Farben, Farbcodes und Farbpaletten

Prinzipien der Kodierung digitaler Farben

Es gibt verschiedene Arten von Farbcodes, mit denen eine Farbe festgelegt werden kann. Codes können als Zeichenkette, als RGB (Red Green Blue) oder hexadezimal angegeben werden. Dies sind die gängigsten Formate, um eine Farbe in digitalen Formaten festzulegen. Es gibt weitere Farbcodes (z. B. CMYK), die hier jedoch nicht behandelt werden.

RGB (Red Green Blue)

RGB-Farben entstehen, indem der Rot-, Grün- und Blauanteil der Farbe festgelegt wird. Durch Variation der Anteile von Rot, Grün und Blau lassen sich viele Farben und Farbtöne erzeugen. Die Verwendung von RGB ähnelt der menschlichen Physiologie. In der Netzhaut (Retina) des Auges gibt es zwei Arten von Sehzellen: Stäbchen und Zapfen. Zapfen erfassen die Farbe des Lichts, indem sie rotes, grünes und blaues Licht registrieren. Stäbchen sind lichtempfindlich und werden für das Sehen bei Dunkelheit benötigt. In RGB wird jede Farbe durch eine Zahl von 0 bis 255 definiert. Es folgen Beispiele für RGB-Farben mit den zugehörigen RGB-Codes:

Hexadezimal

Farben können auch hexadezimal angegeben werden. Diese Farbcodes bestehen aus Buchstaben und Ziffern. Es folgen Beispiele für Hexadezimalcodes (dieselben Farben wie oben):

Zeichenketten

In R können Farben als Zeichenketten angegeben werden. Unten sehen Sie eine Übersicht der Farben und ihrer entsprechenden Zeichenketten.

Übersicht der benannten Farben in R, jedes Feld in seiner Farbe eingefärbt und mit seinem Namen beschriftet, z. B. brown4, gold, gray50 und steelblue

Farben erzeugen

Um Farbcodes in RGB, Hex, HSL und anderen Formaten zu finden, gibt es unter anderem folgende Werkzeuge:

Farbcodes in ggplot2

Es folgen mehrere Beispiele mit unterschiedlichen Methoden, Grafiken in ggplot2() farblich zu kodieren. Im ersten Beispiel wird die Farbe der Punkte mit einer Zeichenkette festgelegt. Beachten Sie, dass color nicht in aes() angegeben wird, da wir die Farbe nicht über einen Data Frame festlegen.

ggplot(data=mpg, aes(x = displ,
                     y = hwy)) +
  geom_point(size=3, color='gold1')
Streudiagramm des Hubraums (displ) gegen den Verbrauch auf der Landstraße (hwy), alle Punkte in Goldgelb

Im nächsten Beispiel wird die Farbe der Punkte mit einem HEX-Code festgelegt. Wir verwenden den HEX-Code #2AB4CA, ein schönes Türkisblau. Beachten Sie auch hier, dass color nicht in aes() angegeben wird, da wir die Farbe nicht über einen Data Frame festlegen.

ggplot(data=mpg, aes(x = displ,
                     y = hwy)) +
  geom_point(size=3, color="#2AB4CA")
Streudiagramm von displ gegen hwy, alle Punkte in Türkisblau nach dem HEX-Code #2AB4CA

Im nächsten Beispiel wird die Farbe der Punkte über eine Variable in unserem Data Frame festgelegt. Dann muss color in aes() angegeben werden. Wir beginnen damit, color einer numerischen Variablen zuzuordnen, nämlich `cty`, die den Kraftstoffverbrauch im Stadtverkehr angibt. In der Abbildung unten ist zu sehen, dass die Punkte eine Farbe entlang einer Farbskala erhalten haben, die rechts neben der Grafik erläutert wird. Die dunkelsten Punkte haben einen cty-Wert von 10, die hellsten einen cty-Wert von 35, mit einer kontinuierlichen Skala dazwischen. Das bedeutet, dass ggplot() eine numerische Variable einer kontinuierlichen Farbskala zuordnet.

ggplot(data=mpg, aes(x = displ,
                     y = hwy)) +
  geom_point(size=3, aes(color=cty))
Streudiagramm von displ gegen hwy, in dem die Punkte entlang einer kontinuierlichen blauen Skala nach cty eingefärbt sind, mit Legende von 10 bis 35

Im nächsten Beispiel wird die Farbe der Punkte über eine kategoriale Variable (factor) in unserem Data Frame festgelegt. Wie die folgende Abbildung zeigt, erhalten die verschiedenen Faktorstufen unterschiedliche Farben, die rechts neben der Grafik erläutert werden.

ggplot(data=mpg, aes(x = displ,
                     y = hwy)) +
  geom_point(size=3, aes(color=class))
Streudiagramm von displ gegen hwy, in dem die Punkte je Fahrzeugklasse (class) unterschiedliche Farben haben, mit Legende für sieben Klassen