在热/等高线图中最有效地使用颜色

机器算法验证 数据可视化
2022-02-12 09:22:18

在呈现时频脑电图结果时,使用热/等高线图是很常见的。经常选择的配色方案(也是我喜欢和使用的一种)是“jet”配色方案(例如,参见 google image search time-frequency EEG)。我想知道是否有更好的配色方案来展示这些图,和/或展示这些地图的指南。

例如,来自 R 基础库

#Volcano
x <- 10*(1:nrow(volcano))
y <- 10*(1:ncol(volcano))
image(x, y, volcano, col = terrain.colors(100), axes = FALSE)

# With Jet colours
jet.colors <-  colorRampPalette(c("midnightblue","blue", "cyan","green1", "yellow","orange","red", "darkred"), space="Lab")
image(x, y, volcano, col = jet.colors(100), axes = FALSE)
2个回答

尽管记录在案的感知效率低下,但通常被称为彩虹色图仍然很受欢迎。彩虹(和其他光谱)颜色图的主要问题是:

  • 颜色不是按感知顺序排列的
  • 亮度反弹:我们的眼睛主要是用于亮度的杆,而不是用于颜色的锥
  • 我们明确地看到色调
  • 色调通常存在不均等(例如,宽绿色和窄黄色)

从积极的一面:

  • 光谱主题具有高分辨率(比例中更可区分的颜色值)
  • 数字安全;这样的主题仍然很常见

有关讨论和替代方案(包括黑体辐射和灰度),请参阅被认为有害的彩虹色图(仍然) 。

如果发散方案是合适的,我喜欢 Kenneth Moreland 在他的论文“科学可视化的发散颜色图”中得出的感知一致的冷到暖方案。它和其他方案与ParaView wiki中的图像进行了比较,尽管是从着色 3-D 表面的角度来看,这意味着颜色方案必须能够承受阴影效果。

最近的博客文章包含更多链接和 Matlab 替代品:彩虹色图——它们有什么用?绝对没有!

建议:首先尝试灰度或其他单色渐变。如果您需要更高的分辨率,请尝试黑体辐射。如果极端值比中间值更重要,请尝试中间灰色的发散方案,例如冷到暖方案。

来自 ParaView wiki 页面的图片:

彩虹:在此处输入图像描述

灰度:在此处输入图像描述

黑体:在此处输入图像描述

冷暖:在此处输入图像描述

我同意@xan 关于彩虹色图效率低下的观点。这是另一篇论文,它显示彩虹/分类颜色图比 InfoVis '11 的定量任务的发散颜色图差得多:

  • Michelle Borkin、Krzysztof Gajos、Amanda Peters、Dimitrios Mitsouras、Simone Melchionna、Frank Rybicki、Charles Feldman 和 Hanspeter Pfister。2011. 用于心脏病诊断的动脉可视化评估。IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics 17、12(2011 年 12 月),2479-2488。DOI=10.1109/TVCG.2011.192 链接到 PDF、幻灯片和图像。

彩虹/分类颜色图的唯一好处是显示分类变量的单独值。但是,您选择的颜色很重要。如果您需要分类量表,请查看 CHI '12 的这篇优秀论文,该论文使用 XKCD 调查数据集讨论我们如何感知颜色差异。它允许您根据人类对差异的感知程度来评估色阶。他们基于网络的调色板分析器也可以让您评估自己的色标!

调色板分析示例