Kolorierung

Die Kolorierung von Abbildungen (Visualisierungen) spielt eine entscheidende Rolle, um komplexe Informationen zugänglich und verständlich zu machen. Oft geht es darum, Muster, Trends und Ausreißer in Datensätzen schnell und intuitiv zu erkennen. Farben sind dabei ein mächtiges Werkzeug, da sie es uns ermöglichen, unterschiedliche Kategorien zu unterscheiden, Wertebereiche darzustellen und Hierarchien zu verdeutlichen.

Um die Aussagekraft von Abbildungen zu maximieren, sollten einige Prinzipien beachtet werden:

Die Kolorierung von Datenvisualisierungen ist weit mehr als nur ästhetisches Design; sie ist ein fundamentaler Bestandteil der Informationsvermittlung. Durch den gezielten Einsatz von Farben können wir wertvolle Einblicke gewinnen, fundierte Entscheidungen treffen und das Potenzial unserer Daten voll ausschöpfen.

Farbsteuerdatei

Alle Abbildungen, die Farben zur Visualisierung von Sachverhalten nutzen, erwarten als Parameter eine Farbsteuerdatei. Spezifikation:

Nutzen Sie den Dienst Kolorierung um Farbsteuerdateien zu definieren und zu editieren.

Beispiel


# Winkel- und Farbschema für die Abbildung von Hangneigungen
# Musterdefinition als Basis für eigene Anpassungen
# Format: Wert Rot Grün Blau Alpha

0 0 100 0 255
5 0 200 0 255
10 100 255 0 255
20 200 200 0 255
30 255 150 0 255
40 255 100 0 255
45 255 0 0 255
60 150 0 0 255
90 0 0 0 255
nv 0 0 0 0

Erläuterungen:

Histogramm im Kontext der Farbsteuerdatei

Ein Histogramm ist ein mächtiges Werkzeug, um die Verteilung von Werten innerhalb eines Datensatzes zu visualisieren. Im Kontext der Kolorierung von topographischen Abbildungen (wie Höhendaten, Hangneigung, Hangexposition, Geländerauheit, TRI oder TPI) sind Histogramme unerlässlich, um effektive und aussagekräftige Farbsteuerdateien zu erstellen.

Durch die Analyse eines Histogramms für Ihre spezifischen Daten können Sie:

Diese Erkenntnisse sind entscheidend, um die Farbzuweisung in Ihrer Farbsteuerdatei optimal auf die Datenverteilung abzustimmen:

Nutzen Sie den Dienst Histogramm, um die Wertverteilung für die verschiedenen Abbildungstypen (Höhendaten, Hangneigung, Hangexposition, Geländerauheit, TRI, TPI) zu analysieren. Mit den erhaltenen Histogramm-Einträgen, insbesondere den Unter- und Obergrenzen sowie den Häufigkeiten der Klassen, können Sie präzisere und informativere Farbsteuerdateien entwickeln.

Farbzuweisung mittels linearer Interpolation

Diese Option interpoliert die Farben linear zwischen den Farbtabellen-Einträgen. Das bedeutet, wenn ein Höhenwert zwischen zwei definierten Farbpunkten liegt, wird eine Mischung der beiden Farben verwendet. Dies führt zu einem weichen Farbverlauf. Ideal zum Beispiel für Abbildungen, bei denen fließende Übergänge zwischen Höhenlagen dargestellt werden sollen.

Beispiel zur Verdeutlichung des Sachverhalts 


0 255 255 255 255
100 255 0 0 255
200 0 0 255 255
Höhe Farbe
0m Weiß (entspricht genau dem Eintrag in der Farbtabelle)
50m Ein sanfter Übergang zwischen Weiß und Rot, also ein Rosa-Ton. (50m ist genau die Hälfte zwischen 0m (weiß) und 100m (rot), also wird die Farbe halbiert gemischt.)
100m Rot (entspricht genau dem Eintrag in der Farbtabelle)
150m Ein sanfter Übergang zwischen Rot und Blau, also ein Violett-Ton.

Beispiel für eine kolorierte Hangneigungskachel

Kolorierung der Hangneigung mittels linearer Interpolation.

Kolorierung der Hangneigung mittels linearer Interpolation.

Lineare Interpolation und Alphakanal

Die lineare Interpolation wirkt sich nicht nur auf die Farbkanäle (RGB), sondern auch auf den Alphakanal (A) aus.

Beispiel zur Verdeutlichung des Sachverhalts 


0 255 255 255 255
100 255 0 0 255
200 0 0 255 0

Beachte:

Anhand dieser Datei werden die Farben für verschiedene Beispielwerte wie folgt berechnet:

-10: Da der Wert -10 unterhalb des niedrigsten definierten Stützpunktes (0) liegt, wird die Farbe des Stützpunktes 0 verwendet.

30: Der Wert 30 liegt zwischen den Stützpunkten 0 und 100. Der Fortschritt von 0 nach 100 beträgt (30 - 0) / (100 - 0) = 0,3 (oder 30%). Die Interpolation erfolgt für jeden Kanal:

160: Der Wert 160 liegt zwischen den Stützpunkten 100 und 200. Der Fortschritt von 100 nach 200 beträgt (160 - 100) / (200 - 100) = 0,6 (oder 60%).

310: Da der Wert 310 oberhalb des höchsten definierten Stützpunktes (200) liegt, wird die Farbe des Stützpunktes 200 verwendet.

Lineare Interpolation und Ausblenden von Bereichen

Um einen Bereich auszublenden, das heißt volltransparent darzustellen, ist dieser Bereich explizit zu definieren. Dies ist erforderlich, da ja auch der Alphakanal interpoliert wird.

Beispiel zur Verdeutlichung des Sachverhalts

Der Bereich von 0° bis 20° soll ausgeblendet werden. Zusätzlich soll der Bereich von 40° bis 45° ausgeblendet werden. Hierzu ist die Farbsteuerdatei wie folgt anzupassen:


# Winkel- und Farbschema für die Abbildung von Hangneigungen
# Musterdefinition als Basis für eigene Anpassungen
# Format: Wert Rot Grün Blau Alpha

# Werte von 0 bis 20 werden transparent dargestellt (Alpha = 0)
0 0 100 0 0
5 0 200 0 0
10 100 255 0 0
20 200 200 0 0

# Unmittelbar nach 20 beginnt der farbige Bereich abrupt.
# Ein Eintrag mit minimal höherem Wert und vollem Alpha (255) verhindert die Interpolation.
# Die Farbe entspricht dem ursprünglichen Wert bei 20.
20.000001 200 200 0 255

# Nächster definierter Farbpunkt
30 255 150 0 255

# Kurz vor 40 wird der letzte farbige Punkt definiert, um den Übergang zur Transparenz vorzubereiten.
# Die Farbe entspricht dem ursprünglichen Wert bei 40.
39.999999 255 100 0 255

# Werte von 40 bis 45 werden transparent dargestellt (Alpha = 0).
40 255 100 0 0
45 255 0 0 0

# Unmittelbar nach 45 beginnt der farbige Bereich wieder abrupt.
# Die Farbe entspricht dem ursprünglichen Wert bei 45.
45.000001 255 0 0 255

# Restliche Farbdefinitionen
60 150 0 0 255
90 0 0 0 255

# Kein-Daten-Wert wird ebenfalls transparent dargestellt
nv 0 0 0 0

Beispiel für ausgeblendete Bereiche (vergleiche oben)

Kolorierte Hangneigung mit ausgeblendeten (transparenten) Bereichen.

Kolorierte Hangneigung mit ausgeblendeten (transparenten) Bereichen.

Farbzuweisung mittels nächstgelegener Farbzuweisung

Jeder Höhenwert erhält die Farbe des nächstgelegenen Eintrags in der Farbtabelle. Es wird nicht interpoliert, sondern der nächste definierte Punkt als Referenz genommen. Dies kann zu "gestuften" oder "bandförmigen" Farbdarstellungen führen. Ideal zum Beispiel für Abbildungen, bei denen klare, scharfe Grenzen zwischen Höhenbereichen visualisiert werden sollen, z. B. für Schwellenwerte oder Klassifizierungen.

Beispiel zur Verdeutlichung des Sachverhalts 


0 255 255 255 255
100 255 0 0 255
200 0 0 255 255
Höhe Farbe
0m Weiß (nächstgelegener Eintrag ist 0m)
49m Weiß (49m ist näher an 0m als an 100m)
50m Rot (50m ist exakt in der Mitte; in der Praxis wird oft zum nächsthöheren Wert gerundet.)
51m Rot (51m ist näher an 100m als an 0m)
100m Rot (nächstgelegener Eintrag ist 100m)
149m Rot (149m ist näher an 100m als an 200m)
150m Blau (150m ist exakt in der Mitte; in der Praxis wird oft zum nächsthöheren Wert gerundet.)

Beispiel für eine kolorierte Hangneigungskachel

Kolorierung der Hangneigung mittels nächstgelegener Farbzuweisung.

Kolorierung der Hangneigung mittels nächstgelegener Farbzuweisung.

Kombination aus Farbsteuerdatei und Farbzuweisung

Bei bekannten Datenwerten ermöglicht eine geeignete Kombination aus granularer Farbsteuerdatei und geeignetem Farbzuweisungsalgorithmus oft sehr detaillierte und informative Abbildungen. Um dorthin zu gelangen bedarf es meist einiger empirischer Versuche. Diese lassen sich aber mit den Möglichkeiten auf dieser Webseite recht schnell und einfach durchführen.

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