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方欣 研之成理 2021-12-21

作者:方欣;编辑:LY

本文经原作者允许,转载自知乎。原作者保留文章所有权利。

一篇论文的图片有多重要,我认为至少应该占到50%(跟研究领域相关)。作为论文数据的主要载体,图片直接呈现了文章的叙事逻辑和主要结论,并且反映出文章的重点和创新点。很多读者(包括审稿人)的阅读习惯都是先看图,如果图片质量高,读者就有兴趣一探究竟;如果图片看起来不太顺眼,那么读者(审稿人)的印象就不会太好,甚至会认为作者科研素养不高或者是准备稿件时不够认真,进而质疑文章数据及结论的可靠性。

使用专业的绘图工具(如3d max)会让制图过程如虎添翼,但是使用不当就会弄巧成拙。论文中的图片(不含TOC)首先应该做到的是“专业”。这个“专业”既体现在对原始数据的专业处理,实验结果的清晰展示,更重要的是数据的组织逻辑和呈现方式。其次才是美学上的“漂亮”,让读者看起来比较舒服。优秀的论文图片应该达到这样的效果:即读者不需要阅读图注及正文内容,仅仅通过浏览图片也能大致把握文章的主旨。根据我自己的经验,论文图片的准备大约可以分成三个层次:一是示意图的绘制,二是数据的图像表达,三是数据的组织。


1)示意图的绘制


这里的示意图包括但不限于器件、结构图,原理图,制备、组装流程图,实验装置图。NS系列的期刊上有非常多的案例值得学习和借鉴,但是这里我想从另一个角度谈谈什么样的设计风格可能不太合适(为作者讳,隐去文章的具体信息)。

Figure 1

在我看来,这张图在几个地方处理得不够专业:

1.    背景多余。论文的插图原则上都是不使用背景的,因为背景会干扰读者对图片主体信息的读取,这张图中的渐变色背景属于画蛇添足,没有任何意义,也并不好看

2.    文字太多,格式杂乱。图片中的文字尽量少,并且字体格式要统一,不能使用Times New Roman等衬线字体(因为衬线字体是用于印刷品的)要使用非衬线字体(如Arial)。文字不能喧宾夺主。比如这幅图里graphene oxide就干扰了读者对图片的辨识

3.    细节模糊。论文中的插图宽度在10-20 cm (分辨率>300 dpi), 作者要保证即使缩放到很小(比如JACS双栏排版,图片可能只占一栏),图片中的细节仍然清晰可见,但是这幅图石墨烯片层上面的基团和粒子基本看不清

4.    缩写混乱。图片中的GO, GR, M缩写太多。

5.    注释有歧义。绿色的球代表metal ion,但是括号里给了一长串的内容,到底是代表所有离子还是一种离子?

6.    图片表达含糊。论文中的插图应该一目了然,不要让读者(审稿人)去揣摩作者的意图,否则容易产生歧义,比如最右的放大图就不知所云

7.    注意细节。没有electrostatic attractive interaction这种说法,并且与solvothermal treatment不对应

比较专业的示意图如下:简洁直观,清晰易懂,不需要看图注也可以知道其制备流程,而且这幅图不需要太高级的绘图技巧,用简单的PPT就能画出来。(Nature Nanotechnology 2014,9, 187–192 )

Figure 2

2)数据的图像表达

数据的图像表达就是把各种表征数据转化成图像。同样,我从反面的角度说说怎样做不太合适:

Figure 3

1.    电镜照片的scale bar和背景对比度不够强烈,应该使用白色;同时两幅照片的scale bar位置、字体、大小都不一样

2.    电镜照片内的标记太多。原则上电镜照片除了scale bar (这个必须有,但是数字可以放在图注里),不需要添加其他的注释、箭头、符号、标记。在一些情况下,比如表示晶面间距,指示一些不易观察到的对象,可以使用少量的标记,文字可以放到图注里。图A白色的虚线箭头完全没有必要

3.    对于SEM或者TEM照片,可以进行后期处理,仅限于调节亮度和对比度(这些操作在电镜下也是可以实现的),添加假色(pseudo-colour)要非常慎重。照片的处理方法参见:Basic Photoshop For Electron Microscopy .nuance.northwestern.edu

4.    图片序号混乱。除了Science和PNAS,图片的序号都应该用小写字母(正体,Arial),放到图片外,这样做是为了避免干扰图片内的信息。不宜使用如图AB那样打补丁式的做法。另外,不要使用C1, C2, D1, D2这样的命名法,因为读者一般在D后总是会去寻找E, F,不会去想到去看C1, C2

5.    C和D中红色的圆圈多余。局部的放大完全在图注里可以说清楚。我见过很多文章在图片中添加很多注释,而图注只有聊聊几句话。这其实是本末倒置,因为一般的读者最先看的是图,然后是图注,图注中找不到的信息才去文章里找。所以图注应该写得清楚详细,避免让读者去文章里大海捞针

6.    图片之间应该留出足够的空间,留白不够会让图片显得拘谨狭促,也不要随意添加方框,在图片中随意添加线条是大忌

7.    图片中的线条,色彩,形状对读者而言都是信息,如果这些线条、色彩、形状、标记没有对应的科学意义就不要放。这样才能最大程度地突出数据,比如能谱元素的标注不需要用蓝色的底色。

8.    C1, C2, D1, D2的图片已经变形了

Figure 4

这张图片的问题也比较典型:

1.    坐标轴的字体太小,原则上坐标轴的字体和名称应该和图片的序号(a,b,c)差不多大我们在origin里作图的时候图片都是放得很大的,因此常常会有错觉:在origin里坐标和数字看得很清楚,但是一旦缩小1/3或者1/4就基本看不清了(如上图)。另外刻度尺原则上应该外翻,NS期刊上绝大部分的图片刻度尺都是外翻的,这样做是防止刻度尺与图片互相干扰,比如图A中各条曲线与横轴的截距就很难辨识。

2.    配色:论文图片的配色应该保守(甚至古板),配色应该越少越好,如果只有一条曲线,不需要用彩色,因为很多期刊(wiley)彩图要收费。基本配色是红色、蓝色、暗绿,橘黄(土黄),避免使用亮色(如图B中的亮色基本看不清楚)。NS期刊有很多不错的配色方案可以参考。另外,配色要统一,一种物质在全文统一使用一种颜色,不要在这张图里是红色曲线,在另一张图里又是蓝色曲线。


Figure 5

通过这两张图分享两个作图技巧:

1.    左边这幅图有一部分的数据被遮挡了。如果z轴的绝对数值不重要的话,这种情况可以用色温标(colour bar)代替z,即通过不同颜色来代表相对强度,做成一张平面的彩图。

2.    右边这张图糅杂了两种体系(GR含量和金属离子),这也是不恰当的,因为变量太多,曲线太多,颜色太多,会让图片失去重点。对于某一种变量(含量,浓度等)成梯度变化的情况,有一个配色的技巧是使用渐变色(如下图,PNAS, 2016,E1206–E1215, doi: 10.1073/pnas.1524128113),即通过颜色的渐变来代表变量的变化,这样曲线与变量之间的关系一目了然。如果下图使用了十几种颜色,那读者基本上什么也看不出来。

Figure 6

3)图片的组织

一般的通讯(communication,letter)篇幅都比较短,所以这类论文的图片的数量一般控制在4张以内,把大量的数据都放到SI里。控制图片数量的目的是让文章紧凑,重点突出,很多情况下2-3张图片就完全可以把故事讲清楚,而且文章的创新点都反映在图片里,读者(审稿人)一眼就知道。图片太多反而让文章显得冗长散漫,看到后面忘了前面,分散了读者(审稿人)对文章创新点的把握。一般的通讯文章核心数据只有几张图,作者在构图时一定要考虑如何突出核心数据,从而让读者(审稿人)理解论文的重点和创新点。所以,每一次对图片的取舍与重排都是确定文章重点创新点,明确写作策略的过程。比如,如果文章的叙事逻辑是结构——性能——应用,每一项各用一张图就够了。结构部分,材料的制备、表征都可以放在一起,(如下图,Nature Photonics,2015, doi:10.1038/nphoton.2015.37)这样论文的结构紧凑,逻辑清楚,而且重点突出。

Figure 7


论文制图是一个耗时耗力的过程,需要反复的修改。平时可以有意识地多去琢磨NS上高质量插图的设计思路,布局考量,配色方案,组织逻辑,数据呈现技巧,渐渐地提升自己的科研品味和审美。作图要多站在读者(审稿人)的角度逆向思考,多让导师把关,多听取同事的反馈意见切忌自我感觉良好,别出心裁多半会弄巧成拙


Figure 8

以上是我对这个问题的一点粗浅认知,大家各取所需,如果有不周到地方还请各位知友不吝赐教(文章中的例子只是为了说明问题,没有冒犯之意)。

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小编注:本文装载自知乎,点击‘阅读原文’跳转

原文地址:https://www.zhihu.com/question/21664179/answer/151800378

 

 


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