数据可视化笔记2 视觉感知、认知与色彩（韦伯定律、格式塔理论、色彩空间、配色工具和网站）

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数据可视化笔记2 视觉感知、认知与色彩（韦伯定律、格式塔理论、色彩空间、配色工具和网站）

2024-07-11 21:20| 来源: 网络整理| 查看: 265

文章目录韦伯定律格式塔理论颜色基本理论配色网站视觉感知和认知——定义感知：客观事物通过感觉器官在人脑中的直接反应。

通俗地说，关于输入信号的本质，看见（视觉）、听见（听觉）、闻到（嗅觉）、碰到（触觉）的东西感觉器官：眼、耳、鼻、神经末梢

在这里插入图片描述

认知：由信息的获取、分析、归纳、解码、储存、概念形成、提取和使用等一系列阶段组成的按一定程序进行的信息加工系统科学领域中，认知是包含注意力、记忆、产生和理解语言、解决问题，以及进行决策的心理过程的组合。在这里插入图片描述记忆在人类认知过程中起着至关重要的因素，但工作记忆容量十分有限。可视化可以作为外部辅助工具来增强工作记忆。

观察物体的变化需要集中注意力。在可视化中突出变化，以减轻认知负担。

视觉感知和认知——前注意视觉前注意视觉（Pre-attentive）作为图表背后的视觉机制，前注意（Pre-attentive）过程能够快速捕捉各类颜色、形状、位置等视觉信息大脑在有意识前，先进行无意识认知，只需0.2秒的视觉辨识即可连结到认知试图解释视觉突出现象视觉（Vision）视觉大脑更容易被差别所吸引更善于识别颜色的差异而不是形状

人类视觉系统观察的是变化，而不是绝对值，也就是说感知系统基于相对判断，而非绝对判断不同物体间使用高对比度或者参考使得物体更容易区分

视觉感知和认知——韦伯定律

韦伯定律

韦伯定律是表明心理量和物理量之间关系的定律在这里插入图片描述根据韦伯定律，面积只能提供0.7的感知力，而长度的感知力有1.0。由于感知力的差异与实际差异呈线性相关，长度更适宜用于量度。“ 使用黑色调表示物体，即用黑色为基准色，不同的饱和度的黑色来显示图像。在这里插入图片描述很多人认为，将饼图用于表达信息的效果很差。虽然饼图在商业领域和杂志中的使用很广泛，但正经八百的严肃的科学文献中其实很少用到饼图。为什么呢？因为饼图用面积（甚至角度和弧度）取代了长度，这样就加大了对各个数据进行比较的难度。在这里插入图片描述 “当人们观察事物时，人们所看到的依赖于事物本身是什么（感知）。将事物看做什么，取决于人们对看到的事物了解多少（认知）。”

视觉感知和认知——格式塔（gestalt）理论

格式塔理论

在这里插入图片描述强调经验和行为的整体性,认为整体不等于部分之和，意识不等于感觉元素之和——1+1≠2 感知的事物大于眼睛所见事物，即任何一种经验现象，其中每一成分都与其余牵连，每一成分之所以具有其特性，是因为它与其他部分具有关系——牵一发动全身由此构成的整体，并不决定于个别元素，局部也取决于整体的内在特性——相互成就最基本的法则：简单精炼法则

• 结构比元素重要（整体不等于部分的和） • 简单精炼法则（蕴涵律）（五性四原则）接近性（proximity）相似性（similarity）连续性（continuity）闭合性（closure）简单性（simplicity）

–共势原则（common fate） –好图原则（similarity） –对称原则（symmetry ） –经验原则（past experience）

-接近性（proximity）

在这里插入图片描述

-相似性（similarity）在这里插入图片描述 -连续性（continuity） -闭合性（closure） -简单性（simplicity） –共势原则（common fate）

–好图原则（similarity）在这里插入图片描述 –对称原则（symmetry ）

–经验原则（past experience）在这里插入图片描述

视觉感知和认知——小结视觉认知处理理论：记忆在人类认知过程中起着至关重要的因素，但工作记忆容量十分有限；变化盲视；感知系统基于相对判断，而非绝对判断；了解受众格式塔理论基本思想：视觉形象首先作为统一整体被认知，而后才以部分的形式认知；五性四原则：接近性、相似性、连续性、闭合性、简单性；共势原则、好图原则、对称原则、经验原则韦伯定律：感知系统基于相对判断，而非绝对判断；前注意加工：前注意过程能够快速捕捉各类颜色、形状、位置等视觉信息；可视化设计必须遵循心理学关于感知和认知的理论成果，视图设计者须以一种直观的、绝大多数用户容易理解的方式进行可视化设计。

颜色基本理论

颜色基本理论——人眼与可见光 -可见光（390nm~ 780nm），即能被人眼捕获并在人脑中形成颜色感知的电磁波，在整个电磁波波谱上只占很小的一部分。复色光经色散分光后可依照波长的大小顺序排列成彩色图案。 -同时不同颜色（波长）的光也可以合成得到其他颜色的光在这里插入图片描述颜色基本理论——色彩空间色彩空间：描述使用一组值（通常是3个或4个）表示颜色的方法的抽象数学模型；也叫做：色彩模型或色彩系统

常见的色彩空间 RGB/CMYK HSV/HSL CIE XYZ/CIE Lab 在这里插入图片描述 RGB三原色光模式红(Red)，绿(Green)，蓝(Blue) 调色时各个颜色取值范围均为0到255（8位二进制）如RGB(255, 0, 0)表示红色

在这里插入图片描述 RGB三原色光模式 Hex triplet十六进制编码形式为#RRGGBB，取值范围为#00到#FF 如#FF0000表示红色，#00FF00表示绿色，#0000FF表示蓝色十六进制与RGB值转换：https://www.sioe.cn/yingyong/yanse-rgb-16/

CMYK 印刷四色模式青色(Cyan), 洋红色(Magenta), 黄色(Yellow), 黑色(Black) 在这里插入图片描述 CMYK是一种依靠反光的色彩模式，由阳光或灯光照射到报纸上，再反射到我们的眼中，才看到内容。它需要有外界光源，如果你在黑暗房间内是无法阅读报纸的。

颜色基本理论——HSL色彩空间在这里插入图片描述饱和度取决于该色中含色成分和消色成分（灰色(白色黑色)）的比例。含色成分越大，饱和度越大；消色成分越大，饱和度越小。

当lightness为0%时，颜色为黑色，当lightness为100%时为白色，当lightness为50%时为该hue色的最清晰鲜艳的颜色。亮度越高越亮白，亮度越低越暗黑。 Lightness是指白色的深浅。显示黑色是因为所有可见光范围的波都被吸收了，故无反射波，物体显示黑色相当于反射光的能量，能量越低，颜色越暗，能量越高，颜色越亮

HSL 中的 S 和黑白没有关系，饱和度不控制颜色中混入黑白的多寡； HSL 中的 L 控制纯色中的混入的黑白两种颜色。

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