5 Tipps zur Gestaltung von Visualisierungen, die auf Farbenblindheit Rücksicht nehmen

Hinweis: Der folgende Beitrag ist der erste in einer Reihe von Gastbeiträgen von Tableau-Zen-Meister Jeffrey Shaffer.

Dies ist der erste in einer Reihe von Beiträgen zu einigen der allgemein bekannten Regeln für die Datenvisualisierung. Diese Regeln werden immer wieder zitiert, aber kaum jemand macht sich die Mühe, sich mit ihren Hintergründen zu beschäftigen oder sie zu hinterfragen. Daher habe ich es mir zur Aufgabe gemacht, einen genaueren Blick auf einige dieser Regeln zu werfen und so ein Verständnis dafür zu entwickeln, wie sie angewendet werden sollten. Beginnen wir mit dem Problem der Verwendung von Rot und Grün in derselben Visualisierung.

Die Datenvisualisierungsregel lautet: „Rot und Grün sollten nicht zusammen verwendet werden.“
Das Problem: „10 Prozent aller Menschen sind farbenblind und die meisten von ihnen haben eine Rot-Grün-Sehschwäche.“
Reaktion: „Rot und Grün sollten nicht zusammen verwendet werden.“

Studien haben gezeigt, dass 8 % aller Männer und 0,5 % aller Frauen unter Farbenfehlsichtigkeit leiden. Im allgemeinen Sprachgebrauch wird diese Anomalie als „Farbenblindheit“ bezeichnet, aber dieser Begriff ist nicht sehr genau.

Farbenfehlsichtigkeit, medizinisch „Dyschromatopsie“ oder „Dyschromasie“ genannt, bedeutet in den allermeisten Fällen nicht, dass man gar keine Farben sehen kann. Die echte Farbenblindheit, medizinisch „Achromatopsie“ oder „Achromasie“ genannt, kommt nur bei einem von 33.000 Menschen vor. Bei der häufigeren Form der Farbenfehlsichtigkeit besteht das Hauptproblem darin, dass für diese Menschen Farben gleich aussehen, die andere ohne Weiteres voneinander unterscheiden können.

Die beiden häufigsten Arten von Farbenfehlsichtigkeit sind „Deuteranomalie“ und „Deuteranopie“, die zusammen bei ungefähr 6 % der Männer vorkommen, sowie „Protanomalie“ und „Protanopie“, deren Anteil bei ungefähr 2 % liegt. (Mehr Informationen zu diesem Thema finden Sie unter color-blindness.com). Personen mit Deuteranomalie bzw. Deuteranopie haben eine Grünschwäche und Personen mit Protanomalie bzw. Protanopie haben eine Rotschwäche – beides zusammengefasst bezeichnet man gemeinhin als „Rot-Grün-Sehschwäche“. (Hinweis: Auf das Thema der Blau-Gelb-Farbenfehlsichtigkeit werde ich nicht weiter eingehen, da diese viel seltener auftritt.)

Im Folgenden habe ich ein paar Tipps zur Gestaltung von Visualisierungen zusammengestellt, die auf Menschen mit Farbenfehlsichtigkeit Rücksicht nehmen.

1. Rot und Grün zusammen kann problematisch sein, ist es aber nicht immer

Es stimmt: Die gemeinsame Verwendung von Rot und Grün in einer Visualisierung ist häufig ein Problem. Personen mit einem schweren Fall von Farbenfehlsichtigkeit würden sowohl Rot als auch Grün als Braun wahrnehmen. Wer jedoch nur eine minderschwere Farbenfehlsichtigkeit hat, kann starke Rot- und Grüntöne durchaus als Rot und Grün erkennen. Problematisch wird es aber, wenn die Farben weniger stark sind oder sich miteinander mischen.

Dabei ist zu beachten, dass die Unfähigkeit, all diese Farben auseinanderzuhalten, nur dann zu Schwierigkeiten führt, wenn die Farbe in der konkreten Situation das einzige relevante Unterscheidungsmerkmal ist, also zum Beispiel dann, wenn gute und schlechte Zahlen in einer Tabelle oder Linien in einem Liniendiagramm nur anhand der Farbe unterscheidbar sind. Die folgende Abbildung veranschaulicht das recht deutlich: Wie die Deuteranopie-Simulation rechts zeigt, lässt sich nur anhand der Farbe erkennen, ob ein Kästchen als „gut“ oder als „schlecht“ zu bewerten ist.

Ich kenne Beiträge, in denen die gemeinsame Verwendung von Rot und Grün in derselben Visualisierung kritisiert wird, ohne dass es in den dort präsentierten Beispielen notwendig war, die Farben voneinander unterschieden zu können. Wenn die Farben allein erscheinen, z. B. zwei verschiedene Abbildungen, eine rot und eine grün, und die Elemente vernünftig beschriftet sind, muss es überhaupt kein Problem sein, wenn jemand beide als braun wahrnimmt.

Die folgende Abbildung zeigt ein Beispiel, in dem die Achsenlinie deutlich macht, dass die meisten Zahlen positiv und andere negativ sind. Farbe ist hier ein Sekundärmerkmal zur Kenntlichmachung von positiven und negativen Werten. Das mag vielleicht nicht die beste Farbwahl sein, aber auch jemand mit Farbenfehlsichtigkeit kann dieses Diagramm interpretieren und Vergleiche anstellen.

2. Nicht nur Rot und Grün sind ein Problem

Viele Tools zur Datenvisualisierung verfügen über eine „Ampel“-Palette und es gibt viele Unternehmen (und Kunden und Chefs) die darauf bestehen, dass sie genutzt wird. Wenn man sich all die Diskussionen zu Ampelfarben und die landläufigen Bezeichnungen für Farbenfehlsichtigkeit ansieht, verwundert es nicht, dass sich die Datenvisualisierungsregel auf ein einfaches „Rot und Grün nicht verwenden“ verengt hat. Die folgende Abbildung zeigt, wie die Tableau-eigene Farbpalette „Ampel“ in einer Protanopie-Simulation aussieht.

Wie hier zu sehen ist, ist das Problem viel komplexer als einfach nur die Unterscheidung zwischen Rot und Grün. Angesichts der Tatsache, dass Rot, Grün und Orange von jemandem mit schwerer Farbenfehlsichtigkeit alle als Braun wahrgenommen werden würden, müsste die Regel wie folgt lauten: „Rot/Grün/Braun/Orange nicht zusammen verwenden“. Aber das ist noch nicht alles. Wenn Farben gemischt verwendet werden, kann dies auch problematisch sein.

Eine Farbkombination, die häufig nicht genug berücksichtigt wird, ist Blau und Violett. Im RGB-Farbmodell wird Violett durch die Mischung von Blau und Rot erzeugt. Wenn nun jemand Probleme mit Rot hat, kann es durchaus sein, dass die Person auch Probleme mit Violett hat, denn sie nimmt Violett als Blau wahr.

Auch Rosa/Grau- und Grau/Braun-Kombinationen können problematisch sein. Die folgende Abbildung zeigt die Farbpalette „Tableau 10“ und wie sie in der Deuteranopie-Simulation aussieht. Problematisch sind demnach nicht nur Rot, Grün und Braun, sondern auch Blau und Violett, Pink und Grau sowie Grau und Braun.

Mein Schwager ist farbenfehlsichtig und muss daher oft als Versuchskaninchen für meine Farbenexperimente herhalten. Für ihn war die Kombination von Farben im Bild unten (links) diejenige, die er von allen, die ich ihm präsentiert habe, am schwersten erkennen konnte. Bei ihm scheint ein Fall von Protanopie vorzuliegen, was in der Abbildung rechts simuliert wird.

Wir wissen also nun, dass auch noch andere Farbkombinationen Probleme bereiten können. Was lernen wir daraus?

3. Wo angemessen, eine für Farbenblinde optimierte Farbpalette verwenden

Man kann durchaus zwei Farben miteinander kombinieren, solange eine der beiden Farben nicht zu den üblichen Farben gehört, die Menschen mit Farbenfehlsichtigkeit nicht erkennen können. So ist die Kombination aus Blau und Orange in der Regel kein Problem. Auch Blau/Rot- oder Blau/Braun-Kombinationen funktionieren. Für die häufigsten Fälle von Farbenfehlsichtigkeit sind diese Kombinationen unproblematisch, weil Blau auch von jemandem mit Farbenfehlsichtigkeit im Allgemeinen als Blau wahrgenommen wird.

Tableau verfügt über eine integrierte Palette namens „Farbenblind“, die von Maureen Stone entwickelt wurde. Diese Palette deckt sehr gut die häufigsten Fälle von Farbenfehlsichtigkeit ab. Die folgende Abbildung zeigt die Tableau-Farbpalette „Farbenblind“ sowohl in der Deuteranopie- als auch in der Protanopie-Simulation. Es ist deutlich zu erkennen, wie gut diese Farbpalette für die verschiedenen Farbvergleiche funktioniert.

Was aber, wenn der Chef, der Kunde oder sogar die unternehmensinternen Farbvorgaben die Verwendung von Rot und Grün vorschreiben?

4. Wenn Rot und Grün sein müssen, kann mit Hell gegen Dunkel gearbeitet werden

Farbenfehlsichtige haben nicht so sehr Schwierigkeiten mit der Erkennung des Farbwerts (hell gegen dunkel), sondern mit der Erkennung des Farbtons (z. B. Rot gegen Grün)

Die allermeisten können sehr gut eine sehr helle Farbe von einer sehr dunklen Farbe unterscheiden. Daher hilft es in den Fällen, wo der Einsatz von Rot und Grün unumgänglich ist, ein sehr helles Grün, ein mittleres Gelb und ein sehr dunkles Rot zu verwenden. Für jemanden mit schwerer Farbenfehlsichtigkeit sieht das dann mehr wie ein sequenzielles Farbschema aus, aber die Person könnte Rot und Grün zumindest anhand des Hell/Dunkel-Unterschieds unterscheiden.

5. Wenn Rot und Grün sein müssen, alternative Mittel zur Datenunterscheidung anbieten

Wenn Rot und Grün verlangt werden, können Sie Farbenfehlsichtigen auch dadurch helfen, dass Sie Symbol, Richtungspfeile, Beschriftungen, Anmerkungen oder andere Indikatoren hinzufügen, die Auskunft darüber geben, ob etwas schlecht (rot) oder gut (grün) ist.

Oder Sie fügen eine Option zum Umschalten der Farbpalette für die gesamte Visualisierung hinzu. Damit kann die Mehrheit der Betrachter die Rot/Grün-Kombination nutzen, während diejenigen, die Farben nicht so gut sehen können, auf eine für sie besser geeignete Farbpalette umschalten können.

Tableau bietet leider keine einfache Möglichkeit, dies umzusetzen. Aber es ist nicht unmöglich. Unten sind zwei Beispiele zu sehen: Bei dem einen wird die Farbpalette über einen Parameter geändert (unter Verwendung eines sequenziellen und eines kategorischen Farbschemas mit Transparenz), während bei dem anderen eine Dashboard-Aktion zum Einsatz kommt, wie sie so ähnlich von Tableau-Zen-Meister Robert Rouse in seinem Beitrag zum Verbergen von Menüs beschrieben wurde.

Wenn Sie sicherstellen möchten, dass Ihre Visualisierungen auf die Belange von Menschen mit Farbenfehlsichtigkeit Rücksicht nehmen, gibt es nicht nur eine Reihe von entsprechenden Online-Simulatoren, sondern auch ein Browser-Plug‑in. Das Chrome-Plug‑in „NoCoffee“ simuliert alle Arten von Farbenfehlsichtigkeit direkt im Browser und kann auch für Visualisierungen verwendet werden, die auf Tableau Public oder Tableau Server gehostet werden.

Probieren Sie doch einmal das Plug‑in „NoCoffee“ einen ganzen Tag lang aus – Sie werden erstaunt sein, wie die Welt für jemanden mit Farbenfehlsichtigkeit aussieht. Wenn Sie sehen möchten, wie Farbenfehlsichtige Ihre Visualisierung außerhalb eines Browsers wahrnehmen, kann Ihnen dieser Farbwahrnehmungssimulator weiterhelfen.

Mein Dank geht an Maureen Stone, die diesen Beitrag begutachtet und durch ihre hilfreichen Anmerkungen und Vorschläge bereichert hat.

Weitere Tipps, Ideen und Visualisierungen von Jeffrey Shaffer zu diesem Thema finden Sie auf der Tableau Public-Seite und in seinem Blog. Auf Twitter ist er als @HighVizAbility unterwegs.