命進化的細節(jié)。研究人員試圖通過不同的顏色進行對比。代表細菌的紅色挨著代表多細胞生物的藍色——在色譜上對比強烈的兩種顏色，這樣的顏色對比有助于我們明確區(qū)分如此大量的數(shù)據(jù)。

“生命之樹”的圖表通過運用對比強烈的顏色清晰地表達了大量的數(shù)據(jù)。（來自opentreeoflife.org）

尺寸問題

當(dāng)為數(shù)據(jù)選擇或者適配顏色的時候，Stone認為 “粉刷碎片效應(yīng)”非常重要。邏輯上，如果你想要用亮黃色的涂料粉刷墻面，粉刷整個房間將比只粉刷一小塊看起來明亮很多。類似的,某種顏色在地圖上被填充一小塊與被填充一大片的效果也是截然不同的。

“小尺度面積的顏色往往看起來不夠多彩”Stone如是說。這里的變量是指顏色的色度，或色彩維度的評估。例如，一種電藍色賽車條紋擁有高色度，而柔和的灰藍色擁有低色度。當(dāng)被用在小面積區(qū)域時，后者的色度需要被增強才能足夠顯眼地被區(qū)分。當(dāng)大面積使用電藍色時，需要稍微降低色度，才不會顯得很扎眼。

顏色的影響

顏色可以喚起情感共鳴并不奇怪——例如，藍色和紫色比黃色使人感覺更愉快。鮮綠色使人感覺積極或歡樂。正如Stone所說，“設(shè)計領(lǐng)域的人都知道，顏色會對人產(chǎn)生影響，他們對此有很多案例和使用原則”基于這種認知，“那么，即使是一個條線圖，也同樣適用嗎？”

答案是肯定的，Stone說。與加拿大西蒙菲莎大學(xué)研究者合作，Stone組織了一個調(diào)研去詢問人們對條線圖的感覺，比如冷靜，歡樂，或消極。他們的研究結(jié)果顯示：人們?yōu)槠届o的條線圖挑選更柔和的顏色，為歡快的條線圖挑選更明亮的顏色（高色度）。與此同時，他們?yōu)橄麡O的條線圖選擇深顏色。運用與數(shù)據(jù)相匹配的顏色來填充圖表，能強化信息的表達。

在調(diào)色板中為圖表填色會引起鎮(zhèn)靜，也許在功能上數(shù)據(jù)可視化不一定比顏色差異性或語言關(guān)聯(lián)性更重要。但是，把所有的因素考慮進去將幫助人們更容易地吸收和理解數(shù)據(jù)，Stone說。設(shè)計者或許會認為他們顏色的運用是毫無意義的，但是這會對讀者理解數(shù)據(jù)產(chǎn)生情感方面的影響。看一下這幅關(guān)于近些年來世界上大量核武器的信息圖。

這張信息圖用黃色、黑色和白色表達世界上大量的核武器——這些消極的顏色可以與嚴肅的主題相匹配。（來自Reddit用戶drwtsn）

設(shè)計者，Reddit 的用戶drwtsn,選擇了黃色、黑色和白色——這些顏色通常是消極的——而不是明快的薄荷綠和灰綠藍色或亮紅色或橘紅色這些可能使你聯(lián)想到核戰(zhàn)爭的顏色。正如Stone通過她的研究展現(xiàn)的，在顏色理論背后的迷人的科學(xué)不是乏味無趣的大數(shù)據(jù)的冰冷數(shù)學(xué)，而是與藝術(shù)和科學(xué)相結(jié)合，使它既實用又美觀。

來源：大數(shù)據(jù)文摘

收藏分享

聲明：數(shù)據(jù)猿尊重媒體行業(yè)規(guī)范，相關(guān)內(nèi)容都會注明來源與作者；轉(zhuǎn)載我們原創(chuàng)內(nèi)容時，也請務(wù)必注明“來源：數(shù)據(jù)猿”與作者名稱，否則將會受到數(shù)據(jù)猿追責(zé)。