science >> Wetenschap >  >> anders

Hoe kaarten met regenboogkleuren gegevens kunnen vervormen en misleidend kunnen zijn

Een van de meest populaire standaardkleurenpaletten, regenboog, kan zelfs misleidende informatie opleveren. Krediet:Shutterstock

De kleurkeuze om informatie in wetenschappelijke afbeeldingen weer te geven, is een fundamenteel onderdeel van het communiceren van bevindingen. Echter, een aantal kleurenpaletten die veel worden gebruikt om kritische wetenschappelijke resultaten weer te geven, zijn niet alleen gevaarlijk misleidend, maar ook onleesbaar voor een deel van de bevolking.

Al decenia, wetenschappers hebben aangedrongen op een blijvende verandering om dergelijke paletten uit de openbare consumptie te verwijderen, maar de strijd om universele toegankelijkheid in wetenschapscommunicatie woedt voort.

Een kleurenkaart is een palet van meerdere verschillende kleuren die waarden toewijzen aan regio's op een plot. Een voorbeeld van een misleidende kleurenkaart is regenboog, die over het algemeen begint met blauw voor lage waarden, dan door cyaan, groente, geel, Oranje, en ten slotte rood voor hoge waarden. Deze kleurencombinatie wijkt niet af, waarmee we visueel een centrale waarde zouden kunnen waarnemen, noch opeenvolgend, wat het organiseren van waarden van laag naar hoog intuïtief zou maken.

Kleur brengt gegevens tot leven

Door kleurengrafieken te gebruiken, kunnen wetenschappers hun verzamelde gegevens omzetten in iets dat zinvol is om op grote schaal te worden gedeeld. Dit kan de eerste directe indruk zijn van een zwart gat, het in kaart brengen van de uitgebrachte stemmen bij politieke verkiezingen, de planning van een dure roverroute op de topografie van Mars, de essentiële communicatie van klimaatverandering of de kritische diagnose van hartziekten.

Ondanks het duidelijke belang van kleur, wetenschappers kiezen vaak de standaard paletinstelling van de visualisatiesoftware die wordt gebruikt.

Martian oppervlaktetopografie vertegenwoordigd met regenboogkleurenbalk. Krediet:NASA

Vervormde gegevens

Regenboog- of jet-kleurenpaletten zijn vaak de standaardinstelling voor software, maar de prachtige zwaai van blauw naar rood is misleidend bij het weergeven van wetenschappelijke gegevens.

Fundamenteel, de verandering tussen de kleuren in het palet is niet vloeiend. Bijvoorbeeld, de verandering tussen blauw en groen en vervolgens tussen geel en rood vindt plaats over een korte afstand. Vik en Batlow, zijn voorbeelden van gelijkmatige kleurenpaletten, waarbij de kleuren vloeiend over de kleurenbalk veranderen.

Om dit in context te plaatsen, het hebben van een palet dat wild tussen kleuren verandert, is als het hebben van een positie x- of y-as met getallen die niet gelijkmatig verdeeld zijn. In jetkleurenkaarten, dit zou het equivalent zijn van nummers één tot vier dicht bij elkaar en acht tot tien ver uit elkaar. Een dergelijk ongelijk kleurverloop betekent dat bepaalde delen van het palet op natuurlijke wijze worden benadrukt over andere, de gegevens vervormen. De RGB-kleurruimte op basis waarvan dergelijke ongelijke kleurovergangen worden gecreëerd, is wiskundig eenvoudig, maar niet in overeenstemming met hoe we kleuren waarnemen en de verschillen ertussen zien.

De impact van een ongelijk (jet) en een gelijkmatig (batlow) kleurenschema op een grijswaardenafbeelding van de aarde, Marie Skłodowska Curie en een appel. Batlow repliceert het beeld dankzij het vloeiende kleurverloop, terwijl jet het beeld vervormt. Krediet:Fabio Crameri, Auteur verstrekt

Ontoegankelijke wetenschap

Een ander probleem met een ongelijk kleurenpalet zoals regenboog, is dat gegevens die met deze kleuren worden gepresenteerd, mogelijk onleesbaar of onnauwkeurig zijn voor mensen met een slechtziendheid of kleurenblindheid. Kleurenkaarten die zowel rode als groene kleuren met een vergelijkbare lichtheid bevatten, kunnen niet door een groot deel van de bevolking worden gelezen.

De algemene schatting is dat 0,5 procent van de vrouwen en acht procent van de mannen wereldwijd lijdt aan een gebrek aan kleurenzien. Hoewel deze aantallen lager zijn en bijna verdwijnen in populaties uit sub-Sahara Afrika, ze zijn waarschijnlijk aanzienlijk hoger in populaties met een grotere fractie blanke mensen, zoals, bijvoorbeeld, in Scandinavië.

Het behoeft geen betoog dat wetenschappelijke resultaten door zoveel mogelijk mensen moeten kunnen worden bekeken, en met dergelijke tekortkomingen in het kleurenzicht moet rekening worden gehouden.

Kleurenkaarten zoals te zien bij een van de drie veelvoorkomende vormen van gebrek aan kleurenzien bij de mens (deuteranopia, protanopie en tritanopie), en voor grijstinten (die totale kleurenblindheid of eenvoudige zwart-witafdrukken vertegenwoordigen). Regenboog, de meest gebruikte kleurenkaart, produceert geen vloeiend verloop en is niet universeel leesbaar. Krediet:Fabio Crameri

De kronkelende weg naar het einde van de regenboog

De problemen met jet, regenboog en andere ongelijke kleurenpaletten zijn al jaren bekend. Hoewel bepaalde wetenschapsgebieden aanzienlijke wijzigingen hebben aangebracht in de beste praktijken op het gebied van kleurenbeleid, andere gebieden hebben vastgehouden aan hun standaardinstellingen.

Als onderzoekers die geïnteresseerd zijn in effectievere datacommunicatie, we schetsen benaderingen die wetenschappers kunnen gebruiken om hun bevindingen efficiënter te communiceren:vermijd het gebruik van standaard jet- of regenboogkleurenpaletten; als het nodig is om rood en groen te gebruiken, zorg ervoor dat ze niet dezelfde helderheid hebben voor toegankelijkheid; en gebruik een palet dat gelijkmatig tussen de kleuren verandert.

Er is een groeiende erkenning van de uitdagingen die gepaard gaan met regenboogpaletten. Sommige wetenschappelijke publicaties, zoals Natuur Geowetenschappen -hebben een gelijkmatiger kleurenpaletbeleid aangenomen voor nieuwe inzendingen. The Intergovernmental Panel on Climate Change has color-blind friendly guidelines for figures.

Software packages such as MATLAB and Python have removed rainbow as their default color palette for data visualization features. Echter, old habits die hard and vigilance is still required—it is important to call out poor color choices when noticed (otherwise the trends keep repeating).

Comparison of two maps showing temperature anomalies using jet and vik colour maps — with jet, the data is distorted. Credit:Fabio Crameri

Better science communication, better outcomes

The importance of accurately sharing scientific data in an accessible manner cannot be understated. Uneven color gradients are often chosen to artificially highlight potential danger zones, such as the boundaries of a hurricane track or the current virus spread.

Decisions based on data being unfairly represented could produce, bijvoorbeeld, a Martian rover being sent over terrain that is too steep as the topography was inaccurately visualized, or a medical worker making an inaccurate diagnosis based on uneven color gradients.

Accessible science for all starts with moving away from defaults. This can start with students learning to pick even color gradients for term projects, to international publishers rejecting papers for misleading figures. Op een dag, it may even include the Meteorological Service of Canada moving away from dramatic uneven palettes to highlight weather changes.

Fundamentally, using an inaccurate color map is equivalent to a wilful misleading of the public by distorting data, and this has significant potential consequences.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.