• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Andra
    Hur regnbågsfärgkartor kan förvränga data och vara vilseledande

    En av de mest populära standardfärgpaletterna, regnbåge, faktiskt kan producera vilseledande information. Kredit:Shutterstock

    Valet av färg för att representera information i vetenskapliga bilder är en grundläggande del av att kommunicera resultat. Dock, ett antal färgpaletter som ofta används för att visa kritiska vetenskapliga resultat är inte bara farligt vilseledande, men också oläslig för en del av befolkningen.

    I årtionden, forskare har drivit på för en bestående förändring för att ta bort sådana paletter från offentlig konsumtion, men kampen om universell tillgänglighet inom vetenskapskommunikation rasar vidare.

    En färgkarta är en palett med flera olika färger som tilldelar värden till regioner på en plot. Ett exempel på en vilseledande färgkarta är regnbåge, som vanligtvis börjar med blått för låga värden, passerar sedan genom cyan, grön, gul, orange, och slutligen rött för höga värden. Denna färgkombination är varken divergerande, som skulle tillåta oss att visuellt uppfatta ett centralt värde, inte sekventiell, vilket skulle göra organiseringsvärden från låga till höga intuitiva.

    Färg ger liv åt data

    Att använda färgstapeldiagram kan göra det möjligt för forskare att omvandla sin insamlade data till något meningsfullt som kan delas brett. Detta kan vara det första direkta intrycket av ett svart hål, kartläggning av röster i politiska val, planeringen av en dyr roverrutt på Mars topografi, den väsentliga kommunikationen om klimatförändringar eller den kritiska diagnosen hjärtsjukdom.

    Trots färgens tydliga betydelse, forskare väljer ofta standardpalettinställningen för visualiseringsprogramvaran som används.

    Martian yttopografi representerad med regnbågens färgfält. Kredit:NASA

    Förvrängd data

    Regnbågs- eller jet-färgpaletter är ofta standardinställningen på programvara, men det vackra svepet av blått till rött är missvisande när man visar vetenskapliga data.

    I grunden växlingen mellan färgerna i paletten är inte jämn. Till exempel, växlingen mellan blått och grönt och sedan mellan gult och rött sker över en kort sträcka. Vik och batlow, är exempel på jämna färgpaletter, där färgerna ändras smidigt över färgfältet.

    För att sätta detta i sitt sammanhang, att ha en palett som växlar vilt mellan färgerna är som att ha en position x- eller y-axel med siffror som inte är jämnt fördelade. I jetfärgskartor, detta skulle motsvara att ha nummer ett till fyra nära varandra och åtta till 10 långt ifrån varandra. En sådan ojämn färggradient gör att vissa delar av paletten naturligt skulle framhävas framför andra, förvränga uppgifterna. RGB-färgrymden baserad på vilken sådana ojämna färggradienter skapas är matematiskt enkel, men inte i samklang med hur vi uppfattar färger och ser skillnaderna mellan dem.

    Effekten av ett ojämnt (jet) och ett jämnt (batlow) färgschema på en gråskalebild av jorden, Marie Skłodowska Curie och ett äpple. Batlow replikerar bilden på grund av dess jämna färggradient, medan strålen förvränger bilden. Kredit:Fabio Crameri, Författare tillhandahålls

    Otillgänglig vetenskap

    Ett annat problem med en ojämn färgpalett som regnbåge är att data som presenteras med dessa färger kan vara oläsliga eller felaktiga för personer med synbrist eller färgblindhet. Färgkartor som innehåller både röda och gröna färger med liknande ljushet kan inte läsas av en stor del av befolkningen.

    Den allmänna uppskattningen är att 0,5 procent av kvinnorna och åtta procent av männen över hela världen lider av en färgseendebrist. Även om dessa siffror är lägre och nästan försvinner i populationer från Afrika söder om Sahara, de är sannolikt betydligt högre i populationer med en större andel vita människor som, till exempel, i Skandinavien.

    Det är onödigt att påstå att vetenskapliga resultat ska kunna ses av så många människor som möjligt, och sådana färgseendebrister bör beaktas.

    Färgkartor som ses med någon av de tre vanliga formerna av mänsklig färgseendebrist (deuteranopia, protanopia och tritanopia), och för gråskala (som representerar total färgblindhet eller enkla svartvita utskrifter). Regnbåge, den mest använda färgkartan, ger inte en jämn gradient och är inte allmänt läsbar. Kredit:Fabio Crameri

    Den slingrande vägen till slutet av regnbågen

    Problemen med jet, regnbåge och andra ojämna färgpaletter har varit kända i åratal. Även om vissa vetenskapsområden har gjort betydande förändringar av bästa praxis för färgpolitik, andra områden har fastnat i sina standardinställningar.

    Eftersom forskare är intresserade av effektivare datakommunikation, vi skisserar tillvägagångssätt som forskare kan göra för att kommunicera sina resultat mer effektivt:undvik att använda standardfärgpaletter för jet eller regnbåge; om det är nödvändigt att använda rött och grönt, se till att de inte har samma ljusstyrka för tillgänglighet; och använd en palett som växlar jämnt mellan färgerna.

    Det finns ett växande erkännande för utmaningarna i samband med regnbågspaletter. Vissa akademiska publikationer—som Naturgeovetenskap —har antagit en jämnare färgpalettpolicy för nya bidrag. Intergovernmental Panel on Climate Change har färgblindvänliga riktlinjer för figurer.

    Software packages such as MATLAB and Python have removed rainbow as their default color palette for data visualization features. Dock, 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, till exempel, 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. En dag, it may even include the Meteorological Service of Canada moving away from dramatic uneven palettes to highlight weather changes.

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

    Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com