Colores claramente distinguibles para figuras científicas.

Estoy buscando indicadores sobre cómo elegir un conjunto de colores (o un gradiente de color) que sean claramente distinguibles, para usar en figuras científicas. ¿Hubo alguna investigación sistemática sobre esto? En caso afirmativo, agradecería algunos enlaces.

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

Otro ejemplo es un degradado de color para denotar valores:

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? Del mismo modo, ¿qué gradiente de color le permitirá al ojo discernir el conjunto de valores más grande y detectar el más mínimo cambio? ¿Hay esquemas de color hechos específicamente para esto? Estoy buscando algo que funcione bien tanto en pantalla como en forma impresa.

2. ¿Cómo puedo elegir un conjunto de colores (o un degradado) que aún se distinguen lo suficiente cuando se convierten en escala de grises, pero el contraste se mejora cuando se ven en color? ¿Existe un gradiente de color que no sea mucho peor a este respecto que un gradiente de blanco completo a negro completo cuando se convierte en escala de grises, pero que ofrece un contraste significativamente mejorado 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 piden figuras que también se puedan usar en escala de grises, en la impresión edición.)

Aquí hay un toque de ciencia útil.

• Las retinas de sus ojos tienen receptores para la luz roja, verde y azul (conos), así como receptores para los niveles de luz generales (bastones)
• Entre sus ojos y la corteza visual, hay un paso (el LGN) donde la información del 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 las imágenes posteriores: observe una luz brillante de un color y mire hacia otro lado, y el efecto de la 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 las diferencias de luminosidad y saturación para crear más colores. Si necesita aún más colores, puede tomar puntos medios entre estos cuatro tonos y luego volver a variar la luminosidad y la saturación. (tenga cuidado al reducir la saturación y aumentar la luminosidad demasiado, ya que reduce el contraste de tono).

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

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

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 percibir valores específicos, pero esto tiene un costo que la imagen general de lo que es alto o bajo en comparación con lo que es más difícil de percibir intuitivamente. Más información sobre esto aquí. Utilice tales 'escalas de arco iris' solo cuando obtener valores específicos de una visualización es más importante que ver la imagen más grande (generalmente, esto significa que las escalas de arco iris son adecuadas para visualizaciones que son para análisis de expertos, pero malas para visualizaciones que son para fines de comunicación general) )
• Un número sorprendentemente alto de personas (especialmente hombres) son daltónicos. En particular, algo así como el 10% de los hombres luchan por percibir las diferencias entre el rojo y el verde, viendo esos colores como el mismo tono. Estas personas generalmente pueden hacer una suposición educada 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 comuniquen amenazas, existen otras formas de distinguir estos colores además del tono. Use herramientas de simulación de daltonismo como vischeck para probar diseños, no confíe simplemente en convertir a escala de grises, ya que no es una simulación precisa.

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

Por ejemplo, si tiene 3 elementos, sus colores serían rojo, azul y lima.

Según las cifras que se pueden usar en blanco y negro, a menudo encontrará que los patrones pueden ayudar a identificar diferentes gráficos, donde dicha aplicación es posible. Cuando no sea posible usar patrones, su mejor opción es la desaturación selectiva donde diferentes tonos dan como resultado diferentes tonos, vea un ejemplo de imagen aquí .

La desaturación selectiva aplicada a su imagen original se puede ver aquí: