推荐：论文作图经验谈

作者：方欣；编辑：LY

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

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