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資料視覺化的色彩心理學:進階指南

解析特定色彩在圖表中有效的科學原理——以及如何運用這些知識,無需設計學位也能上手。

艾莎・帕特爾博士, 使用者體驗研究主管

艾莎・帕特爾博士

使用者體驗研究主管

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資料視覺化中的色彩心理學示範,展示多種色彩調色盤、順序色階與無障礙設計考量,並以 ChartGen 的藍色作為專業分析的主要範例
以科學為基礎的色彩選擇,提升資料理解度與無障礙性

我花了十五年研究人們如何感知視覺資訊。在資料視覺化中,色彩是一個直覺經常失準的領域。

讓我分享研究實際顯示的結果。

色彩在圖表中的三大功能

選擇色彩前,先了解你希望色彩達到什麼目的:

1. 區分類別

當你擁有多個資料序列(產品 A、產品 B、產品 C)時,色彩幫助觀看者區分它們。

研究發現:人們能一目瞭然地可靠區分約 5-8 種色彩。超過此數量,觀看者會開始混淆類別。這就是為何專家級的資料視覺化者會限制調色盤的色彩數量。

2. 編碼數值

在熱圖與區塊著色圖中,色彩代表數量。更深色=更多,更淺色=更少(或反之)。

研究發現:對於多數量化資料,順序色階(單一色相由淺至深)比發散色階更有效。我們直覺理解「飽和度越高=強度越高」。

3. 吸引注意力

色彩突顯重點。灰色長條中的紅色長條會說「看這裡」。

研究發現:單一強調色搭配中性背景,比多種「重要」色彩互相競爭更有效。

色彩的文化包袱

色彩帶有意義,但其意義因情境與文化而異。

紅色

西方情境:危險、虧損、停止、負面、緊急

財務情境:虧損、下跌、賣出

設計情境:錯誤、警示、注意

在中國:好運、繁榮、慶祝

在股票市場:有時相反(某些亞洲市場紅色代表上漲)

安全做法:僅在觀眾共享相同文化脈絡時,將紅色用於「不佳」或「需注意」。考慮輔以形狀或位置提示作為備援。

綠色

普遍意義:成長、通行、正面、自然、成功

財務情境:獲利、上漲、買入、收益

相對普遍,但需注意在某些文化中綠色具有宗教意涵。

安全做法:將綠色與「上漲」或「良好」概念連結,但對關鍵資訊應使用其他區分特徵(如箭頭方向)。

藍色

普遍意義:信任、穩定、平靜、專業

企業情境:最常見的品牌色彩有其道理

低風險:藍色是跨文化與情境最安全的色彩選擇。對有色覺缺陷的人來說,藍色也是辨識度最高的色彩。

橘色/黃色

普遍意義:警告、謹慎、能量、注意力

狀態指示器:常用於「警告」或「需注意」

陷阱:白底上的黃色對比度差。橘色可能顯得強勢。

無障礙設計的現實

許多資料視覺化者忽略的事實:約 8% 男性和 0.5% 女性患有某種形式的色覺缺陷。全球約有 3 億人受影響。

色盲使用者看到的景象

紅綠色盲(最常見):紅色與綠色呈現為相似的渾濁褐色調。

影響:切勿僅依賴紅綠對比來區分類別。對相當一部分的觀眾來說,這種區分無效。

有效的解決方案

  1. 使用色盲友善調色盤:藍-橘、藍-黃、紫-橘等組合對多數色覺缺陷類型都有良好的區分度。
  1. 添加次要編碼:圖案、形狀或標籤等不依賴色彩也能發揮作用的元素。
  1. 確保足夠的明度對比:即使沒有色彩,深淺色調也能區分。
  1. 測試你的作品:使用 Coblis(色盲模擬器)等工具檢視圖表在色盲使用者眼中的樣貌。

色彩與理解度的相關研究

研究:Cleveland 與 McGill (1984)

發現:沿著共同尺度上的位置判斷,比色彩飽和度的判斷更精確。

應用:不要依賴色彩強度來傳達精確數值。用它呈現整體模式;使用位置(長條、點)進行精確比較。

研究:Healey (1996)

發現:在 200 毫秒內,獨特色彩能從背景中「躍出」,無論背景中有多少其他元素。

應用:若要突顯重點,請選擇與其他元素明顯不同的色彩。細微差異無法有效突顯。

研究:Borland 與 Taylor (2007)

發現:彩虹色系(紅-黃-綠-藍-紫)常被誤解,因為它們缺乏自然的感知順序。

應用:順序資料使用單一色相的漸層。發散資料使用雙色搭配中性中點。

建立資料專用的色彩系統

步驟 1:選擇主要調色盤

你需要:

  • 1-2 個品牌色彩(用於與企業識別一致)
  • 1 個強調色(用於突顯)
  • 1 個中性色(灰色,用於淡化)
  • 2-3 個分類色彩(若需要)

這樣就夠了。多數視覺化圖表總共只需要 4-6 種色彩。

步驟 2:定義視覺層級

決定每種色彩的意義:

  • 強調色 = 最重要、需採取行動
  • 主色 = 主要資料序列、焦點區域
  • 輔助色 = 比較資料、背景資訊
  • 中性色 = 背景、次要資訊

在所有視覺化圖表中保持一致使用。

步驟 3:建立順序色階

熱圖與強度資料適用:

  • 選擇一個色相
  • 建立 5-7 種從淺至深的色調
  • 確保相鄰色調有足夠對比度

ColorBrewer2 等工具能生成兼顧無障礙設計的色階。

步驟 4:測試與記錄

測試你的調色盤:

  • 色盲模擬工具
  • 低對比度顯示器
  • 列印版本(若適用)

記錄你的色彩編碼,確保每個人都能一致使用。

實用的色彩準則

建議做法:

  • 使用藍色作為預設「安全」色彩
  • 將分類調色盤限制在 5-7 種色彩
  • 使強調色明顯不同
  • 進行無障礙測試
  • 在不同儀表板間保持一致

避免做法:

  • 對順序資料使用彩虹色系
  • 僅依賴紅綠區分
  • 使用多種強調色
  • 在儀表板中改變色彩意義
  • 僅用色彩區分類別

不同圖表類型的色彩運用

長條圖

最佳:單一純色搭配一種強調色

尚可:2-3 種色彩用於群組長條

避免:每個長條用不同色彩(除非具明確分類意義)

折線圖

最佳:2-3 種明顯不同的色彩

尚可:輔以不同線條樣式(實線、虛線)

避免:超過 4-5 條不同色彩的線條

熱圖

最佳:單一色相順序色階

尚可:具意義中點的發散色階(雙色)

避免:彩虹色系或高飽和度配色

圓餅圖

最佳:2-3 種具明確意義的色彩

尚可:突顯單一分區,其餘用中性色

避免:環狀分布 7 種以上不同色彩

輔助工具推薦

許多現代視覺化工具內建經過深思熟慮的色彩調色盤。像 ChartGen 這類 AI 驅動工具能自動應用色彩研究——建議無障礙調色盤並維持一致性。

手動工作推薦工具:

  • ColorBrewer2(順序與發散色階)
  • Viz Palette(無障礙設計檢查)
  • Coolors(生成具無障礙評分的調色盤)

最後的提醒

色彩之所以強大,是因為它在「前注意階段」即被處理——早於意識思考。這使其既有效又危險。

有效:正確的色彩能瞬間躍出並引導注意力。

危險:錯誤的色彩會分散注意力、排除特定使用者或誤導解讀。

目標不是使用最多色彩,而是讓色彩運用如此有意識,以至於觀看者幾乎不會注意到色彩本身——他們只是能更快理解資料。

色彩理論設計心理學資料視覺化無障礙設計

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