نماد سازی،سیمبولوژی در GIS:تئوری رنگ را دست کم نگیرید 

1. تعاریف
2. درک رنگ
3. ترکیب رنگ و فضاهای رنگی
4. استفاده از رنگ در کارتوگرافی و تجسم داده ها

1. تعاریف

CMYK : یک فضای رنگی شدت رنگ های فیروزه ای، سرخابی، زرد و سیاه را در یک سیستم تفریق با استفاده از بعد چهارم، رنگدانه سیاه، توصیف می کند.

رنگ : درک بصری انسان از توزیع توان طیفی یک منبع نور، که ممکن است با ویژگی های فیزیکی آن تعریف شود.

رنگ رنگ : طول موج غالب نور مرئی (به عنوان مثال، قرمز، آبی، سبز).

اختلاط رنگ : فرآیند ترکیب رنگ های اصلی برای ایجاد رنگ های جدید.

ارزش رنگ : تغییرات روشن یا تیره از یک رنگ.

اشباع رنگ : شدت یک رنگ.

تضاد رنگ : تفاوت در رنگ و روشنایی (روشنی) یک جسم و سایر اشیاء در میدان دید.

پالت رنگ : مجموعه ای از تمام رنگ هایی که در یک پروژه استفاده می شود و روابط آنها.

طرح رنگ : ترکیب منطقی رنگ ها، به عنوان یک طرح کلی برای استفاده از رنگ ها.

فضای رنگی : سازماندهی خاصی از رنگ ها، که در آن هر رنگ ممکن است با یک نقطه در یک فضای سه بعدی (به طور کلی) مشخص شود.

تبدیل یا تبدیل رنگ : تبدیل نمایش یک رنگ از یک فضای رنگی به فضای دیگر.

نقص بصری رنگ (تفاوت) (CVD) : ناتوانی در تشخیص برخی از سایه های رنگ.

gamut : زیرمجموعه ای از رنگ ها که می توانند در یک فضای رنگی معین یا توسط یک دستگاه خاص نمایش داده شوند.

هارمونی : تعادل رضایت بخش بین رنگ هایی که با هم معنا دارند.

HSV : فضای رنگی که یک رنگ را با رنگ، اشباع و ارزش آن توصیف می کند.

تک رنگ : تصویری در یک رنگ که به طور بالقوه از نظر ارزش و اشباع متفاوت است.

یکنواخت ادراکی : تغییر به همان میزان در مقدار رنگ که منجر به تغییر تقریباً همان اهمیت بصری می شود.

RGB : فضای رنگی که شدت قرمز، سبز و آبی را توصیف می کند.

طرح‌ها : ترکیب‌های رنگی منطقی که با استفاده از چرخه رنگ ساخته می‌شوند و هماهنگی رنگ را افزایش می‌دهند.

طرح‌های متوالی : چیدمان منطقی رنگ‌ها از کم به بالا که با مراحل سبکی متوالی نشان داده می‌شود.

طرح‌های واگرا : چیدمان منطقی رنگ‌ها که دو طرح متوالی را بر اساس دو رنگ متفاوت که از یک رنگ روشن مشترک (نقطه میانی بحرانی) به رنگ‌های تیره با رنگ‌های مختلف در هر افراطی جدا می‌شوند، جفت می‌کند.

طرح‌های کیفی : چیدمان منطقی رنگ‌ها که از تفاوت‌های رنگ برای نشان دادن تفاوت‌ها در دسته‌ها استفاده می‌کند.

2. ادراک رنگ

رنگ درک بصری انسان از توزیع توان طیفی یک منبع انرژی است. رنگ ممکن است با طول موج نوری که از اجسام مرتبط منعکس می شود، تعریف شود. محدوده طول موج هایی که انسان می تواند درک کند، یا طیف مرئی، تقریباً 380-750 نانومتر است: شامل تمام رنگ هایی است که رنگین کمان معروفی را که نیوتن در سال 1671 با کمک تقسیم نور سفید با منشور توصیف کرد، تشکیل می دهد. آن رنگ‌های طیفی خالص یک طیف پیوسته را تشکیل می‌دهند و تقریباً به این دسته تقسیم می‌شوند: بنفش (380-450 نانومتر)، آبی (450-495 نانومتر)، سبز (495-570 نانومتر)، زرد (570-590 نانومتر)، نارنجی (590-nm). 620 نانومتر) و قرمز (620-750 نانومتر) (از چپ به راست در شکل 1).

شکل 1. تقریب رنگ های طیفی. منبع: نویسنده 

درک رنگاز حساسیت متفاوت سلول های مختلف در شبکیه، لایه عصبی چشم، به نور با طول موج های مختلف ناشی می شود (شکل 2a). نوری که از یک جهت معین به چشم می رسد، احساس رنگ را در آن جهت تعیین می کند. دو نوع گیرنده نوری در شبکیه چشم انسان وجود دارد: میله ها و مخروط ها که از نظر جذب متفاوت هستند (شکل 3). میله ها مسئول دید در سطوح نور کم (سیاه، سفید، خاکستری و دید در شب) هستند. مخروط ها در سطوح نور بالاتر فعال هستند تا رنگ و جزئیات را ببینند. حفره مرکزی چشم بدون میله است و دارای تراکم مخروطی بسیار بالایی است. هنگامی که انرژی نور به میله ها و مخروط ها برخورد می کند، سیگنال های عصبی در نتیجه مواد شیمیایی ایجاد می شوند و از طریق سلول های دوقطبی و گانگلیونی که عصب بینایی را تشکیل می دهند هدایت می شوند (شکل 2b).

شکل 2 الف. آناتومی چشم (منبع: گرافیک برداری طراحی شده توسط Freepik) و 2b. سلول های گیرنده نوری در چشم انسان (منبع: کالج OpenStax).

دید و درک رنگ فرآیند پیچیده ای است که چشم و مغز را درگیر می کند. تئوری سه رنگی بینایی رنگ بخشی از این فرآیند را توضیح می‌دهد و بر گیرنده‌های نوری در چشم تمرکز می‌کند که سپس سیگنال‌هایی را به مغز می‌فرستند. هر نوع مخروط به حدود 200 تغییر رنگ حساس است، بنابراین انسان می تواند حدود 10 میلیون رنگ مختلف را تشخیص دهد (Wyszecki، 2006)، اگرچه بیشتر مردم در عمل کمتر می بینند. در نظریه دید رنگی سه رنگ، دید طبیعی انسان سه رنگ است، به این معنی که سه نوع مخروط مختلف در شبکیه به رنگ‌های آبی (طول موج‌های ۴۲۰ نانومتر – ۴۴۰ نانومتر)، سبز (طول موج‌های ۵۳۰ نانومتر – ۵۴۰ نانومتر) و قرمز (طول موج ۵۶۰ نانومتر تا ۵۸۰ نانومتر) پاسخ می‌دهند. ، به ترتیب. مخروط ها بدون توجه به طول موجی که آنها را تحریک می کند مجموعه ای از پاسخ ها را با شکل یکسان تولید می کنند (منحنی های آبی، سبز و قرمز را در شکل 3 ببینید). سپس مغز با مقایسه ورودی‌های هر نوع مخروط، رنگ را تفسیر می‌کند. در مقابل، نظریه فرآیند مخالف، بر نحوه عملکرد دید رنگی در سطح عصبی و نحوه اتصال مخروط ها به سلول های گانگلیونی تمرکز می کند. تئوری فرآیند حریف نشان می دهد که درک رنگ توسط فعالیت دو مکانیسم حریف، آبی-زرد و قرمز-سبز کنترل می شود که در پاسخ های تحریکی و مهاری با یکدیگر مخالف هستند و توسط نورون های حریف کنترل می شوند. بنابراین، تنها یک رنگ را می توان در آن زمان مشاهده کرد، زیرا هر دو رنگ با یکدیگر مخالف هستند: برای مثال، قرمز زمانی که رنگ سبز یک رنگ منفی ایجاد می کند، یک پاسخ تحریکی ایجاد می کند، و بنابراین قرمز مایل به سبز دیده نمی شود زیرا نورون های حریف فقط می توانند یکی را تشخیص دهند. از این رنگ ها در آن زمان در سطح عصبی، عناصر متضاد یکدیگر را مهار می کنند تا تعیین کنند رنگ چگونه درک می شود.

شکل 3. جذب گیرنده نوری انسانی عادی برای طول موج های مختلف نور. منبع: OpenStax College.

رنگ به سه متغیر بصری جداگانه تقسیم می شود: 1) رنگ رنگ، طول موج غالب در طیف مرئی. 2) ارزش رنگ، مقدار کلی نور ساطع شده یا منعکس شده؛ 3) و اشباع رنگ، وسعت سیگنال در سراسر طیف مرئی (به نمادسازی و متغیرهای بصری مراجعه کنید ).

کمبودهای بینایی رنگ (تفاوت ها) (CVD) ناتوانی در تشخیص برخی از سایه های رنگ است (شکل 4). یکی از سلول‌های مخروطی ممکن است از بین رفته یا آسیب دیده باشد: فقدان/تغییر رنگدانه‌های مخروطی قرمز (پروتانوپیا/پروتانومالی) یا نبود/تغییر رنگدانه‌های مخروطی سبز (دوترانوپیا/دوترانومالی) باعث سردرگمی بین رنگ‌های آبی و سبز و بین قرمز و سبز می‌شود. رنگ ها به ترتیب عدم وجود رنگدانه های مخروطی آبی که رنگ ها را مایل به قرمزتر می کند، بسیار نادر است (تریتانوپیا/تریتانومالی). دو مورد اول مربوط به جنس هستند و ممکن است بیش از 5 درصد از جمعیت مردان را تحت تأثیر قرار دهند. برخی از افراد همچنین ممکن است از حساسیت کم کنتراست رنج ببرند که نشانه ای از برخی بیماری ها یا بیماری های چشمی است. این تفاوت در دید و درک رنگ باید در طراحی نقشه در نظر گرفته شود تا همه همچنان بتوانند نقشه را بخوانند.

شکل 4. شبیه سازی تفاوت بینایی رنگ طیف مرئی شکل 1: پروتونومالی قرمز-ضعیف، پروتونوپی قرمز-کور، دوترانومالی سبز-ضعیف و دوترانوتوپی کور سبز-کور. منبع: نویسنده 

3. ترکیب رنگ و فضاهای رنگی

تعدادی از روش‌های ترکیب رنگ و فضاهای رنگی برای بازتولید رنگ‌ها برای هر رسانه موجود است.

3.1 مخلوط کردن رنگ

ترکیب رنگ به فرآیند ترکیب رنگ های اصلی برای ایجاد رنگ های جدید اشاره دارد. دو روش ترکیب رنگ وجود دارد: افزایشی و تفریقی. روش افزایشی (شکل 5a) نور قرمز، آبی و سبز را برای تولید رنگ برای نمایشگرهای تلویزیون و کامپیوتر ترکیب می کند. افزودن رنگ های بیشتر (نور) باعث تولید نور سفید می شود و با حذف تمام رنگ ها (نور) یک صفحه سیاه ایجاد می شود. روش تفریق (شکل 5b) به نحوه جذب یا جذب نور توسط جوهرها و رنگدانه های رنگی، معمولاً فیروزه ای، سرخابی و زرد اشاره دارد. با ترکیب بیشتر رنگدانه های رنگی، نور بیشتری جذب می شود – یعنی طول موج ها کم می شود – که رنگ تیره تری ایجاد می کند.

شکل 5. روش های افزودنی (الف) و تفریق (ب): در فضای رنگی افزودنی (الف) از ترکیب قرمز و سبز رنگ زرد ایجاد می شود. در فضای رنگی تفریقی (b)، با تفریق طول موج های آبی و زرد رنگ سبز تولید می شود. منبع: نویسنده 

3.2 فضای رنگی

فضای رنگی سازماندهی خاصی از رنگ‌ها است که در آن هر رنگ با یک نقطه در یک فضای سه بعدی مشخص می‌شود: رنگ‌های تولید شده فیزیکی به توصیف عینی احساسات رنگ ثبت شده در چشم، معمولاً بر اساس سه پارامتر، ترسیم می‌شوند. چهار فضای رنگی رایج هستند. هر کدام برای انواع نمایشگر و وظایف خاص مناسب هستند:

• فضای RGB شدت رنگ های قرمز، سبز و آبی را در یک سیستم افزودنی توصیف می کند. فضای RBG برای توصیف رنگ های یک دستگاه خروجی، مانند صفحه کامپیوتر، کاربردی است، زیرا هر پیکسل از زیر پیکسل های قرمز، سبز و آبی تشکیل شده است. فضای RGB مکعبی است که در آن هر رنگ با مختصات خود (R, G, B) توصیف می‌شود، که در آن مقادیر می‌توانند به ترتیب بین 0 تا 255 در 8 بیت قرار گیرند یا با رنگ وب هگزادسیمال توصیف شوند.
• فضای CMYK شدت رنگ‌های فیروزه‌ای، سرخابی، زرد و سیاه را در یک سیستم تفریق‌کننده توصیف می‌کند و در عمل از بعد چهارم یعنی رنگدانه سیاه استفاده می‌کند. فضای CMYK برای توصیف رنگ ها برای چاپ مناسب است.
• فضای HSV یک رنگ را با رنگ، اشباع و ارزش آن توصیف می کند. HSV یک فضای رنگی شهودی تر است که بر اساس یک رنگ طیفی خالص است. یکی از معایب قابل توجه این سه فضای رنگی این است که از نظر ادراکی غیر یکنواخت هستند: تغییر یکسان بین دو رنگ مختلف از نظر ریاضی برابر است، اما از نظر بصری به عنوان یکسان درک نمی شود. تغییر یک پارامتر از یک رنگ (به عنوان مثال رنگ در HSV) باعث تغییر ادراکی در دو پارامتر دیگر (اشباع و مقدار، اگر HSV) می شود.
• CIELAB یا CIE L*a*b*، فضای رنگی یک رنگ را با روشنی (L*، 0 تا 100) و موقعیت بین سبز-قرمز (a*) و آبی-زرد (b*) (-128 تا 128) اندازه گیری می کند. (CIE 1976؛ Fairchild 2005). برخلاف RGB، CMYK و HSV، CIELAB مستقل از دستگاه و از نظر ادراکی یکنواخت است. تفاوت های ادراکی دو رنگ با تفاوت های عددی اندازه گیری های CIELAB آنها مطابقت دارد. CIELAB برای مسائل چاپ بسیار مفید است (شکل 6).

شکل 6. رنگ های زرد و قهوه ای در RGB، هگزادسیمال، CMYK، HSV و CIELAB توضیح داده شده است. منبع: نویسنده 

3.3 گاموت

Gamut به زیرمجموعه ای از رنگ های ممکن اشاره دارد که می توانند از سه رنگ اصلی یا در یک فضای رنگی معین برای یک رسانه بیان شوند. بازتولید رنگ یکسان را نمی توان بین رسانه ها تضمین کرد (هنگام تغییر صفحه نمایش کامپیوتر، یک کد RGB ممکن است احساسات رنگی مختلفی را ارائه دهد)، اما می توان نمایش یک رنگ را از یک فضای رنگی به فضای دیگر تغییر داد. وسعت CIELab بزرگتر است، یعنی رنگ های بیشتری نسبت به وسعت RGB دارد، که از وسعت CMYK بزرگتر است. بنابراین، هنگام تبدیل بین مدل‌ها، بخش‌هایی از وسعت باید تقریبی شوند. به عنوان مثال، هنگامی که نیاز به چاپ یک تصویر RGB از یک نقشه است، رنگ هایی که خارج از محدوده CMYK قرار می گیرند به این معنی است که رنگ را نمی توان در چاپ بازتولید کرد و بنابراین باید به طریقی جابجا شود. CIELab به عنوان یک فرمت تبادلی زمانی استفاده می شود که گرافیک برای چاپ باید از RGB به CMYK تبدیل شود. محاسبه تبدیل رنگ ممکن است از نظر ریاضی دشوار باشد، اما ابزارهای آنلاین برای تسهیل آن وجود دارد (به منابع اضافی مراجعه کنید).

شکل 7. نمودار رنگی CIE: CIELab وسعت بیشتری نسبت به RGB دارد که وسعت بیشتری نسبت به CMYK دارد. AdobeRGB وسعت بیشتری نسبت به sRGB دارد، که کمترین مخرج مشترک رنگی است که به طور پیش فرض برای نمایشگرها و تلویزیون ها مشخص شده است. منبع: © هارولد دیویس www.digitalfieldguide.com . فقط با مجوز محدود به این نشریه دیجیتال استفاده می شود. 

4. استفاده از رنگ در کارتوگرافی و تجسم داده ها

رنگ یک متغیر بصری قدرتمند است. دستکاری دیجیتالی آسان آن در بسته های GIS و طراحی گرافیکی ممکن است منجر به اشتباهات و سوء تفاهم های زیادی از انتخاب رنگ های پیش فرض یا ضعیف شود. ترکیب رنگ ها در پالت های رنگی به دانش روابط رنگی نیاز دارد تا اطلاعات را به درستی رمزگذاری کند، توجه بصری را هدایت کند و سلسله مراتب بصری را ایجاد یا تقویت کند و تعادل بصری را به دست آورد (به Visual Hierarchy & Layout  یا Eesthetics & Design (آینده ) مراجعه کنید. رنگ به طور گسترده در مقالات و کتاب های اصولی برای طراحی نقشه موضوعی و توپوگرافی توصیف شده است. این بخش مسائل اصلی رنگ خاص را که باید برای طراحی نقشه و تجسم در نظر گرفته شود، خلاصه می کند.

4.1 مفهوم طرح های رنگی

چرخه رنگ نقطه شروع ترکیب رنگ ها است: این یک نمودار رنگی است که نشان دهنده رنگ های رنگی است که به صورت دایره ای با توجه به روابط رنگی آنها چیده شده اند، که توسط نیوتن در سال 1666 طراحی شده است. طرح های رنگی ترکیب های منطقی با استفاده از چرخه رنگ هستند که هارمونی رنگ را افزایش می دهند. هارمونی رنگی تعادل رضایت بخش بین رنگ هایی است که با هم معنا پیدا می کنند (Sutton & Whelan 2004). طرح‌های رنگی مختلفی که توسط دانش نظری و عملی در هنرهای تجسمی ارائه شده‌اند، بر اساس هفت تضاد رنگی Itten (1977) هستند: رنگ، روشن و تاریک، گرم و سرد، مکمل، همزمان، اشباع، و کمیت (به منابع اضافی مراجعه کنید). . چهار طرح اصلی وجود دارد (شکل 8):

• طرح‌های تک رنگ تنها از تغییرات یک رنگ استفاده می‌کنند تا یک تصویر تک رنگ بسازند (شکل 8a).
• طرح های مشابه یا مجاور از دو یا سه رنگ نزدیک به هم استفاده می کنند (شکل 8b).
• طرح‌های رنگی مکمل از یک رنگ و رنگ مکمل آن دقیقاً در نقطه مقابل استفاده می‌کنند و بالاترین کنتراست رنگی (مثلاً قرمز و سبز) را ارائه می‌دهند (شکل 8c).
• طرح های سه گانه از سه رنگ اصلی استفاده می کنند که به طور مساوی روی چرخ فاصله دارند و یک پالت متنوع ایجاد می کنند (شکل 8d).

شکل 8. طرح های رنگی اصلی: تک رنگ (a)، مشابه (b)، مکمل (c) و سه گانه (d). منبع: Paletton Colorpedia . 

4.2 طرح های رنگی برای نقشه های موضوعی

برای طراحی نقشه ها و تجسم های بهتر، رنگ ها باید به درستی انتخاب و مرتب شوند تا با ساختار داده ها مطابقت داشته باشند. پایگاه داده ای از پالت های رنگی پیشنهاد شده است که نقشه های choropleth و کیفی را بر اساس سه نوع طرح رنگ بسته به تعداد کلاس ها و ماهیت داده ها هدف قرار می دهد (Brewer, 1994, 2005):

• طرح های متوالی به طور منطقی از کم به زیاد مرتب شده اند و این دنباله باید با مراحل سبکی متوالی نشان داده شود. مقادیر کم داده معمولاً با رنگ های روشن و مقادیر زیاد با رنگ های تیره نشان داده می شوند. طرح‌های متوالی برای سفارش داده‌هایی که از کم به زیاد پیشرفت می‌کنند مناسب هستند: به عنوان مثال، درصد، تراکم و غیره.
• طرح‌های واگرا، طرح‌های متوالی را جفت می‌کنند، بر اساس دو رنگ متفاوت که از یک رنگ روشن مشترک (نقطه میانی بحرانی)، به سمت رنگ‌های تیره با رنگ‌های مختلف در هر افراط (مثلاً افزایش و کاهش یک پدیده، نسبت‌های بزرگ‌تر و کوچک‌تر یک کمیت، و غیره.)
• طرح های کیفی از تفاوت در رنگ برای نشان دادن تفاوت در دسته ها استفاده می کنند. روشنایی رنگ های مورد استفاده برای دسته بندی های کیفی باید مشابه باشد اما برابر نباشد. روشن ترین، تاریک ترین و اشباع ترین رنگ ها در طرح باید به داده ها داده شود تا در نقشه تأکید شود. طرح‌های کیفی برای نمایش داده‌های اسمی یا طبقه‌بندی مناسب هستند: به عنوان مثال، نقشه‌های موجودی، کاربری زمین و غیره.

شکل 9. طرح های رنگی متوالی (1)، واگرا (2)، کیفی (3) برای نقشه ها. منبع: سیندی بروئر فقط با مجوز محدود به این نشریه دیجیتال استفاده می شود. 

4.3 مشکلات رنگ خاص

ممکن است با توجه به زمینه استفاده (مثلاً هدف نقشه، مخاطبان مورد نظر و قالب استفاده) مسائل رنگی خاص ظاهر شوند و ممکن است برای حمایت از درک رنگ و جلوگیری از تعبیر نادرست در نظر گرفته شوند. (به مهندسی و ارزیابی قابلیت استفاده، تفسیر نقشه مراجعه کنید):

• مفاهیم فرهنگی و دنیای واقعی: مفاهیم رنگی در دنیای واقعی نیز معانی فرهنگی هستند، به این معنی که تعداد کمی از رنگ ها دارای مفاهیم جهانی هستند. رنگ‌ها ممکن است با رنگ‌های فیزیکی آنها در طبیعت، بر اساس کلمات موجود برای نام‌گذاری، در یک زمینه فرهنگی و زمانی مرتبط باشند: برای مثال، دریا و هیدروگرافی دیده می‌شوند و «آبی»، منطقه جنگلی عمدتاً «سبز» یا «سبز» را نشان می‌دهند. قهوه‌ای، و کاربری‌های زمین ممکن است برای برخی از جمعیت‌های غربی «زرد»، «قرمز» یا «قهوه‌ای» باشد. این امر مستلزم توجه به ترتیب رنگ ها با توجه به مخاطب هدف است. با این وجود، می توان جنگلی را با رنگ مایل به قرمز نشان داد، که ممکن است در فصل پاییز یا زمانی که خطر سوء تعبیر وجود ندارد، مرتبط باشد. برای داده های بدون تداعی رنگ طبیعی قوی،
• قواعد مرسوم به درک نقشه کمک می کند، همانطور که مردم به آنها عادت کرده اند، مرتبط با بافت فرهنگی و تاریخی. این می تواند قراردادهای رنگی خاص مربوط به نمودارهای ناوبری ، سبک های توپوگرافی معتبر شناخته شده یا سبک های شناخته شده در سراسر جهان، مانند سبک های نقشه گوگل یا نقشه خیابان باز باشد.
• روابط معنایی رنگ (تفاوت، ارتباط، نظم): ساختار معنایی داده ها و در نتیجه رنگ ها، همانطور که توسط (برتین 1967، بروور، 2005) توسعه یافته است، برای داده های توپوگرافی نیز استفاده می شود: دو موضوع درگیر در یک تداعی باید با رنگ های مشابه نشان داده شوند. (به عنوان مثال، دریاچه ها و رودخانه ها)؛ دو موضوع مختلف باید با رنگ های دور (مثلاً پوشش گیاهی و ساختمان ها) نشان داده شوند. تم های مرتب شده باید با سایه رنگی از رنگ های مشابه یا مجاور (مثلاً جاده ها) نشان داده شوند.
• تضاد رنگ: رنگ هرگز جدا دیده نمی شود. رنگ همیشه با رنگ های دیگر در تعامل است و شامل جلوه های رنگی است.
  • کنتراست همزمان: هنگام انتخاب رنگ ها، کنتراست بین یک شی رنگی که با رنگ دیگری احاطه شده است ممکن است افزایش یابد، حتی تغییر غیرمنتظره ای در رنگ ایجاد شود که کنتراست همزمان نامیده می شود. اشباع عمدتاً تحت تأثیر این تضاد قرار می گیرد (Itten 1977، Brewer 1992).
  • تضاد رنگ شکل و زمین: درک رنگ اجسام کوچکتر بسته به رنگ محیط اطراف ممکن است دشوار باشد. به عنوان مثال، مقادیر رنگ اغلب زمانی که با سایه های تیره خاکستری احاطه شده اند، روشن تر به نظر می رسند.
• سازگاری با کمبودهای دید رنگی (همچنین تفاوت ها) (CVD): برای نقشه خوان هایی که از CVD رنج می برند، سایه های از دست رفته با سایه های خاکستری جایگزین می شوند تا کارایی در نقشه خوانی بهبود یابد (Jenny & Kelso 2007, Brock et al. 2015). راه حل ها شامل استفاده از پالت های رنگی از پیش تعریف شده و تنظیم رنگ تمام اشیاء به منظور بهبود دسترسی به اطلاعات برای CVD است. شبیه‌سازهای CVD برای کمک به طراحان برای ارزیابی پالت‌های رنگی خود وجود دارند (به منابع اضافی مراجعه کنید).
• سازگاری با دستگاه ها: درک رنگ ممکن است بسته به نرم افزار، سخت افزار و شرایط رعد و برق متفاوت باشد. برای برخی از فناوری‌های نمایشگر در حال ظهور، انرژی مورد نیاز برای نمایش یک تصویر مستقیماً با رنگ‌های آن مرتبط است: یک نقشه می‌تواند با استفاده از رنگ‌های تیره به جای رنگ‌های روشن پایدارتر باشد. پالت رنگی بهینه، کاهش مصرف انرژی در دستگاه‌های تلفن همراه و حفظ روابط معنایی، پالت رنگی با پس‌زمینه تیره‌تر و تنها چند رنگ روشن برای یک نقشه توپوگرافی معین است.
• مسائل هنری و زیبایی شناختی: الهام گرفتن از عکاسی، نقاشی یا سایر هنرهای تجسمی به انتخاب پالت های رنگی مناسب برای طراحی نقشه و تجسم کمک می کند. به عنوان مثال، نقشه‌های هنر پاپ از کریستوف و هوراو (2012)، که توسط یک کلاس نقشه‌برداری در سال 2015 در دانشگاه ایالتی پن بررسی شد ، نقشه‌هایی به شیوه ون گوگ یا درین در کریستوف (2011) انجام شد. این انتقال سبک، از هنر به نقشه، نه تنها امروزه مرسوم است، بلکه برای کنترل پالت های رنگی اصلی و تضادهای رنگی برای ساختار مناسب داده ها مفید است (به زیبایی و طراحی، آینده مراجعه کنید). بهینه سازی کاوش ترکیب رنگ ها برای طراحی پالت یک موضوع تحقیقاتی باز است (به منابع اضافی مراجعه کنید).
• رنگ و سایر متغیرهای بصری: ادراک رنگ تحت تأثیر سایر متغیرهای بصری است، عمدتاً شکل و بافت که باید به درستی با هم ترکیب شوند (به نمادسازی و متغیرهای بصری مراجعه کنید ).