1.5.2　色輪和色輪配色方法

在了解了色彩的三要素之后，如果固定其中一個要素，如明度，然后在橫軸上表示色相變化，在縱軸上表示飽和度變化，就將色彩模式從三維圓柱體降到二維色譜。如圖1-5-4（a）所示，在HSB色彩模式中，將B值固定為100%，僅展示H和S兩個維度的色譜。如果將圖1-5-4（a）兩端卷起來，形成一個從0°到360°循環表示各種色相、從外到內表示飽和度深淺的圓，就是所謂的色輪，如圖1-5-4（b）所示，也可以理解為在HSB色彩模式的圓柱體上取了一個截面。色輪往往會采用簡化形式，如12色色輪（見圖1-5-4（c））、16色色輪、24色色輪等。需要注意的是，色輪是人為規定的一種色彩排布方式，實際上并不存在；色輪中的三原色是紅黃藍（RYB），也被稱為美術三原色，和光學三原色的紅綠藍（RGB）不同。

色輪的作用是更好地研究色彩的變化和搭配規律。很多配色工具都是基于色輪來實現的，使用色輪可以輔助初學者較好地完成基本配色。常見的色輪配色方法有6種，如圖1-5-5所示，分別為單色系、互補色（也稱對比色）、鄰近色、等距三色系、分裂互補色、四色系，其中單色系和互補色在學術圖表中應用較多。

（1）單色系（Monochromatic scheme）：是指色相相同或極度相近，飽和度和明度不同的一組色彩。在所有配色方法中，單色系是最容易上手的，這是因為它不需要考慮和其他色相的搭配，只需要在同一色相下變化飽和度和明度。單色系既有飽和度和明度的變化，又有相同色相之間的協調，在變化和協調之間具有良好的平衡性，不會出現多種鮮艷色彩。這種變化和協調就像我們在觀察森林時，雖然森林整體都是綠色的，但是其細節處的各種綠色又有層次感，不會讓人感到單調和厭煩。

單色系由于天然存在的色相聯系，在學術圖表中可以用來表示關系比較密切的分組（見圖1-5-6（a））或者同系列數據的延伸，如散點、擬合曲線及其置信區間（見圖1-5-6（b））。單色系的色彩種類不宜過多，當單色系色彩達到七八種時，尤其是暖色的單色系，將難以分辨不同的色彩，一般建議使用三四種。除了直接修改飽和度和明度（見圖1-5-6（a）），在白色背景上修改同種色彩的透明度，對色彩進行“淡化”也是一種實用技巧（見圖1-5-6（b）），而且后者在GraphPad Prism中更容易實現。需要注意的是，如果將圖形導出為PDF文件，則透明度設置會失效。

（2）互補色（Complementary color scheme）：色輪上相隔180°的兩種色彩為互補色，當互補色并列時，會引起強烈的視覺對比。例如，當紅色和綠色并列時，我們會感到紅色更紅、綠色更綠。因此，最佳搭配是將互補色的一種色彩作為主色，將另一種色彩用于強調，尤其是用于重要結果實驗組與對照組的對比上，如圖1-5-7（a）所示，其中的Control和Treated就屬于互補色。

用于對比強調的配色方案，除了色輪互補色，還可以使用冷暖對比色或者彩色和無色系（黑白灰）的對比色。圖1-5-7（b）所示為考慮了冷暖對比的互補色；圖1-5-7（c）所示為冷暖對比色，這種紅藍配色是在GraphPad Prism使用說明中常見的配色方案，但現在已經不是很流行了；圖1-5-7（d）所示為彩色和無色系的對比色。使用的一般規律是用暖色強調實驗結果，突出處理結果；用冷色、互補色或無色系作為對照配色。

（3）鄰近色（Analogous color scheme）：也稱為類似色，由色輪上彼此相鄰的色彩組成，這個相鄰范圍最好控制在60°以內。在12色色輪上，鄰近色就是指某一色彩和左右相鄰的兩種色彩。鄰近色可以被看作單色系的擴展，由于色相在色輪上相近（60°以內），因此鄰近色的色相冷暖相近、色調和諧、感情特性一致，具有協調屬性；由于色相的小范圍變化，再加上飽和度和明度的變化，因此鄰近色比單色系的變化更豐富，能夠容納更多具有明顯區別的色彩種類。其缺點與單色系類似，暖色之間的區分度不大，對比較弱，使用場合也與單色系類似。GraphPad Prism內置的比較靠前的顏色模板（如*Viridis、*Magma、*Inferno、*Plasma、*Floral等）使用的就是鄰近色的方案，當然都是調整了飽和度和明度的鄰近色，而且使用的都是冷色。

圖1-5-8（a）所示為鄰近色，一般鄰近色最好按照色彩濃淡和深淺變化進行排序，從而給人一種規整的感覺；圖1-5-8（b）所示為GraphPad Prism內置的顏色模板，使用了3種鄰近色和一種互補色，這種鄰近色或單色系加一種互補色的配色方案，在GraphPad Prism內置的配色方案中比較常見。在大多數情況下，互補色可以起到對比強調的作用。但GraphPad Prism內置的配色方案有時需要根據實際情況進行調整，比如，圖1-5-8（b）如果強調的是“無效”百分比，則按照圖示用綠色來表示“無效”沒有任何問題；如果強調的是“臨床治愈”百分比，則需要重新排序數據，或者重新設置顏色。目前還沒有辦法快速對各數據集進行顏色置換。

（4）等距三色系（Triadic color scheme）：是指色輪上彼此等距（間隔120°）的3種色彩形成的三色組。由于3種色彩相互之間在色輪上的間距達到了最大值，區分度大，關聯度小，形成了“三足鼎立”的格局，必然會有冷暖色之分。這種色彩搭配鮮亮、活潑、跳躍，且獨立性強，為色彩搭配帶來了難度。比如，紅色、黃色和藍色這種三色系常用于兒童產品的外觀設計，而在學術圖表繪制方面應用較少，畢竟學術圖表講究沉穩、嚴肅，與三色系格格不入。如果想要在繪制學術圖表時嘗試使用上述三色系，則盡量不要使用3種大純色的搭配，而應當通過降低飽和度和明度，削弱色彩對情緒的影響；同時將3種色彩分出主次關系，使一種色彩為主，另外兩種色彩為輔。可以嘗試在進行二維分組時，各個大組采用三色系，組內采用單色系或鄰近色的方法。等距三色系配色如圖1-5-9所示。

（5）分裂互補色（Split-Complementary color scheme）：以互補色為基礎，將其中一端的色彩改為其鄰近兩色，這3種色彩形成的配色就叫作分裂互補色。例如，色輪中的分裂互補色（見圖1-5-5），紅色的互補色是綠色，可以取綠色兩端的青綠色和黃綠色。分裂互補色具有互補色的特點，即對比強烈，容易吸引人的注意力，但沒有互補色的對比程度高。同時由于使用分裂互補色降低了互補色的生硬，使配色多了一分“靈動”。在大多數情況下，需要降低色彩的飽和度和明度。分裂互補色配色如圖1-5-10所示。

（6）四色系（Tetradic color scheme）：四色系有兩種情況，一種是圖1-5-5（四色系）中虛線表示的兩對互補的分裂色組成的矩形色系（Rectangle color scheme）；另一種是圖1-5-5（四色系）中實線表示的方形色系（Square color scheme）——這種分裂跨度更大。四色系意味著4種色彩的搭配，優點是色彩豐富多樣，千變萬化；缺點則是容易造成色彩雜亂，難以把握。在使用四色系配色時尤其講究主題色彩和輔助色彩的區分、冷暖色的平衡、飽和度和明度的協調。如果用戶沒有較好的色彩把握能力和較多的經驗，一般不建議嘗試。事實上，在學術圖表中通常很難用到這么多種顏色，GraphPad Prism內置的配色方案中也很少有超過5種顏色的。