如何设计有效的科学图片

文献笔记
作者

周博霖

发布于

June 6, 2026

注释参考文献

Fujii, R. (2026). How to design effective scientific figures. Nature Human Behaviour, 10(5), 825-827. https://doi.org/10.1038/s41562-026-02466-9

Fujii (2026)

从交流的视角设计图片

图 1: 产生有效科学图片的关键步骤
注释实用策略
  • 设计图片时明确主要信息
  • 确认观众和背景,调节细节水平
  • 考虑读者需要多长时间来解释这个图
  • 考虑展示者可以和读者有多少互动
  • 选择适合反映数据结构的图类型
  • 有意地使用颜色来分组或表示数值
  • 限制视觉认知负荷
  • 考虑表格是否能更清楚地传达结果

1 确定关键信息

  • 有效的图片应该要强调读者首要关注的结果
    • 不要展示所有的结果
    • 展示支持研究结果的模式(pattern)、比较(comparison)或关系(relationship)
  • 考虑受众
    • 选择合适的图形类型、细节层次和视觉重点

2 考虑时间和互动

  • 考虑场合,会影响时长和互动情况
  • 组会(Laboratory meeting)
    • 类似背景、高水平长时间的讨论
    • 图片应该包含方法细节原始数据,用于解释复杂内容
  • 海报展示(Poster presentation)
    • 有充足时间进行交流解释
    • 图片要简单可解释
  • 口头报告(oral presentation)或公开演讲(public lecture)
    • 时间有限、交流限制
    • 图片传达简单可快速理解的信息
    • 直接标注关键值、趋势、显著性,让读者无需在坐标轴或标题之间来回参考(图 2
图 2: 标注关键信息的图
  • 研究论文(Research article)
    • 非实时交流,但读者可以根据自己的节奏反复查阅
    • 保证结构清晰和可解释的前提了,尽可能提供更多细节
  • 在线平台(Online platform)
    • 读者根据自己节奏阅读,同时可以展示更多互动信息
    • 分层或渐进地展示复杂的数据集
  • 没有时间和互动时,展示更简单的信息;有时间和互动时,展示更多细节

3 选择正确的图形和颜色

  • 点或抖动图(dot or jitter plots)辅助条形图展示数据分布(云雨图、小提琴图等)
  • 置信区间辅助点估计展示
  • 分类色阶用于区分不同组别(图 3 )、顺序色阶表示数值大小的递进、发散色阶则突出相对于某个参考点的偏离
  • 色盲友好颜色或与纹理等一起展示
图 3: 分类色阶展示降维结果
注释色阶

分类色阶:不同的颜色

顺序色阶:单一方向的连续色阶

发散色阶:双方向的连续色阶

图 4: 色阶

4 减少认知负荷

  • 强调重要的,简化次要的
    • 提高数据墨水比(data-to-ink ratio)
      • 不必要的网格线、装饰性背景和冗余的图形元素可以去除而不影响解读
      • 衍生为信噪比
  • 限制图表中使用的颜色和分组数量
    • 使用一套数量少且一致的色彩和分组(图 5
    • 更详细结果可放在补充材料或其他地方
  • 直接标注
    • 将标签直接放在折线或分组的旁边,不需要在图形和图例之间来回看
图 5: 相同色彩展示分组

5 是否真的需要图片

  • 表格更适合报告详细的数值或描述性特征
    • 政府统计数据、被试的基线特征、模型估计值列表、精确的数值比较
  • 分布、相关性、时间趋势和复杂的比较更适合图片展示
  • 图片和表格需要相辅相成

参考文献

Fujii, R. (2026). How to design effective scientific figures. Nature Human Behaviour, 10(5), 825–827. https://doi.org/10.1038/s41562-026-02466-9