科研绘图chapter1:绘图原则与配色基础

本系列会持续更新，主要参考datawhale的开源课程。详见： https://github.com/datawhalechina/paper-chart-tutorial

1.1 科研论文配图的绘制基础

不同学术期刊在图名、字 体、坐标轴，以及颜色选择、配图格式等方面都有其特有的要求。根据呈现方式，科研论文配图可分为线性图、灰度图、照片彩图和综合配图 4 种类型。 其中，线性图是主要和常用的配图类型（如折线图、散点图、柱形图等）。
图的主要元素包括 X 轴(X axis，又称横轴)、Y 轴(Y axis，又称纵轴)、X 轴标签(X axis label)、Y轴标签(Y axis label)、主刻度(Major tick)、次刻度(Minor tick)和图例(Legend) 等，如下例

科研论文中常见的插图格式有像素图和矢量图。其中，像素图(位图)在放大到一定程度后，会失 真，变得模糊（常见格式包括 JPEG、PSD、PNG、TIFF）。矢量图可以自由、无限制地进行重新组合，其特点是放大后图像不会失真（常见格式包括 EPS、PDF、AI、SVG，EPS和AI这两种格式较为常用）。
在文章结构布局方面，配图应出现在引用文字的下方或右侧，即“先文后图”， 不同尺寸的配图不要安排在同一列或同一行。
投稿科研论文时，应注意期刊对图的特定要求。

1.2 科研论文配图的配色基础

1.2.1 配色模式

常见的色彩模式包括 RGB 色彩模式、CMYK 色彩模式和 HEX 色彩模式。
RGB：RGB 色彩模式通过混合红(Red)、绿(Green)、蓝(Blue)3 种颜色来表现各种色彩。图中每一个像素的 R、G、B 各有一个强度值(取值范围为 0 ~ 255)，如黑色可表示为 (0,0,0)，白色可表示为 (255,255,255)。
CMYK 色彩模式：CMYK 色彩模式可以看作 RGB 色彩模式的子集。其中，C表示青色(Cyan)，M表示品红色(Magenta)，Y表示黄色(Yellow)，K表示 黑色(blacK)。在现阶段，大多数纸质期刊通常采用CMYK 色彩模式。对于网络版本的期刊，应使用 RGB 色彩模式，因为使用该色彩模式的图片，其表现效果好，色彩靓丽，更适合在网 络上传播。
HEX色彩模式：又称十六进制色彩模式。HEX也是通过红、 绿、蓝三原色的混合而产生各种颜色，只不过用16进制来表示，并以“#”号开头。

1.2.2 色环配色原则

论文配图的颜色应当简洁。

常见的色环配色方案有单色配色方案(monochromatic color scheme)、互补色配色方案(complementary color scheme)、等距三角配色方案(triadic color scheme)和四角配色方案(tetradic color scheme)等。

1.单色配色方案
常被用于表示有直接关系、关系较为密切或同系列的数据。对于颜色的选择，其种类不宜过多，3 ~ 5 种较为合适。
2.互补色配色方案
当只能选择两种颜色时，我们可参考互补色配色方案进行选择。
3.等距三角配色方案
等距三角配色方案是指将色轮上彼此间隔 120°的 3 种颜色进行组合。
4.四角配色方案
四角配色方案有两种，一种是图 1-2-4(d)中实线表示的两对互补色组成的矩阵配色方案， 另一种是图 1-2-4(d)中虚线表示的方形配色方案(square color scheme)。

除了色环配色外，还可根据绘图工具提供的颜色主题进行配色。做到美观简洁，能说明问题即可。

1.3 配色工具/网站

Color Hunt

Flat UI Colors

Color Scheme Designer
Adobe Color
ColorBrewer