Visualization for Machine Learning

Outono 2025

Color

Vasas et al, PLOS Biology, 2024

Espectro Visível

Luz

• Faixa visível: 390-700nm

• A luminance tem uma faixa dinâmica grande:

  – 0.00003 – Céu noturno nublado sem lua

  – 30 – Céu em um dia nublado

  – 3000 – Céu em um dia claro

  – 16,000 – Solo nevado sob sol pleno

Luz

• As cores resultam de curvas espectrais

  – comprimento de onda dominante, hue

  – brilho, lightness

  – pureza, saturation

Fisiologia do Olho

A Retina

Fotorreceptores

• Sensores discretos que medem energia – Adaptação
• Bastonetes
  • ativos em níveis de luz baixos (visão escotópica)
  • apenas uma função de sensibilidade a comprimento de onda
• Cones
  • ativos em níveis de luz normais (fotópica)
  • três tipos: funções de sensibilidade com picos diferentes

Sensibilidade dos Cones

Estímulo de Cor

Color em Visualization

• Trichromacy: os humanos percebem as cores segundo três channels

• A forma mais usável e útil de descrever cores (especialmente para visualization):

  • Hue, Saturation, Luminance

Como usamos a cor em visualization?

• Quantificar

• Rotular

Quantificar

Rotular

Quantitative Color Scales

• Propriedades desejadas de uma Quantitative Color Scale:
  • Uniformidade (diferença de valor = diferença percebida)
  • Discriminabilidade (o máximo possível de valores distintos)

Quantitative Color Scales

• Propriedades desejadas de uma Quantitative Color Scale:
  • Uniformidade (diferença de valor = diferença percebida)
  • Discriminabilidade (o máximo possível de valores distintos)

Single Hue Sequential Scales

• Escolha um hue
• Mapeie o valor para luminance

Categorical Color Scales

• Propriedades:
  • Uniformidade (saliência uniforme / nada se destaca)
  • Discriminabilidade (o máximo possível de valores distintos)

Categorical Color Scales

• Quantos valores distintos é possível perceber?

• quantos você pode usar em uma visualization?

• As estimativas ficam entre 5 e 10 códigos distintos.

• Healey, Christopher G. “Choosing effective colours for data visualization.” Proceedings of IEEE Visualization’96, 1996.

Diverging Color Scales

• Às vezes é útil/necessário distinguir valores acima e abaixo de um limiar.

Criado usando estes dados: link

Daltonismo

• Fotorreceptores ausentes ou defeituosos:
  • 10% dos homens e 1% das mulheres têm alguma deficiência de cor

Oliveira, Manuel. “Towards More Accessible Visualizations for Color-Vision-Deficient Individuals.” Comput. Sci. Eng., 2013.