Una variable visual , en diseño cartográfico , diseño gráfico y visualización de datos , es un aspecto de un objeto gráfico que puede diferenciarlo visualmente de otros objetos y puede controlarse durante el proceso de diseño. El concepto fue sistematizado por primera vez por Jacques Bertin , cartógrafo y diseñador gráfico francés, y publicado en su libro de 1967, Sémiologie Graphique. [1] Bertin identificó un conjunto básico de estas variables y proporcionó orientación para su uso; Desde entonces, el concepto y el conjunto de variables se han ampliado, especialmente en la cartografía, donde se ha convertido en un principio fundamental de la educación y la práctica. [2] [3]
Se han utilizado técnicas gráficas en mapas y cuadros estadísticos para representar información no visual desde el siglo XVII, y la visualización de información floreció en el siglo XIX, destacada por el trabajo de William Playfair y Charles Joseph Minard . Sin embargo, el estudio directo de este uso abstracto de la apariencia gráfica comenzó con el surgimiento de la cartografía como disciplina de investigación académica a mediados del siglo XX. En The Look of Maps (1952), a menudo considerada la génesis de la teoría cartográfica estadounidense, Arthur H. Robinson analizó el papel del tamaño, la forma y el color a la hora de establecer el contraste en los mapas. [4] Al mismo tiempo, en Francia, Jacques Bertin publicó una versión temprana de su lista de variables visuales: forma, valor y "brillante" (veta). [5] Robinson, en sus Elementos de cartografía de 1960 , que rápidamente se convirtió en el libro de texto dominante sobre el tema, analizó el tamaño, la forma, el color y el patrón como las cualidades de los símbolos cartográficos que establecen contraste y representan información geográfica. [6]
Bertin era cartógrafo en la École pratique des hautes études (EPHE) de París, donde creó mapas y gráficos para profesores de diversas disciplinas utilizando una amplia variedad de datos. Al ver patrones recurrentes, creó un sistema para simbolizar información cualitativa y cuantitativa, aparentemente inspirado en las ciencias de la semiótica , la visión humana y la psicología Gestalt (a veces es difícil saberlo porque sus primeros trabajos rara vez citan fuentes), culminando en Sémiologie Graphique. . [5] A pesar de tener experiencia en cartografía y derivar muchas de sus ideas de la evaluación de mapas, pretendía que Sémiologie Graphique se aplicara a todas las formas de diseño gráfico y visualización de información . Pronto la idea fue ganando aceptación internacional; En 1974, Joel Morrison presentó un sistema muy similar en el contexto de la generalización cartográfica , sin citar ni a Bertin ni a Robinson, pero diciendo que se trataba de una "categorización tradicional", sugiriendo su naturaleza generalizada en ese momento. [7] Se propusieron varios términos para este conjunto de categorías, incluidas las "variables retinianas" de Bertin (utilizadas para distinguirlas de sus dos variables de ubicación espacial), así como "Variables gráficas", [8] "Dimensiones de símbolos", [7 ] y "Elementos gráficos primarios", antes de decidirse finalmente por "Variables visuales", como se usa casi universalmente (en inglés) en la actualidad.
A Bertin se le ha dado en gran medida crédito por el sistema de variables visuales; Aunque no fue el primero en mencionar la idea, Sémiologie Graphique fue el primer tratamiento sistemático y teórico, y su enfoque general de la simbolización gráfica todavía se utiliza hoy en día con sólo modificaciones menores. A pesar del título del trabajo de Bertin, en realidad contenía poca referencia al conocimiento científico en el campo de la semiótica o cualquier otro, y era principalmente un resumen práctico de los patrones que encontró en la práctica. La "verdad" del concepto de variables visuales quedó establecida en gran medida por su aceptación generalizada y duradera. Treinta años después, MacEachren conectó el soporte científico para este y otros aspectos del diseño cartográfico en Cómo funcionan los mapas , reuniendo investigaciones en Semiótica (especialmente la teoría semiótica de Charles Sanders Peirce ), Psicología Gestalt , Visión humana y 40 años de investigación cartográfica. . [9]
Las primeras listas sugerían comúnmente seis variables: tamaño de ubicación, forma, valor, tono, orientación y veta (espaciado entre patrones). Se han sugerido varias adiciones a esta lista, algunas de las cuales ingresaron a las listas canónicas que se encuentran en los libros de texto, mientras que otras sugerencias se han eliminado en gran medida en la cartografía. Con el auge de la multimedia como herramienta cartográfica, también se han presentado conjuntos análogos de variables de comunicación no visual.
A partir de Robinson y Bertin, un conjunto central de variables visuales se ha vuelto en gran medida canónico, apareciendo en libros de texto de cartografía y visualización de información, y de alguna forma integrado en la mayoría del software de diseño.
El tamaño de un símbolo es el espacio que ocupa. [2] Esto comúnmente se refiere al área de los símbolos de puntos y al grosor de los símbolos de líneas. Las diferencias de tamaño son relativamente fáciles de reconocer, lo que la convierte en una variable útil para transmitir información, como una cantidad cuantitativa de algo o su importancia relativa. Los estudios han demostrado que los humanos juzgan mejor las diferencias relativas en distancia lineal (por ejemplo, un camino tiene el doble de espesor que otro) que las diferencias relativas en área (por ejemplo, un círculo tiene el doble de área que otro). Estas estimaciones son las más precisas a partir de cuadrados. Las diferencias de área de los círculos generalmente se subestiman, pero existe una gran variación entre las personas en la capacidad de estimar el tamaño bidimensional. [10] Estimar correctamente el volumen relativo ha resultado aún más difícil.
Debido a que las características geográficas tienen un tamaño real en la Tierra, esto no siempre se puede controlar y, a veces, va en contra de los deseos de un cartógrafo; por ejemplo, puede resultar difícil hacer un mapa mundial en el que Rusia no destaque. En un cartograma, el tamaño de las características se distorsiona intencionalmente para representar una variable distinta del área.
Una forma es un diseño simple que se utiliza para simbolizar un atributo en un mapa. [11] La forma se adjunta más comúnmente a entidades puntuales en los mapas. Algunas formas son de naturaleza simple y, por lo tanto, más abstractas, mientras que otras son más pictóricas y permiten al lector comprender fácilmente lo que se intenta transmitir. [12] Algunos aspectos de la forma son inherentes al fenómeno y pueden no ser fácilmente manipulables, especialmente en símbolos de líneas y regiones, como la forma de una carretera o un país. [13] Sin embargo, la forma aún puede desempeñar un papel en los símbolos de línea y región, como una región llena de símbolos de árbol o una punta de flecha en una línea. Además, la forma de una característica puede ser distorsionada intencionalmente por la generalización cartográfica , especialmente cuando se crean representaciones esquemáticas como muchos mapas de tránsito , aunque esta distorsión rara vez se usa para transmitir información, solo para reducir el énfasis en la forma y la ubicación.
El matiz es la propiedad de percepción visual correspondiente en los humanos a las categorías denominadas rojo , verde , azul y otras. Los mapas suelen utilizar tonos para diferenciar categorías de variables nominales, como tipos de cobertura terrestre o capas geológicas. [14] El tono también se usa a menudo por sus connotaciones psicológicas, como el rojo que implica calor o peligro y el azul que implica frío o agua.
Como aspecto del color, el valor se refiere a qué tan claro u oscuro aparece un objeto. Valor efectivamente connota "más" y "menos", una medida ordinal; esto lo convierte en una forma muy útil de simbología en mapas temáticos , especialmente en mapas coropléticos . El valor contribuye fuertemente a la jerarquía visual ; los elementos que más contrastan con el valor del fondo tienden a resaltar más (por ejemplo, negro sobre una hoja de papel blanca, blanco sobre una pantalla de computadora negra).
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La saturación de un color es su pureza o intensidad, creada por la variedad de luz que lo compone; una sola longitud de onda de luz tiene la mayor saturación, mientras que el blanco, el negro o el gris no tienen saturación (siendo una mezcla uniforme de todas las longitudes de onda visibles). De los tres aspectos psicológicos del color, este es el menos eficaz para transmitir información específica, pero es muy eficaz para establecer una jerarquía visual y figura-fondo , destacando generalmente los colores brillantes más que los tonos apagados o las sombras de gris.
Bertin menciona la saturación en su discusión sobre el "color" (matiz), pero no la incluye como una variable distinta. Sin embargo, se ha incluido en casi todas las listas desde la década de 1970 [7] [8]
La orientación se refiere a la dirección hacia la que se enfrentan las etiquetas y los símbolos en un mapa (ocasionalmente llamada "dirección" o "ángulo"). Aunque no se utiliza con tanta frecuencia como muchas de las otras variables visuales, puede resultar útil para comunicar información sobre la orientación de las características en el mundo real. Los ejemplos comunes incluyen la dirección del viento y la dirección en la que fluye un manantial.
Aunque la terminología para este aspecto todavía varía un poco hoy en día, la textura o patrón en este contexto generalmente se refiere a un símbolo agregado compuesto de subsímbolos recurrentes. Esto puede incluir áreas (como un bosque lleno de pequeños símbolos de puntos de árboles) y símbolos de líneas (como un ferrocarril con rayas cruzadas recurrentes). Estos subsímbolos pueden ser creados por cualquiera o todas las variables visuales anteriores, pero algunas variables se aplican al patrón general:
La cantidad de espacio en blanco entre los subsímbolos del patrón. El término francés grano de Bertin se tradujo como "textura" en la edición inglesa de 1983, [1] y apareció frecuentemente como tal en listas posteriores, pero otros han sugerido que granularidad o simplemente grano es una mejor traducción.
El orden de la ubicación de los subsímbolos en el patrón, generalmente espaciados regularmente en filas y columnas (a menudo indicando una construcción humana, como un huerto), o espaciados aleatoriamente (a menudo indicando una distribución natural). Esta variable aparece por primera vez en la lista de Morrison de 1974 [7]
En ocasiones se han sugerido varias variables adicionales. Algunas son propuestas recientes impulsadas por la tecnología, mientras que otras son propuestas anteriores que han caído en desgracia.
La ubicación absoluta del símbolo en el diseño, especificada como coordenadas (x,y) . Esta fue una parte central del modelo de Bertin, quien distinguió estas "variables de imposición" de las otras "variables retinianas". Los cartógrafos han eliminado en gran medida esto de la mayoría de las listas posteriores, ya que la ubicación en un mapa está predeterminada por la geografía. Sin embargo, es crucial para representar información en gráficos y otras visualizaciones de datos; por ejemplo, la posición es el método principal para visualizar valores cuantitativos en un diagrama de dispersión . Incluso en cartografía, la posición se convierte en una variable al etiquetar y diseñar los elementos no cartográficos en la página. También es relevante a la hora de representar campos ; por ejemplo, la ubicación de una isolínea es una visualización abstracta de una propiedad, no la ubicación de una característica lineal del mundo real.
En una disposición regular, la dirección en la que se disponen los subsímbolos. Bertin consideró esto solo la versión de área de la variable principal de orientación, pero Morrison la incluyó como una variable separada, [7] probablemente porque la orientación de los subsímbolos individuales puede ser diferente al ángulo en el que están dispuestos. En los últimos años, rara vez se ha incluido, probablemente debido a la disminución general del uso de patrones de relleno en la era de la cartografía digital.
Estos términos corolarios se refieren al grado en que un símbolo se mezcla con otros símbolos en el mismo lugar, dando la ilusión de que el símbolo de enfrente es translúcido. Una incorporación bastante reciente, el control de la opacidad, se ha vuelto común en la cartografía digital. [2] Si bien rara vez se utiliza para transmitir información específica, es eficaz para reducir el contraste o retener información subyacente. A pesar de su uso generalizado, rara vez se menciona en los libros de texto.
Este es el grado en que un símbolo se dibuja con bordes nítidos o borrosos. Mencionado brevemente en el libro de texto Elementos de 1978, [15] el concepto fue desarrollado más plenamente por Alan MacEachren en 1992 como una herramienta para representar la incertidumbre de ubicación; [16] primero lo llamó enfoque , luego eligió nitidez , que ha sido el término más común en listas posteriores.
Esta es la técnica de pixelar intencionalmente un símbolo o característica como una forma de generalizarlo y oscurecerlo, generalmente para comunicar algún tipo de incertidumbre sobre la característica. Esto también fue introducido por primera vez en ese contexto por MacEachren, [16] pero no se usa comúnmente y rara vez se ha mencionado desde entonces. [2] Por extensión, esto también puede referirse al nivel general de detalle en un símbolo, que se usa con más frecuencia que la pixelación, especialmente en el contexto de la generalización cartográfica .
En mapas en perspectiva tridimensionales, es común extruir formas en la dirección z, de modo que la altura represente una propiedad. [17]
Siguiendo la utilidad generalizada de las variables de Bertin, los cartógrafos han propuesto conjuntos análogos de variables controlables para medios más allá de los mapas estáticos en papel:
Según Bertin, cada una de las variables visuales sugiere su propio modo de percepción e interpretación, que MacEachren vincula con la teoría cognitiva del esquema de imagen (por ejemplo, tamaño: grande-pequeño ~ más-menos). [9] Estos modos hacen que cada variable sea mejor que otras para representar ciertos tipos de información y servir a ciertos propósitos. Específicamente, Bertin introduce cuatro propiedades de estas variables, que las vinculan directamente con su papel en la jerarquía visual y con su capacidad para representar datos en cada uno de los niveles de medición de Steven .
La clasificación de Bertin rara vez se menciona como tal, pero las preferencias de aplicabilidad resultantes forman una parte central de la simbolización , incluido el poder del Tamaño, Valor, Saturación y Resolución para establecer una jerarquía visual , y los siguientes vínculos con los niveles de medición de Steven [2]
Cada una de estas variables se puede emplear para transmitir información, proporcionar contraste entre diferentes características y capas, establecer un contraste entre figura y fondo y una jerarquía visual clara , o aumentar el atractivo estético del mapa.
Los símbolos de los mapas suelen emplear múltiples variables visuales simultáneamente. Esto se puede utilizar para reforzar la descripción de una sola propiedad; por ejemplo, una ciudad capital que tiene un símbolo que es más grande y tiene una forma diferente a la de otras ciudades, o una progresión de color en un mapa coropleta de amarillo pálido a verde oscuro, usando tanto el tono como el valor. Alternativamente, se pueden usar diferentes variables visuales para representar diferentes propiedades; por ejemplo, los símbolos de ciudades pueden diferenciarse por tamaño para indicar población y por forma para indicar capitales provinciales y nacionales. Algunas variables visuales se pueden combinar armoniosamente para hacer que un mapa sea más claro e informativo, mientras que otras combinaciones tienden a añadir más confusión que utilidad. Por ejemplo, los primeros experimentos con el uso de caras de Chernoff en mapas han sido criticados por ser difíciles de interpretar correctamente. [23]