數據可視化：如何利用色彩來佐證觀點

知識 08-11

數據可視化：如何利用色彩來佐證觀點

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選文|Aileen 翻譯|李穎馮琛校對|apple

特約專欄主編黃志敏老師推薦語：

「

色彩的使用不僅僅為了好看，還要便於識別和準確傳達信息。除了文章中提到的，一些專業的設計師甚至會考慮一個配色方案必須讓色盲和色弱的用戶也能準確識別。

導讀

在藝術和設計領域，色彩理論的重要性已經被研究透徹，但如果是信息設計領域呢？

當與大量數據打交道時，準確是關鍵。這對於數據可視化藝術來說也是一樣：大小、形狀、陰影和色彩——可視化中微小的細節會徹底改變信息的感知和理解方式。

在信息設計中色彩為什麼如此重要？「數據設計的第一課說的就是色彩是幫助理解數據的工具，」 Maureen Stone說道，她是數據可視化企業Tableau的一位色彩專家以及研究經理，「色彩是揭示數據意義的視覺提示，所以我經常告訴設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。」

數據可視化：如何利用色彩來佐證觀點

Stone的工作是與Tableau的信息設計師一起來創造和選擇數據可視化的最佳色彩。她在公司的研發部門創立了一個實驗室，專門用來研究色彩的專用性以及與數據的關係。後來，他們將研究成果運用到公司最新版的數據可視化軟體Tableau 10.0中，設計並加入了調色板選項。

當我在電話中問Stone色彩在數據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，然而這一步之後就會出現更多待定細節，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。

數據可視化：如何利用色彩來佐證觀點

由於色度的關係——或者不同色彩維度的度量——不同大小可能導致看到的顏色不同。

語義，語義！

Stone說，當針對數據可視化選擇顏色的時候，一個需要銘記在心的關鍵點是一定要保證色彩與其代表的數據能產生的「語義共鳴」。簡單來說，設計者們要時刻留心色彩與其用處之間的關係。

舉個簡單的例子，假設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。若轉換顏色——黃色代表菠菜而綠色代表玉米——容易產生混淆。另一個常見的例子來自於熱度製圖學，比如Trulia製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蘋果公司的季度收入作圖，那麼你會用灰色來表示數據，從而與其品牌和產品顏色對應，而不是那些像水果顏色的紅紅或綠綠。

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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，有部分概念並不能和某一顏色產生關聯，設計者們可能會將這當做是自由發揮的好機會，但是Stone則將其視為利用數據對文字與色彩的關聯進行深度挖掘的時機。在2015年的項目研究中，Stone和Tableau的研究科學家Vidya Setlur利用谷歌的n-gram來計算顏色名稱出現的頻率，設計了一個能夠生成有語義色彩的演算法，然後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，會出現與『計程車』關聯的結果。同時，用谷歌圖片搜索『計程車』，會出現各種顏色計程車的圖片（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設計了一個演算法來對這些圖片進行聚類併產生關聯最強的顏色，這個時候，就是亮黃色。

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

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左邊的圖顯示了在色彩空間中的標出的顏色，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

當色彩開始逐步被運用於數據科學中，你需要區別對待：為了能在可視化圖表中精確地表達信息，不同顏色的差別應該足夠明顯。Stone用顏色空間或一種可以展示顏色所有範圍的模型工具來為數據選擇顏色。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——它們仍然會讓人覺得不易區分。在數據可視化中，最好不要同時用兩種感覺類似的顏色。

Stone說道：「我們發現，小尺度面積的顏色往往看起來不夠多彩」

關於這個想法的一個實例來自2015信息圖中展示的最複雜「生命之樹」的數據。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——從最基礎的細菌到最複雜的多細胞生物。在一個可對比的小圖片中，展現了生命進化的細節。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於我們明確區分如此大量的數據。

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「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據。（來自opentreeoflife.org）

尺寸問題

當為數據選擇或者適配顏色的時候，Stone認為「粉刷碎片效應」非常重要。邏輯上，如果你想要用亮黃色的塗料粉刷牆面，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。這裡的變數是指顏色的色度，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。當被用在小面積區域時，後者的色度需要被增強才能足夠顯眼地被區分。當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並不奇怪——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，「設計領域的人都知道，顏色會對人產生影響，他們對此有很多案例和使用原則」基於這種認知，「那麼，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研究者合作，Stone組織了一個調研去詢問人們對條線圖的感覺，比如冷靜，歡樂，或消極。他們的研究結果顯示：人們為平靜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，他們為消極的條線圖選擇深顏色。運用與數據相匹配的顏色來填充圖表，能強化信息的表達。

在調色板中為圖表填色會引起鎮靜，也許在功能上數據可視化不一定比顏色差異性或語言關聯性更重要。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據，Stone說。設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據產生情感方面的影響。看一下這幅關於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）

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設計者，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想到核戰爭的顏色。正如Stone通過她的研究展現的，在顏色理論背後的迷人的科學不是乏味無趣的大數據的冰冷數學，而是與藝術和科學相結合，使它既實用又美觀。

素材來源：http://www.fastcodesign.com/3062182/how-to-use-color-to-prove-your-point-from-a-data-viz-expert

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