[数据分析与可视化] 科技论文配色心得

本文是制作论文中科学图形的一些建议，可帮助您的论文受众尽可能轻松地理解您的数据。您的图形应该引人注目，易于理解，应该避免扭曲数据（除非您真的想这样做），并且对色盲的人来说是安全的。请记住，没有真正“正确”或“错误”的绘图规则（好吧，也许有一些错误的），但是研究一些简单的规则和示例将帮助您只传达您的意图。

文章目录

• 1 论文配色入门
• • 1.1 颜色的分类
  • 1.2 论文配色基本原则
  • • 1.2.1 柱状图配色
    • 1.2.2 饼图配色
    • 1.2.3 折线图配色
    • 1.2.4 散点图
    • 1.2.5 等高线图
    • 1.2.6 热图
• 2 绘图实用工具
• • 2.1 RGB颜色轮
  • 2.2 色盲无障碍读图
  • 2.3 图像调色板
• 3 推荐资料
• • 3.1 推荐学习视频
  • 3.2 推荐学习文章
  • 3.3 推荐网站
  • 3.4 配色表

1 论文配色入门

这一部分参考论文配色指南，这个视频为OriginPro软件官方配色公开课。

1.1 颜色的分类

颜色主要分为两类，也就是颜色饱和度高的深色（强烈色）以及饱和度低的浅色（柔和色）。具体对比如下表所示

深色	浅色
深粉色	浅粉色
深绿色	浅绿色
深蓝色	浅蓝色

1.2 论文配色基本原则

颜色主要服务于数据逻辑关系的展现！图是数据的表达，颜色展现数据的逻辑关系。具体如下：

1. 颜色需要有自身的意义

• 不同的颜色要表达不同的分组，相近的颜色表示同一个分组
• 配色需要展现数据逻辑关系，突出关键数据。比如重要的数据用深色表示，不重要的数据用浅色表示

2. 根据图形数据块面积选择颜色

• 大面积数据块的图形用浅色（柱状图、面积图）
• 小面积数据块的图像用深色（折线图、散点图）

3. 颜色配置多使用成熟配色方案

• 画图软件或者画图程序自带配色方案
• 使用RGB颜色轮(本文后面会讲到)
• 多组数据的展现不要超过三个色系
• 新手使用三原色色系

4. 参考论文配色，通过颜色滴管，获得论文颜色
5. 参考好的配色网站

1.2.1 柱状图配色

1. 一列数据的配色推荐

• 选用单色，通常浅色最好。

• 不要用系统自带的标准色，如visio的标准色：
  

• 比较窄的柱体建议用深色，比较宽的柱体建议用浅色。

• 如果想用深色，建议添加透明度变为浅色。

2. 两列数据的配色推荐

• 选用不太接近的颜色
• 使用软件或程序的内置颜色条
• 使用印度红/天空蓝，浅红/浅蓝，深蓝/浅蓝(同一颜色更改对比度)是个很不错的选择。

3. 多列数据的配色推荐

• 相近色色系
• 不要选用对比度非常明显的颜色
• 不要滥用图案，尤其是图案和颜色同时使用
• 黑白图可以用灰度和图案进行搭配
• 使用内置颜色

4. 堆叠柱状图使用深色

1.2.2 饼图配色

1. 饼图颜色较多，建议使用软件内置颜色方案
2. 面积小的区域使用深色系

1.2.3 折线图配色

1. 重叠的折现不能太多，如果超过4条，建议改用堆叠折线图或者其他图形表达方式。
2. 使用深色，因为折线比较细
3. 折线的线条建议设置更粗的线条
4. 黑白图建议使用颜色，线型综合运用
5. 连续变化的数据，建议用渐变色

1.2.4 散点图

1. 点的个数较多时，用空心原点。
2. 配色可以把点设为深色，然后提高颜色的透明度
3. 可以用点的大小表示第三维度的数据，点的大小可以表示值的大小
4. 对于点类别较多的散点图，某一类别数量多的点用小点，类别数量少的点用大点

1.2.5 等高线图

等高线图颜色多，图线多，用配色方案

1.2.6 热图

热图颜色多，用配色方案。通常用双色或者三色渐变的方案

2 绘图实用工具

2.1 RGB颜色轮

色轮用于帮助理解颜色之间的关系，并有助于指导调色板的选择。下图描述了一个简化的12色RGB色轮和每种颜色的RGB表示法。三原色由其中三角形的点表示。

当我们不知道如何选择颜色时，我们可以根据某些给定关系从颜色轮中选择颜色。这部分内容来自Choosing color palettes for scientific figures
。如下图所示，提供几种选择颜色的方式。这些方式都有对应的选择规则。

• 互补色complementary colors，即色轮上两种相对的颜色（如A和G）。
• 相似色analogous colors，即色轮上颜色彼此相邻的颜色（如A、B和C）。
• 三元组色triad colors，即色轮上3种均匀分布的颜色（例如，A、E和I）。
• 四元颜色square colors，即色轮上4种均匀分布的颜色（例如，A、D、G和J）。
• 分列互补色Split complementary colors，即色轮上两种颜色相邻的颜色的补色（例如，H，A，C）。
• 双互补色Double complementary olors，即色轮上两组独立的互补色（例如，A、G、C和I）。

当然以上只是介绍色轮的使用，在实践中具体通过某些网站提供的丰富色彩色轮来确定颜色，例如网站：colorsupplyyy

2.2 色盲无障碍读图

色盲的读者可能难以区分低对比度的不同颜色，这在根据图例区分群体方面产生了重大问题。我们鼓励开发考虑色盲无障碍的图形。解决此问题的一种方法是开发不依赖颜色仅用于划分组之间的图形。明智地使用标签、不同的填充图案或不同的形状轮廓图案有助于在组之间进行划分。例如，对于折线图，使用 1 条实线和 1 条虚线，即使它们是不同的颜色，也是有帮助的。另一种解决方案是选择亮度差异很大的颜色，以增加对比度。有许多网站和应用程序可让您检查您的视觉效果对于色盲者的外观。如果有疑问，请记住，永远不应看到红色和绿色——至少不能同时看到。在Okabe & Ito (2002) 的这篇论文中，有一个很好的色盲友好分类调色板的例子。如下图所示：

2.3 图像调色板

1. 对于具有顺序的定量数据图，请使用有序调色板。如果数据是连续的并且不断增加或减少，则使用亮度渐变（​​例如从浅到深的灰色、蓝色或红色）或色调渐变（例如从浅黄色循环到深蓝色）。一般来说，人们将较深的颜色解释为代表“更多”。

例如降水图，较暗的区域代表较大的值

3. 如果数据发散（即数据跨零，或显示偏离参考值），则使用两个对比鲜明的色调或亮度渐变粘在一起。这些通常在每一端都有较深的颜色，代表“更消极”和“更积极”。

4. 对于没有顺序的分类数据地图，请使用没有明显顺序的调色板。确保颜色易于区分，并尽可能对色盲友好。尽量避免使用太多类别，因为这会使图形变得混乱。被警告！其中一些调色板不是色盲安全的。

5. 如果可以避免，请不要使用“彩虹”或类似光谱的调色板。原因见：end of the rainbow更好的解决方案是使用可以避免 Rainbow 的许多问题的调色板。Matplotlib 最近引入了“Viridis”调色板作为其新的默认调色板，Matlab 引入了“ Parula ”，您可以轻松地使用R的viridis和viridislite包。
   

3 推荐资料

3.1 推荐学习视频

• 论文配色指南，这个视频为OriginPro软件官方配色公开课，本文主要参考视频
• 科研绘图配色的注意点，这个视频为上海科技大学谋某位老师分享的科研绘图配色视频，用nature或science发表论文图片为例来描述论文绘图要点

3.2 推荐学习文章

• Choosing color palettes for scientific figures
  ，这篇文章为一篇专门介绍医学学术论文绘图的科技论文
• PICKING A COLOUR SCALE FOR SCIENTIFIC GRAPHICS，介绍论文绘图的经典网站
• Okabe & Ito (2002) ，一篇介绍绘图技巧的经典文章
• Measuring the Effectiveness of the Graphical Communication of Hurricane Storm Surge Threat，一篇绘图很出彩的论文
• Ten Simple Rules for Better Figures，一篇绘图要点介绍论文

3.3 推荐网站

• colorsupplyyy，一个色轮颜色选择网站
• ggplot2绘图指南，R语言学习必看
• 数据分析与可视化，绘图代码专辑

3.4 配色表

颜 色	英文代码	形象描述	十六进制	RGB
	LightPink	浅粉红	#FFB6C1	255,182,193
	Pink	粉红	#FFC0CB	255,192,203
	Crimson	猩红	#DC143C	220,20,60
	LavenderBlush	脸红的淡紫色	#FFF0F5	255,240,245
	PaleVioletRed	苍白的紫罗兰红色	#DB7093	219,112,147
	HotPink	热情的粉红	#FF69B4	255,105,180
	DeepPink	深粉色	#FF1493	255,20,147
	MediumVioletRed	适中的紫罗兰红色	#C71585	199,21,133
	Orchid	兰花的紫色	#DA70D6	218,112,214
	Thistle	蓟	#D8BFD8	216,191,216
	plum	李子	#DDA0DD	221,160,221
	Violet	紫罗兰	#EE82EE	238,130,238
	Magenta	洋红	#FF00FF	255,0,255
	Fuchsia	灯笼海棠(紫红色)	#FF00FF	255,0,255
	DarkMagenta	深洋红色	#8B008B	139,0,139
	Purple	紫色	#800080	128,0,128
	MediumOrchid	适中的兰花紫	#BA55D3	186,85,211
	DarkVoilet	深紫罗兰色	#9400D3	148,0,211
	DarkOrchid	深兰花紫	#9932CC	153,50,204
	Indigo	靛青	#4B0082	75,0,130
	BlueViolet	深紫罗兰的蓝色	#8A2BE2	138,43,226
	MediumPurple	适中的紫色	#9370DB	147,112,219
	MediumSlateBlue	适中的板岩暗蓝灰色	#7B68EE	123,104,238
	SlateBlue	板岩暗蓝灰色	#6A5ACD	106,90,205
	DarkSlateBlue	深岩暗蓝灰色	#483D8B	72,61,139
	Lavender	熏衣草花的淡紫色	#E6E6FA	230,230,250
	GhostWhite	幽灵的白色	#F8F8FF	248,248,255
	Blue	纯蓝	#0000FF	0,0,255
	MediumBlue	适中的蓝色	#0000CD	0,0,205
	MidnightBlue	午夜的蓝色	#191970	25,25,112
	DarkBlue	深蓝色	#00008B	0,0,139
	Navy	海军蓝	#000080	0,0,128
	RoyalBlue	皇军蓝	#4169E1	65,105,225
	CornflowerBlue	矢车菊的蓝色	#6495ED	100,149,237
	LightSteelBlue	淡钢蓝	#B0C4DE	176,196,222
	LightSlateGray	浅石板灰	#778899	119,136,153
	SlateGray	石板灰	#708090	112,128,144
	DoderBlue	道奇蓝	#1E90FF	30,144,255
	AliceBlue	爱丽丝蓝	#F0F8FF	240,248,255
	SteelBlue	钢蓝	#4682B4	70,130,180
	LightSkyBlue	淡蓝色	#87CEFA	135,206,250
	SkyBlue	天蓝色	#87CEEB	135,206,235
	DeepSkyBlue	深天蓝	#00BFFF	0,191,255
	LightBLue	淡蓝	#ADD8E6	173,216,230
	PowDerBlue	火药蓝	#B0E0E6	176,224,230
	CadetBlue	军校蓝	#5F9EA0	95,158,160
	Azure	蔚蓝色	#F0FFFF	240,255,255
	LightCyan	淡青色	#E1FFFF	225,255,255
	PaleTurquoise	苍白的绿宝石	#AFEEEE	175,238,238
	Cyan	青色	#00FFFF	0,255,255
	Aqua	水绿色	#00FFFF	0,255,255
	DarkTurquoise	深绿宝石	#00CED1	0,206,209
	DarkSlateGray	深石板灰	#2F4F4F	47,79,79
	DarkCyan	深青色	#008B8B	0,139,139
	Teal	水鸭色	#008080	0,128,128
	MediumTurquoise	适中的绿宝石	#48D1CC	72,209,204
	LightSeaGreen	浅海洋绿	#20B2AA	32,178,170
	Turquoise	绿宝石	#40E0D0	64,224,208
	Auqamarin	绿玉\碧绿色	#7FFFAA	127,255,170
	MediumAquamarine	适中的碧绿色	#00FA9A	0,250,154
	MediumSpringGreen	适中的春天的绿色	#00FF7F	0,255,127
	MintCream	薄荷奶油	#F5FFFA	245,255,250
	SpringGreen	春天的绿色	#3CB371	60,179,113
	SeaGreen	海洋绿	#2E8B57	46,139,87
	Honeydew	蜂蜜	#F0FFF0	240,255,240
	LightGreen	淡绿色	#90EE90	144,238,144
	PaleGreen	苍白的绿色	#98FB98	152,251,152
	DarkSeaGreen	深海洋绿	#8FBC8F	143,188,143
	LimeGreen	酸橙绿	#32CD32	50,205,50
	Lime	酸橙色	#00FF00	0,255,0
	ForestGreen	森林绿	#228B22	34,139,34
	Green	纯绿	#008000	0,128,0
	DarkGreen	深绿色	#006400	0,100,0
	Chartreuse	查特酒绿	#7FFF00	127,255,0
	LawnGreen	草坪绿	#7CFC00	124,252,0
	GreenYellow	绿黄色	#ADFF2F	173,255,47
	OliveDrab	橄榄土褐色	#556B2F	85,107,47
	Beige	米色(浅褐色)	#F5F5DC	245,245,220
	LightGoldenrodYellow	浅秋麒麟黄	#FAFAD2	250,250,210
	Ivory	象牙	#FFFFF0	255,255,240
	LightYellow	浅黄色	#FFFFE0	255,255,224
	Yellow	纯黄	#FFFF00	255,255,0
	Olive	橄榄	#808000	128,128,0
	DarkKhaki	深卡其布	#BDB76B	189,183,107
	LemonChiffon	柠檬薄纱	#FFFACD	255,250,205
	PaleGodenrod	灰秋麒麟	#EEE8AA	238,232,170
	Khaki	卡其布	#F0E68C	240,230,140
	Gold	金	#FFD700	255,215,0
	Cornislk	玉米色	#FFF8DC	255,248,220
	GoldEnrod	秋麒麟	#DAA520	218,165,32
	FloralWhite	花的白色	#FFFAF0	255,250,240
	OldLace	老饰带	#FDF5E6	253,245,230
	Wheat	小麦色	#F5DEB3	245,222,179
	Moccasin	鹿皮鞋	#FFE4B5	255,228,181
	Orange	橙色	#FFA500	255,165,0
	PapayaWhip	番木瓜	#FFEFD5	255,239,213
	BlanchedAlmond	漂白的杏仁	#FFEBCD	255,235,205
	NavajoWhite	纳瓦霍白	#FFDEAD	255,222,173
	AntiqueWhite	古代的白色	#FAEBD7	250,235,215
	Tan	晒黑	#D2B48C	210,180,140
	BrulyWood	结实的树	#DEB887	222,184,135
	Bisque	(浓汤)乳脂,番茄等	#FFE4C4	255,228,196
	DarkOrange	深橙色	#FF8C00	255,140,0
	Linen	亚麻布	#FAF0E6	250,240,230
	Peru	秘鲁	#CD853F	205,133,63
	PeachPuff	桃色	#FFDAB9	255,218,185
	SandyBrown	沙棕色	#F4A460	244,164,96
	Chocolate	巧克力	#D2691E	210,105,30
	SaddleBrown	马鞍棕色	#8B4513	139,69,19
	SeaShell	海贝壳	#FFF5EE	255,245,238
	Sienna	黄土赭色	#A0522D	160,82,45
	LightSalmon	浅鲜肉(鲑鱼)色	#FFA07A	255,160,122
	Coral	珊瑚	#FF7F50	255,127,80
	OrangeRed	橙红色	#FF4500	255,69,0
	DarkSalmon	深鲜肉(鲑鱼)色	#E9967A	233,150,122
	Tomato	番茄	#FF6347	255,99,71
	MistyRose	薄雾玫瑰	#FFE4E1	255,228,225
	Salmon	鲜肉(鲑鱼)色	#FA8072	250,128,114
	Snow	雪	#FFFAFA	255,250,250
	LightCoral	淡珊瑚色	#F08080	240,128,128
	RosyBrown	玫瑰棕色	#BC8F8F	188,143,143
	IndianRed	印度红	#CD5C5C	205,92,92
	Red	纯红	#FF0000	255,0,0
	Brown	棕色	#A52A2A	165,42,42
	FireBrick	耐火砖	#B22222	178,34,34
	DarkRed	深红色	#8B0000	139,0,0
	Maroon	栗色	#800000	128,0,0
	White	纯白	#FFFFFF	255,255,255
	WhiteSmoke	白烟	#F5F5F5	245,245,245
	Gainsboro	亮灰色	#DCDCDC	220,220,220
	LightGrey	浅灰色	#D3D3D3	211,211,211
	Silver	银白色	#C0C0C0	192,192,192
	DarkGray	深灰色	#A9A9A9	169,169,169
	Gray	灰色	#808080	128,128,128
	DimGray	暗淡的灰色	#696969	105,105,105
	Black	纯黑	#000000	0,0,0