אינפוגרפיקה מסוף-שבוע חורפי

הפעם לא ממש שקר, רק הצעת ייעול לויזואליזציה אהובה. החורף והגשם מביאים איתם את אחת ההנאות הקטנות של החיים: בהייה במפת מכ"ם העננים של השירות המטרולוגי. דרך החלון העננים נראים אפורים, אבל על המסך, באנימציה הפרימיטיבית, הם מופיעים בצבעוניות מהפנטת.

צילוםן מסך ממכ"ם גשם של השירות המטראולוגי

צילוםן מסך ממכ"ם גשם של השירות המטראולוגי

טוב, אולי לא הכי מהפנטת, בדרך כל בעיקר כחול וירוק ומבלבל.

צבע הענן מבטא את עוצמת הגשם שהוא ממטיר. סקלת הצבעים נראית לי שרירותית: כחול בהיר < ירוק כהה < ירוק בהיר < צהוב וכו'. כדי להבין איזה ענן יותר כבד, אני חייבת להתעמק במקרא שמופיע מעל המפה (ושגם הוא מבלבל כי הוא מסודר מימין לשמאל). זה חבל, כי אפשר באמצעים פשוטים לבנות מפה שאפשר יהיה להבין במבט אחד.

מאיפה בכל זאת באה סקלת הצבעים? חדי העין, וחובבי צפיה בקשתות בענן, יבחינו שהסקלה לא באמת שרירותית – זאת (פחות או יותר) סקלת אורכי הגל של הצבעים. אבל המח שלנו לא בנוי לחשוב על צבע כעל משתנה סדור. הנה הדגמה מושקעת. אני מניחה שתסכימו איתי שהקלפים הבאים מסודרים לפי הסדר:

קלפים עם כוכבים שנבדלים זה מזה בגודל הכוכב

זה בגלל שגודל הוא משתנה סדור. גם הקלפים הבאים מסודרים פי הסדר:

קלפי הנבדלים זה מזה בבהירות הכוכב

וזה בגלל שמידת כהות היא משתנה סדור. אבל האם הקלפים הבאים מסודרים לפי הסדר? או שלא?

ארבעה קלפים עם כוכבים בצבעים שונים

התשובה: לא ברור. תלוי. לצבע אין סדר טבעי. צריך מקרא.

במקרים מסוימים סקלת אורכי הגל עובדת. לדוגמה, במפות טמפרטורה:

מפת טמפרטורות - ארצות הברית

מפת טמפרטורות של ארה"ב, מתוך הבלוג של Dylan Vester

הסיבה העיקרית שהיא עובדת כאן היא שאנחנו מקשרים היטב בין אדום לחום ובין כחול לקור. אבל כשאנחנו עוזבים את העולם הבטוח של טמפרטורות, ואפילו לעולם הסמוך של כמויות משקעים, הקישור הטבעי הזה אובד (מה גם, שלא ברור עד כמה אפילו מפת החום היתה ברורה אם לא היה בה שום חלק אדום או כתום).

הצעה לפיתרון? להשתמש במידת בהירות של צבע (כמו בדוגמת הקלפים האמצעית) או ברוויה (saturation) של צבע, במקום בכמה צבעים. ערך מוסף הוא שהויזואליזציה יוצאת יותר יפה.

והנה שתי התמונות (שגנבתי מכאן) שמדגימות את הרעיון. מה יותר אינפורמטיבי, ככה:

פסיכדליה בים יפן

או ככה:

תכלת וחום, הצבעים של העונה

9 תגובות בנושא “אינפוגרפיקה מסוף-שבוע חורפי

  1. במפה של IMS מדובר בסולם ערכים לא-לינארי, לעומת המפה הטופוגרפית/בתימטרית של יפן, שבה הסולם (גובה/עומק) הוא לינארי. אולי יש הגיון מאחורי שימוש בסולם צבעי הקשת כאשר הערכים משתנים לא לינארית? עוד דבר הוא שהעין שלנו רגישה הרבה יותר לשינויי גוון מאשר לשנויי טון. מערכת המכ"ם צריכה להיות ברורה בתנאים משתנים, על פני סדרי גודל. למשל, תסכימי איתי שיש הבדל עצום בין 0.1-1 ממ/שעה ל10-100 ממ/שעה. הבעיה היא שלפעמים יש צורך לייצג את כל סדרי הגודל על אותה תמונת מכ"ם, ולפעמים צריך לייצג רק תחום קטן של ערכים. במקרה זה, שינויי גוונים עדינים לא יהיו ברורים דיים.

    לי אישית יותר מפריע שלמרות שדי ברור שמדובר פה בסולם ערכים לוגריתמי (בסיס 10), הערכים שנבחרו להיות מוצגים במקרא הם לא טריוויאלים. הנה דוגמא איך זה נראה בד"כ:
    http://polymer.bu.edu/ogaf/image/fig22.gif
    הערכים נבחרו כך שיהיו מרווחים במידה שווה, אבל זו לא הדרך המקובלת.

    דבר קטן אחרון – אכן הרקע הצבעוני לא מוסיף לקלות הקריאה של המפה, אבל מכיוון שהמידע החשוב הוא המשקעים/העננים, יותר כדאי להפוך את מפת הרקע לבהירה ומונוטונית, מאשר את המידע שמוצג עליה.

  2. נטע, תודה על התגובה.

    ראשית, באותו pdf שאליו קישרתי וממנו הגיעו המפות בסוף, יש גם דיון ביכולת ההפרדה או ההבחנה של משתנים שונים, ושם נטען שיכולת ההפרדה שלנו של צבעים שונים היא בערך באותה רמה של יכולת ההפרדה של גווני כהות שונים של אותו צבע (משהו כמו 7-10 ערכים).

    יכול להיות שאת אומרת שזה יהיה מטעה להשתמש בסולם כהות לינארי כדי לבטא ערכים לוגריתמיים, ולכן עדיף "להכריח את המתבונן להסתכל על הסקלה" על ידי שימוש בצבעים שונים. לדעתי עדיפה ויזאוליזציה שבה הצופה יכול "להבין משהו" במבט מהיר, ולהבין יותר בהתבוננות מעמיקה במקרא.

    וכמובן שאת צודקת שעדיף שהרקע היה בגווני אפור, אם כי זה עדיין לא היה עוזר לי להבין עם כחול זה יותר גשם מירוק או פחות.

    • לגבי הגוונים – צודקת, תודה. מצד שני, הבעיה היא שיכולת ההבחנה בין טונים (גוונים) קשורה מאד לרקע שעליו הם מוצגים, כפי שידגימו כמה אשליות אופטיות ידועות. זה יוכל ליצור בעית זיהוי הגוון מהמפה למקרא, ובסולם לוגריתמי זו תהיה טעות בעלת משקל רב יותר.
      http://en.wikipedia.org/wiki/File:Gradient-optical-illusion.svg
      (המלבן הוא באותו גוון אפור לכל אורכו, אבל נראה כאילו הוא מתבהר בקצהו)

  3. ניטפוק קטן – מפת הטמפרטורה היא לא באמת מפת טמפרטורה. לפחות לא של ארצות הברית שאני מכיר… כי בניו יורק לא כל כך חם, ובמדבריות אריזונה לא כל כך קר.
    ככל הנראה מדובר במפת כמות אוכלוסיה בארה"ב.

    לזכותך יאמר שאכן סוג המפות הללו נקרא heat-map, אך זאת מכיוון שהוא ממפה בין ערך שרירותי כלשהו, לטמפרטורות של צבע.

  4. @עמרי: אתה צודק כמובן לגבי מה שהמפה מתארת.
    ועבור צפיפות אוכלוסיה, בערך כמו עבור צפיפות עננים, לא ברור שהסקלה הצבעונית הזאת מתאימה. כך שבהחלט מדובר במחדל מצידי!

    ואתה צודק גם בזה שמפות חום הן המקור של כל סוג הויזואליזציה הזה וגם השם המקובל שלו (גם כאשר לא משתמשים בסולם של צבעי הקשת).

  5. דפנה כתבה מעולה!

    מהנסיון שלי בעיניינים האלו (יותר מידי שעות משאני מוכן להודות) הבעיה מפתיעה בסיבוכה – מסתבר שבהחלט לא קל לבחור צבעים שנראים איטואיטיבים וגם נותנים מפה יפה עם מספיק תחום דינאמי.
    הפתרון הנוכחי שבחרו לבעיה שלנו הוא לקחת 2 צבעים המזוהים כנגדיים (אדום וכחול) וסט גוונים שלהם שנבנה באופן הבא: לכל צבע נבחר הצבע הטהור כמרכז הסולם – ומסביבו גוונים לכיוון הלבן מצד אחד ומצד שני לכיוון השחור. הסולם המלא התקבל על ידי חיבור החצאים בצבע הלבן.
    מהנסיונות שלנו היה נראה שזה הרבה יותר אנושי להבנה מאשר להוסיף עוד צבע – למרות שנראה שהפסדנו לא מעט רזולוציה ומ"היופי" של התמונות.
    אחת הסוגיות הקשות (שכנראה עוד לא לגמרי פתורה הייטב…) היא איך לבחור מספיק צבעים מצד אחד לייצג את המידע ומצד שני לא יותר מידי בכדי שהמתבונן יוכל להבחין בהבדלים (בעיות רזולוציה אליהם היתחסו בתגובות הקודמות). נראה שבין 13-18 היה הגבול של רוב הצבעים שהצלחנו למצוא עבור סולם המורכב מ-2 צבעים הנ"ל. ועבור האנפורמציה שלנו זה מאוד מגביל את המפה מאחר ונוצאים משטחים גדולים יחסית בעלי אותו צבע למרות שיש הבדלים בנתונים (עקב הקוונטיזציה). כנראה שפתרון אפשרי לזה (עוד לא נבדק) הוא על ידי סולמות יחסיים (במחיר של איבוד יכול ההשוואה במקומות שונים על המפה, אגב זו מפת חום על בסיס מפות גוגל) בהתאם לאזור שאותו רואים בזמן הנוכחי.

    אמיר.

  6. מה שבטוח שהמפה הפסיכדלית של יפן הרבה יותר ברורה, גם אם צבעונית בצורה קצת מטרידה. ומה שחשוב זה שהאינפוגרפיקה תהיה ברורה כל אחד.

  7. זה לא קשור ישירות, אבל הפוסט הזה הזכיר לי אתר מהחביבים עליי, שגיליתי כשטיילתי באיסלנד, והוא אתר חיזוי מזג האוויר הרשמי של איסלנד. מזג האוויר שם משתנה במהירות של שעות ויכול להיות מאוד קיצוני, לכן המידע הזה מאוד חשוב למקומיים, ורובם מתעדכנים בו לפחות פעם ביום.
    לכן גם האתר הזה מכיל פס גלילה שנותן מידע שעתי, לטמפ', רוח ומשקעים. כאן המשקעים:
    http://en.vedur.is/weather/forecasts/elements#teg=precip&type=precip

    תעיפו מבט ותראו כמה מידע שימושי מוצג שם, בצורה בהירה ביותר.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *