Colores claramente distinguibles para figuras científicas.

Estoy buscando sugerencias sobre cómo elegir un conjunto de colores (o un degradado de color) que sean claramente distinguibles, para usar en figuras científicas. ¿Hubo alguna investigación sistemática sobre esto? Si es así, agradecería algunos enlaces.

Al crear figuras científicas, el color se usa a menudo para distinguir elementos. Un ejemplo son las líneas en una trama:

gráficos matemáticos

Otro ejemplo es un degradado de color para indicar valores:

gráficos matemáticos

Me interesan dos preguntas:

  1. ¿Cómo puedo elegir el conjunto más grande de colores que aún se pueden distinguir entre sí, para usar en una trama? De manera similar, ¿qué gradiente de color permitirá que el ojo discierna el mayor conjunto de valores y detecte el más mínimo cambio? ¿Hay esquemas de color hechos específicamente para esto? Estoy buscando algo que funcione bien tanto en pantalla como impreso.

  2. ¿Cómo puedo elegir un conjunto de colores (o un degradado) que todavía se distinguen lo suficiente cuando se convierten a escala de grises, pero el contraste mejora cuando se ven en color? ¿Existe un degradado de color que no sea mucho peor en este sentido que un degradado de blanco completo a negro completo cuando se convierte a escala de grises, pero que ofrece un contraste significativamente mayor cuando se reproduce a todo color? (Tome, por ejemplo, mi figura de ejemplo de arriba con el color del arco iris: tiene un excelente contraste de color, pero no se puede usar en escala de grises. Muchas revistas científicas publicarán figuras en color en línea, pero soliciten figuras que también se puedan usar en escala de grises, en la impresión edición.)

@ e100 Esa publicación responde a mi pregunta sobre conjuntos de colores discretos de contraste máximo. Me pregunto si debería reformular la pregunta ahora o incluso dividirla en dos. Las preguntas restantes son esquemas de color continuos de contraste máximo y esquemas de color que sobreviven a una conversión de escala de grises (un requisito de algunas revistas, aunque en este punto estoy pensando en ceñirme a la escala de grises solo para todo)
@Szabolcs Creo que cada una de las tres preguntas que mencionó es lo suficientemente difícil y merece ser separada, aunque están profundamente conectadas de forma inherente. Pasé un tiempo pensando en esto, pero acabo de encontrar la escala real del problema: requiere el verdadero espacio de color perceptivo.
Dicho espacio de color solo se puede encontrar mediante un experimento inteligente y a gran escala sobre la percepción humana del color y el conjunto de colores obviamente dependerá del color del fondo e incluso de cómo se reproducirá el color: en papel o en un monitor y cómo. .

Respuestas (2)

Aquí hay un práctico toque de ciencia.

  • Las retinas de sus ojos tienen receptores para la luz roja, verde y azul (conos), así como receptores para los niveles generales de luz (bastones)
  • Entre sus ojos y la corteza visual, hay un paso (el LGN) donde la información de color se convierte en pares opuestos: rojo:verde, azul:amarillo y negro:blanco. El amarillo se crea en casos especiales donde el rojo y el verde están en equilibrio y el azul es bajo, y la mayoría de los marrones son efectivamente amarillos oscuros o de baja saturación (rojo y verde más altos en comparación con el azul). Puede ver cómo estos pares se oponen entre sí con imágenes posteriores: mire fijamente una luz brillante de un color y mire hacia otro lado, y el efecto de imagen posterior que verá estará hecho de sus colores opuestos.

Eso le da los cuatro tonos más claramente diferenciables (además de negro o gris: sin tono). Dentro de cada uno de estos, puede usar diferencias en la luminosidad y la saturación para crear más colores. Si necesita aún más colores, puede tomar puntos medios entre estos cuatro tonos y luego variar la luminosidad y la saturación nuevamente. (Tenga cuidado al reducir la saturación y aumentar demasiado la luminosidad, ya que reduce el contraste de tono).

Tenga en cuenta que el amarillo es un caso especial : es característicamente brillante porque está siendo alimentado por la activación de dos tipos de receptores, no solo uno.

La pregunta sobre cómo estos se convierten a escala de grises es importante, pero creo que es mejor responderla por separado. Hay diferencias (por ejemplo, los rojos tienden a ser más oscuros), pero depende de otras cosas, como cómo se realiza la conversión, etc. La tabla de intensidad de color del enlace anterior sobre el amarillo podría ayudar como punto de partida:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Dos cosas a tener en cuenta:

  • Las escalas de color no se perciben linealmente. En los mapas de calor de color, como la segunda imagen que publica, las escalas de color son buenas para ayudar a que se perciban valores específicos, pero esto tiene el costo de que la imagen general de lo que es alto o bajo se compara con lo que es más difícil de percibir intuitivamente. Más información sobre esto aquí. Use tales "escalas de arco iris" solo cuando obtener valores específicos de una visualización sea más importante que ver el panorama general (generalmente, esto significa que las escalas de arco iris están bien para las visualizaciones que son para el análisis de expertos, pero malas para las visualizaciones que son para propósitos generales de comunicación). )
  • Un número sorprendentemente elevado de personas (sobre todo hombres) son daltónicos. En particular, alrededor del 10 % de los hombres tienen dificultades para percibir las diferencias entre el rojo y el verde, ya que ven esos colores como el mismo tono. Por lo general, estas personas pueden hacer una suposición basada en los niveles de luminosidad, pero es difícil y, por lo tanto, es una buena práctica asegurarse de que cuando el rojo y el verde se comunican amenazantes, hay otras formas de diferenciar estos colores además del tono. Use herramientas de simulación de daltonismo como vischeck para probar diseños, no confíe solo en convertir a escala de grises ya que no es una simulación precisa.

Para su primera pregunta, es posible que desee ver una rueda de colores, aquí hay un ejemplo . Simplemente divida los 360 grados de la rueda en tantas partes como elementos haya requerido y obtendrá colores que contrasten entre sí tanto como sea posible.

Por ejemplo, si tienes 3 elementos, tus colores serían rojo, azul y lima.

En cuanto a las figuras utilizables en blanco y negro, a menudo encontrará que los patrones pueden ayudar a identificar diferentes gráficos, donde tal aplicación es posible. Cuando no es posible usar patrones, su mejor apuesta es la desaturación selectiva donde diferentes tonos dan como resultado diferentes tonos, vea una imagen de ejemplo aquí .

La desaturación selectiva aplicada a su imagen original se puede ver aquí:ingrese la descripción de la imagen aquí

Colores claramente distinguibles para figuras científicas.
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