Bessere Visualisierungen durch Nutzung präattentiver Wahrnehmung


Marius UlrichWas macht eine Datenvisualisierung - unabhängig vom Tool, mit dem sie erstellt wurde - leicht verständlich? Eine zentrale Rolle spielt hierfür die Nutzung der präattentiven Wahrnehmung. Der Begriff kommt aus der Wahrnehmungspsychologie und definiert eine bestimmte Art von Reizen, die innerhalb von wenigen Hundertstelsekunden unterbewusst wahrgenommen und verarbeitet wird. Das menschliche Gehirn unterscheidet also zwischen Reizen, die besonders einfach und schnell wahrgenommen werden können - und solchen, die nur sehr schwer und mit viel Aufwand zu verstehen sind. Diese einfachen Reize können wir gezielt nutzen, um die Aufmerksamkeit der Nutzer unserer Visualisierungen zu steuern und das Lesen der Visualisierungen zu vereinfachen.

In diesem Blogbeitrag möchten wir Ihnen die präattentive Wahrnehmung der Länge, der Farbe, der 2D Position im Raum, und der Einschließung vorstellen. Mit diesem Wissen können Sie leichter verständliche Visualisierungen erstellen.

Länge (vs. Fläche)

Das Gehirn ist besonders gut darin, Längen voneinander zu unterscheiden. Auch können Verhältnisse von unterschiedlichen Längen mit wenig Anstrengung verglichen werden. Flächen hingegen lassen sich nicht einfach miteinander vergleichen. Die folgenden Beispielvisualisierungen veranschaulichen dies. Beide Visualisierungen wurden auf Basis derselben Daten erstellt. Fühlen Sie sich sicher genug um eine akkurate Aussage zu dem Verhältnis der beiden Flächen zu treffen? Die präattentive Wahrnehmung der Länge ermöglicht es Ihnen hingegen eine schnelle und akkurate Aussage zum Größenverhältnis zu treffen.

Länge vs. Fläche

Übertragen auf die üblichen Visualisierungsmöglichkeiten in Business Intelligence-Tools sollte daraus eine Präferenz für die Nutzung von Säulen- oder Balkendiagramme folgen. Flächendiagramme wie z.B. das Kuchendiagramm werden zwar immer noch gerne genutzt, um Verhältnisse zu darzustellen, stellen den Betrachter der Visualisierung allerdings regelmäßig vor große Schwierigkeiten beim Größenvergleich. (Das Verhältnis beider Visualisierungen beträgt übrigens 0,75 zu 1.)


Farbe (vs. Form)

Farben sind ein starker visueller Reiz. Das präattentive Attribut der Farbe ist vor allem von Vorteil, wenn es genutzt wird, um in großen Datensätzen einzelne Punkte zu markieren. Dies klappt allerdings nicht uneingeschränkt. Das menschliche Gehirn kann nur circa fünf verschiedene Farbreize gleichzeitig erkennen. Daher gilt die Devise: Nur das Wichtigste markieren, da sonst nichts mehr in der Visualisierung als wichtig erkannt wird. In den unten folgenden Visualisierungen wurde jeweils ein Punkt markiert, einmal durch eine neue Farbe und einmal durch eine andere Form. Auch hier fällt es einfacher den Punkt zu finden, der durch eine andere Farbe hervorgehoben wird. Es gilt also, wollen Sie die Aufmerksamkeit der Visualisierungsbetrachter lenken, so nutzen Sie dazu gezielt eine Farbe in der Visualisierung.

Farbe vs. Form

Es sollte allerdings berücksichtigt werden, dass knapp 10% aller Männer und knapp 2% aller Frauen eine Form der Farbblindheit haben und das verschiedene Farben in verschiedenen Kulturen unterschiedliche Bedeutungen haben.

2D Position und einschließen

Die präattentive Wahrnehmung der 2D Position lässt uns schnell Cluster und Ausreißer in einen 2D-Raum erkennen.

Diesen Reiz kann man erweitern mit dem Reiz der Einschließung. Schließen wir zum Beispiel Punkte in einem Punktediagramm durch eine Box ein, so interpretieren wir diese sofort als eigenständige Gruppe und vergleichen diese mit dem Rest der Punkte im Punktediagramm. Nur der geübte Nutzer hält inne und hinterfragt, warum bestimmte Punkte in der Box eingeschlossen sind und andere nicht. Durch dieses Mittel kann man verschiedene neue Punktecluster formen oder den Betrachter verdeutlichen, welche Visualisierungen zusammen interpretiert werden sollen und welche thematisch nicht zusammengehören.

2D-Position und Einschließung

In der Visualisierung oben links (ohne Einschließung) suchen Sie automatisch nach verschiedenen Clustern, die Sie miteinander vergleichen können. Gerade die Anhäufung der Punkte im unteren linken Bereich sollte Ihre Aufmerksamkeit gepackt haben. Die daraufhin folgenden drei Beispiele sollten Ihren Fokus automatisch auf andere Cluster in der Visualisierung werfen.

3D-Visualisierungen sind übrigens grundsätzlich nicht zu verwenden. Diese bringen fast ausnahmslos keinen Mehrwert in die Visualisierung, sondern erschweren nur den Vergleich der schon vorhandenen Reize.

Fazit

Die bewusste Nutzung der präattentiven Wahrnehmung macht oft den Unterschied von einer guten und einfach zu verstehenden Visualisierung zu einer schwer verständlichen aus. Die Aufmerksamkeit des Nutzers wird bewusst gelenkt und er wird nicht mit schwer zu verarbeitenden Reizen überstimuliert.

Sollten Sie Fragen zur Best-Practices im Bereich der Datenvisualisierung oder der Verwendung von Datenvisualisierungstools wie Tableau oder Power BI haben, sprechen Sie uns gerne an.