色彩在可視化設(shè)計(jì)中的表達(dá)

張智威

摘 要：大數(shù)據(jù)可以幫助人們整理分析數(shù)據(jù)、研究數(shù)據(jù)規(guī)律、預(yù)測(cè)未來發(fā)展軌跡，信息可視化設(shè)計(jì)日漸成為設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)中一個(gè)重要的部分。合理運(yùn)用色彩能夠更高效地表現(xiàn)可視化設(shè)計(jì)的內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：信息可視化;色彩;認(rèn)知

1 色彩的基本理論

在可視化設(shè)計(jì)的過程中，色彩是一個(gè)很重要的部分，如何確定信息展示中的色彩分配、色彩選擇、色彩表達(dá)及色彩區(qū)域，將會(huì)直接影響到設(shè)計(jì)的可視化程度。理解與把握色彩的感知與認(rèn)知，才能更好地運(yùn)用色彩輔助信息可視化中的數(shù)據(jù)、視覺元素呈現(xiàn)。

1.1 色彩模型

色彩作為視覺展現(xiàn)的重要概念之一，不同的人會(huì)從不同的角度理解每一種色彩。色彩模型是色彩的數(shù)字描述方式，常見的色彩模型依據(jù)自身特點(diǎn)能分為三種類別：RGB＼CMYK類型的設(shè)備依賴型、面向用戶的色彩模型及感知均勻色彩模型。

1.2 色彩與認(rèn)知

通過認(rèn)知心理學(xué)家Treicher的實(shí)驗(yàn)可以得到以下結(jié)論：人類獲得的信息中有83%來源于視覺，11%來源于聽覺，1.5%來源于其他。從色彩的突顯性來說，人類對(duì)視覺對(duì)象的加工有一個(gè)自下而上的過程，前注意（Previous Attention）階段中對(duì)顏色特征會(huì)進(jìn)行自動(dòng)信息加工。因?yàn)樵谇白⒁怆A段中，人的視覺是自下而上，視覺處理的過程時(shí)間大概在250ms之內(nèi)，并且其他的元素并不會(huì)影響人的視覺與認(rèn)知。人的視覺捕捉對(duì)于色彩尤其敏感，當(dāng)人眼同時(shí)觀看不同顏色時(shí)，會(huì)對(duì)不同色彩產(chǎn)生感知差異，這種感知的差異會(huì)作用于認(rèn)知之中，帶來人腦識(shí)別信息及信息優(yōu)先級(jí)的差異。

2 信息可視化

2.1 信息可視化簡(jiǎn)介

信息可視化（Information Visualization）就是利用計(jì)算機(jī)支撐、交互的對(duì)抽象數(shù)據(jù)的可視表達(dá)，從而讓用戶以直觀交互的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的觀察和瀏覽，從而發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中所包含的特征、關(guān)系、模式?？梢暬幸粋€(gè)最重要的影響因素就是視覺因素，例如圖形的位置、長度、面積、形狀、色彩等，同時(shí)，可視化的目的之一就是能讓用戶快速注意到重要的信息區(qū)域，讓目標(biāo)信息能從眾多干擾的信息中被提取出來，從而更好地體現(xiàn)出這個(gè)項(xiàng)目的價(jià)值與準(zhǔn)確性。

2.2 信息可視化發(fā)展

信息可視化設(shè)計(jì)已經(jīng)取得了一些很有意義的成果，尤其是可視化認(rèn)識(shí)與可視化技術(shù)方面，都積累了很多實(shí)際案例及大量的經(jīng)驗(yàn)。精準(zhǔn)的信息可視化是大數(shù)據(jù)發(fā)展進(jìn)程中重要的一部分。數(shù)據(jù)與信息的復(fù)雜性和高維度使得可視化的表現(xiàn)形式也越來越豐富，許多可視化圖表都常以色彩差異作為分層數(shù)據(jù)以及區(qū)分概念的方法。

3 信息可視化中的色彩表達(dá)

研究色彩因素對(duì)于用戶感知的影響，能夠使設(shè)計(jì)者優(yōu)化可視化效果，是信息可視化過程中的重點(diǎn)之一。CLEVLEAND等采用了基于人類認(rèn)知的實(shí)驗(yàn)測(cè)試了可視化要素的不同影響，其中色彩的不同選擇帶來認(rèn)知的差異性很大。

3.1 信息可視化中的色彩屬性

色彩有三個(gè)自有屬性，即明度、純度和色相，信息可視化中的色彩也是通過這三個(gè)自有屬性的表達(dá)來增強(qiáng)認(rèn)知的。

色相又稱作為色名，即用來區(qū)分色彩名稱，如明黃、檸檬黃、土黃等。除黑、灰、白色之外，任何色彩都有色相的屬性，在信息可視化設(shè)計(jì)中，一般也多用色相來區(qū)分不同信息之間的差異，通過色相的不同區(qū)分可視化設(shè)計(jì)中的不同數(shù)據(jù)，使可視化設(shè)計(jì)中的層次數(shù)據(jù)的類別數(shù)量更準(zhǔn)確地被表達(dá)出來，同時(shí)色相的區(qū)別也作用于人的認(rèn)知，圖表中的色相與面積大小的不同會(huì)從前注意階段對(duì)人的認(rèn)知產(chǎn)生影響，從而使人更清楚地了解到設(shè)計(jì)者的意圖與設(shè)計(jì)想法，層次數(shù)據(jù)表達(dá)更清晰。明度（Value），當(dāng)色彩的明暗受到光線強(qiáng)弱的影響，產(chǎn)生不同的變化，可以幫助表達(dá)可視化設(shè)計(jì)中平行坐標(biāo)柱狀圖及餅狀圖數(shù)據(jù)差異。色彩的明度關(guān)系會(huì)映射到每一列數(shù)據(jù)的關(guān)系之中，低明度色彩多用來展示首級(jí)數(shù)據(jù)，高明度色彩多用來展示數(shù)據(jù)量小或者次級(jí)數(shù)據(jù)，同時(shí)也可表達(dá)統(tǒng)一維度中數(shù)據(jù)信息的不同程度。信息可視化設(shè)計(jì)之中，明度的使用應(yīng)當(dāng)不超過6個(gè)層級(jí)，純度對(duì)比通常是指以彩色的相同色名純度所占的比例來區(qū)分彩度的高低。

3.2 信息可視化中的色彩使用方法

為了讓用戶能夠快速注意到重要的信息或區(qū)域，不影響信息質(zhì)量的情況下控制信息的有效傳達(dá)，針對(duì)不同的人群突出不同的重點(diǎn)，是正確使用色彩表達(dá)的重要意義。信息可視化中的色彩使用方法可以總結(jié)為以下幾點(diǎn)：

第一，沿用配色理論，參考配色系統(tǒng)來進(jìn)行色彩的選擇使用，不依靠直覺配色。因?yàn)樾畔⒖梢暬械臄?shù)據(jù)基本是以計(jì)算以及模型的搭建作為基準(zhǔn)，色彩的使用會(huì)通過人的認(rèn)知影響到數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

第二，盡量不采用色環(huán)中的對(duì)立顏色，造成認(rèn)知差異。

第三，使用可視化圖表中語義的相關(guān)色彩，便于用戶的記憶與認(rèn)知。

第四，顏色使用數(shù)量盡量控制在6種以內(nèi)，且多用純度、明度表達(dá)數(shù)據(jù)的差異性。

大數(shù)據(jù)時(shí)代已經(jīng)到來，信息可視化中的色彩運(yùn)用依然有很大的研究與進(jìn)步空間，期待在以后的設(shè)計(jì)作品中能夠優(yōu)化可視化設(shè)計(jì)，給人們帶來更好的用戶體驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 房婷.初探信息可視化與人的感知體驗(yàn)[J].設(shè)計(jì)，2014（06）：97-98.

[2] 宋紹成，畢強(qiáng)，楊達(dá).信息可視化的基本過程與主要研究領(lǐng)域[J].情報(bào)科學(xué)，2004（01）.

[3] 李恒.南京理工大學(xué)基于認(rèn)知心理學(xué)的科技用戶信息搜索行為理論研究[D].南京理工大學(xué)，2006.

[4] 劉沁穎，郁舒蘭.數(shù)據(jù)可視化的色彩與形式[J].科技與創(chuàng)新，2018（06）：39-42.