11.3 離散色階

離散顏色和填充出現(xiàn)在許多情況下研侣。一個(gè)典型的例子是一個(gè)條形圖谱邪，它將位置和填充都編碼為相同的變量。

df <- data.frame(x = c("a", "b", "c", "d"), y = c(3, 4, 1, 2))
bars <- ggplot(df, aes(x, y, fill = x)) + 
  geom_bar(stat = "identity") + 
  labs(x = NULL, y = NULL) +
  theme(legend.position = "none")

離散顏色的默認(rèn)方法是scale_fill_discrete()默認(rèn)值庶诡，scale_fill_hue()也能生成相同的圖：

bars
bars + scale_fill_discrete()
bars + scale_fill_hue()

image.png

這個(gè)默認(rèn)比例有一些限制（稍后討論）惦银，將首先討論用于生成更好的離散調(diào)色板的工具。

11.3.1 Brewer scales

scale_colour_brewer()是一個(gè)離散的色階，它和連續(xù)的模擬scale_colour_distiller()和分箱模擬scale_colour_fermenter()一起使用扯俱，從http://colorbrewer2.org/中精心挑選的“ColorBrewer”顏色书蚪。這些顏色在各種情況下都能很好地工作，盡管重點(diǎn)是在地圖上迅栅，所以顏色往往在大區(qū)域顯示時(shí)效果更好殊校。有很多不同的選擇：

RColorBrewer::display.brewer.all()

image.png

第一組調(diào)色板是順序刻度，當(dāng)離散刻度是有序（例如读存，排名數(shù)據(jù)）時(shí)非常有用为流，并且可用于使用scale_colour_distiller()用于連續(xù)數(shù)據(jù)。對(duì)于無(wú)序分類數(shù)據(jù)让簿，最感興趣的調(diào)色板是第二組中的調(diào)色板敬察。'Set1' 和 'Dark2' 對(duì)點(diǎn)特別有用，'Set2'尔当、'Pastel1'莲祸、'Pastel2' 和 'Accent' 對(duì)區(qū)域效果很好。

bars + scale_fill_brewer(palette = "Set1")
bars + scale_fill_brewer(palette = "Set2")
bars + scale_fill_brewer(palette = "Accent")

image.png

請(qǐng)注意椭迎，沒有任何調(diào)色板對(duì)所有圖形都適用锐帜。散點(diǎn)圖通常使用小的繪圖標(biāo)記，明亮的顏色往往比微妙的效果更好：

# scatter plot
df <- data.frame(x = 1:3 + runif(30), y = runif(30), z = c("a", "b", "c"))
point <- ggplot(df, aes(x, y)) +
  geom_point(aes(colour = z))  + 
  theme(legend.position = "none") +
  labs(x = NULL, y = NULL)

# three palettes
point + scale_colour_brewer(palette = "Set1")
point + scale_colour_brewer(palette = "Set2")  
point + scale_colour_brewer(palette = "Pastel1")

image.png

條形圖通常包含大塊顏色畜号，明亮的顏色可能會(huì)讓人難以抗拒缴阎。在這種情況下，微妙的顏色往往效果更好：

# bar plot
df <- data.frame(x = 1:3, y = 3:1, z = c("a", "b", "c"))
area <- ggplot(df, aes(x, y)) + 
  geom_bar(aes(fill = z), stat = "identity") + 
  theme(legend.position = "none") +
  labs(x = NULL, y = NULL)

# three palettes
area + scale_fill_brewer(palette = "Set1")
area + scale_fill_brewer(palette = "Set2")
area + scale_fill_brewer(palette = "Pastel1")

image.png

11.3.2 色調(diào)和灰度

默認(rèn)配色方案在 HCL 色輪周圍選擇均勻分布的色調(diào)简软。這適用于多達(dá)大約八種顏色药蜻，但之后就很難區(qū)分不同的顏色。您可以使用h替饿、c和l參數(shù)控制默認(rèn)色度和亮度以及色調(diào)范圍：

bars
bars + scale_fill_hue(c = 40)
bars + scale_fill_hue(h = c(180, 300))

image.png

默認(rèn)配色方案的一個(gè)缺點(diǎn)是，因?yàn)樗蓄伾季哂邢嗤牧炼群蜕{(diào)贸典，所以當(dāng)您以黑白方式打印它們時(shí)视卢，它們都顯示為相同的灰色陰影。請(qǐng)注意廊驼，如果您打算以黑白打印離散色階据过，最好使用scale_fill_grey()將離散數(shù)據(jù)映射到灰色，從淺到深：

bars + scale_fill_grey()
bars + scale_fill_grey(start = 0.5, end = 1)
bars + scale_fill_grey(start = 0, end = 0.5)

image.png

11.3.3 手動(dòng)調(diào)色

如果挑選的調(diào)色板都不適合妒挎，或者您有自己喜歡的顏色绳锅，您可以使用scale_fill_manual()手動(dòng)設(shè)置顏色。如果您希望選擇突出二級(jí)分組結(jié)構(gòu)的顏色或引起對(duì)不同比較的注意酝掩，這會(huì)很有用：

bars + scale_fill_manual(values = c("sienna1", "sienna4", "hotpink1", "hotpink4"))
bars + scale_fill_manual(values = c("tomato1", "tomato2", "tomato3", "tomato4"))
bars + scale_fill_manual(values = c("grey", "black", "grey", "grey"))

image.png

您還可以使用命名向量來(lái)指定要分配給每個(gè)級(jí)別的顏色鳞芙，這允許您按您喜歡的任何順序指定級(jí)別：

bars + scale_fill_manual(values = c(
  "d" = "grey",
  "c" = "grey",
  "b" = "black",
  "a" = "grey"
))

image

11.4 分箱顏色標(biāo)度

色階也能進(jìn)行分箱。默認(rèn)標(biāo)度scale_fill_binned()，轉(zhuǎn)換為scale_fill_steps()原朝。這些標(biāo)度有一個(gè)n.breaks參數(shù)來(lái)控制由比例創(chuàng)建的離散顏色類別的數(shù)量驯嘱。與直覺相反，因?yàn)槿祟惖囊曈X系統(tǒng)非常擅長(zhǎng)檢測(cè)邊緣喳坠，這有時(shí)會(huì)使連續(xù)的顏色梯度更容易被感知：

erupt + scale_fill_binned()

image

erupt + scale_fill_steps()

image

erupt + scale_fill_steps(n.breaks = 8)

image

在其他方面scale_fill_steps()類似于scale_fill_gradient()鞠评，并允許您構(gòu)建自己的雙色漸變。還有一種三色變體scale_fill_steps2()和 n 色標(biāo)度變體scale_fill_stepsn()壕鹉，它們的行為與其連續(xù)對(duì)應(yīng)物相似：

erupt + scale_fill_steps(low = "grey", high = "brown")

image

erupt + scale_fill_steps2(low = "grey", mid = "white", high = "brown", midpoint = .02)

image

erupt + scale_fill_stepsn(n.breaks = 12, colours = terrain.colors(12))

image

也存在用于分級(jí)的brewer analog剃幌，稱為scale_fill_fermenter()：

erupt + scale_fill_fermenter(n.breaks = 9)

image

erupt + scale_fill_fermenter(n.breaks = 9, palette = "Oranges")

image

erupt + scale_fill_fermenter(n.breaks = 9, palette = "PuOr")

image.png

注意,如離散函數(shù)scale_fill_brewer()、連續(xù)函數(shù)scale_fill_distiller()與分箱函數(shù)scale_fill_fermenter()不會(huì)在brewer顏色之間進(jìn)行插值晾浴，如果您設(shè)置n.breaks的顏色大于調(diào)色板中的顏色數(shù)量负乡，則會(huì)出現(xiàn)警告消息，并且不會(huì)顯示某些顏色怠肋。

11.5 Alpha標(biāo)度

Alpha標(biāo)度將陰影的透明度映射到數(shù)據(jù)中的一個(gè)值敬鬓。它們通常不是很有用，但可以是一種方便的方法笙各，可以直觀地減輕不太重要的觀察钉答。Scale_alpha()是scale_alpha_continuous()的別名，因?yàn)檫@是alpha最常用的用法杈抢，它可以節(jié)省一些輸入数尿。