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        1. 論文怎樣做圖才算清晰?

          2019-03-26

          寫學術論文離不開對插圖的制作。有關作圖每位學者都會有各自的經驗,不同學科都有很大差別,如有的學科除了科學繪圖,還要放一些照片。有關使用什么樣的軟件,其實都大同小異,如Excel、Powerpoint、Origin、Matlab、R、Surfer、AudoCAD和ArcGIS(繪制地圖常用)等,有些年輕的研究生會爭論哪個軟件畫圖更漂亮,其實這沒有實際軟件PK的意義。因為圖畫得好不好主要取決于你畫的內容,和你畫圖的經驗,與具體工具無關。軟件雖然很多,但并不能夠滿足你所有的科研需要,那就只好畫一種科用一種軟件,畫另一類圖就用另一種軟件。對于我本人來說,畫圖最常用的是Matlab,Matlab雖然很強大,畫一些特殊的圖則也無能為力,這就需要專門編程設計。此外,會編程會為你畫圖帶來相當大的便利,便于實現批量定制,可以很高效地出圖且可重復利用代碼。有些學者說,與其花力氣編程,你還不如額外網上下載一個軟件好用。這個問題見仁見智,我不太喜歡動不動就安裝學習一款新軟件。自己編程實現的功能更符合自己的需要,且學習新軟件需要花費較長的時間,學習后還可能很快遺忘,不如我自己編程實現更省力。比如我經常用C#編寫特定的繪圖軟件。這里強調編程能力的培養十分重要,雖然本人不是大牛(現今的大牛主要是基礎研究做的好,發表頂尖SCI多的人算大牛。但只從技術的角度,我自己本身也算“大牛”,只是這方面無法用“成果”來直接體現出來,這個問題比較復雜。),但你會相信那些發表SCI的千人學者、萬人學者沒寫過一點代碼?

          近期有兩件事促使我寫這篇文章。一是我的一篇論文被審稿人連審了兩三次,前兩次都指出了我的附圖不清晰。實際上我上傳的圖片沒有問題,但期刊的投稿系統生成的效果十分模糊,我認為對這個問題審稿人無需理會。因此,每次都給審稿人以詳細的解釋,但審稿人可能不會仔細看你的解釋,而是直接看圖!可想而知,審稿人的憤怒,他會認為你極其不認真,大概險些拒稿。但是這只是個交流問題,審稿人不懂這個,不好溝通。

          另一件是一個學生投稿,最初的稿件本來符合要求,但這學生有些盲從,他努力按照期刊要求的600dpi的標準以及TIFF格式來改圖,三四個圖,不很清晰,卻達到二三十M!對此,審稿人在下載稿件時難免心中不發毛。我要求這學生把圖改小些,我耐心說了好長時間,他還是不斷給我反過來給我解釋…。這里有個問題,學生的知識層次不夠,根本就聽不懂我的意思,但他一直以為我太固執,比他還蠢。因為退修多次,這學生就不斷折騰,我就每次向他解釋一番(有時候都想發火,但發火實際上也無濟于事)。但是直到現在大概他也沒理解我的意思,他根本就不想思考這個問題。下一次他可能還會走同樣的彎路。當導師難啊!

          重點來了,怎么樣做圖才算是數據量小且清晰的圖呢?是不是一定要考慮dpi夠不夠呢?

          我認為,既然你想將來要多寫論文,那你就應該搞清楚圖片在計算機中的原理!而不是整日稀里糊涂地盲從。因為我經常寫程序,所以大體能知道word、wps和pdf軟件到底是怎樣開發的。

          第一,什么時候需要考慮DPI?

          對于這個問題,先看一下某期刊的要求:

          “掃描圖片,應選擇600dpi”,但也有些期刊可能會籠統地說“圖片應高于600dpi”這樣的描述。DPI是指在掃描圖片的時候單位平方厘米所采樣的個數,顯然達到600dpi時,掃描下來的細節更清楚。因此,如果你的圖片不是用掃描儀掃描的,你就不要談什么dpi了,不用操這個心。這里要求是600dpi其實就是個建議,并不是要求你必須這樣。你一定要知道,編輯的要求其實是圖片清晰就可以了,他并不會嚴格查看你的圖片到底夠不夠這個精度,word或者pdf軟件中都沒有查看dpi的功能。編輯和審稿人只會用肉眼來檢查。

          第二,圖片到底該采用哪種格式(jpg, png, tiff, eps)?

          這就要分很多種情況了。如果要投國內期刊,一般要求圖片直接嵌在正文中,這樣對審稿人很方便。這樣的情況下,你若要區分png、tiff之類的就是多此一舉,實無用處。因為你把tiff圖片插入word或wps,word并不知道你插入的是不是tiff或png,編輯也搞不清。

          如果投國外的期刊,這些期刊大都要求你不要在正文里嵌入圖片,而是單獨存放各個圖片。(我不是很了解國外為什么會要把圖與正文分開存放,其實這樣很不便于審稿,但人家這樣要求肯定是有人家的道理。即使如此,我在以往的投稿中,就曾經故意把圖片嵌入正文投的稿,只是把圖片又單獨上傳了一份,最終文章還被接收了!)。對這種單獨存放的圖片,就需要考慮格式問題了。

          還有一個問題要注意,軟件中的圖片分矢量圖片和位圖圖片兩種。矢量圖片的特點是采用點、線、多邊形的結構來表示,一般情況下,它比位圖更省空間。而位圖圖片就類似于照片,采用柵格結構(矩陣結構)來表示。矢量圖片在放大后,細節并不會變模糊,線條還會是線條,仍然十分清晰,具有更強的縮放適應性。而柵格結構放大后發現里面的線條都變成了鋸齒狀的離散格子,或者邊界變得模糊。這類圖片只有與電腦屏幕顯示分辨率接近時才最為清晰,當圖片放大或縮小都會變更加不清晰(有人以為放大了會不清晰,縮小了會變清,這其實是錯誤理解)。因此,論文中應盡量采用矢量圖片。但任何事都要分兩面,細節十分豐富的矢量圖片有時不僅不會節省存儲,反而增加了太多冗余的細節,使數據的存儲和顯示都十分耗內存和顯示效率。因此,如果你的圖中線條非常密,沒必要看清所有的細節,那就不如直接采用位圖圖片,后者顯示速度會快得多。

          第三,哪些文件格式是矢量格式?

          常見的矢量格式也有很多,但是最常見的還是wmf、emf和eps。Wmf/emf是windows中的一種格式,在蘋果系統下是無法顯示的。eps本質上是一種pdf格式,只不過它是一種用文本表示的pdf格式。excel、origin及matlab都有直接保存成wmf/emf的功能,但如果是投國外期刊,這種格式是不能用的,必須轉成eps。可以將wmf/emf格式的圖片直接加進powerpoint或word,通過pdf打印功能生成相應的pdf文件,再由acrobat另存pdf文件為emf即可。另個上述三個軟件中復制后的圖片,粘到word中是矢量格式的,或者是將wmf/emf插入word,也是矢量格式的。ArcGIS也可以將地圖另存為wmf或emf格式。

          矢量格式中還可以嵌入位圖圖片,即可以把矢量線條和位圖組合在一起顯示。

          要注意,矢量格式如果經過一些軟件,比如wps、photoshop之類的處理過,有可能就自動轉成了位圖格式,會損失一些細節。可以通過查看就能知道它是不是矢量圖形。

          第四,哪些文件格式是位圖格式?

          位圖格式很多,常見的如bmp, jpg,png,tif等。bmp是未經壓縮存儲的位圖。jpg是有損壓縮格式,壓縮程度大,但是會損失一些細節,因此盡量不要采用。png是無損壓縮格式,不會損失細節,但壓縮比不如jpg大。Tiff大概也是無損壓縮。所以盡量要采用png格式,但你只要肉眼覺得圖片清晰可辨就行了,不要糾結于它的dpi是多少(因為沒有意義)。如果不夠清晰,那就把圖片及其中的字體放得大一些再保存為png。

          第五,怎樣判斷圖片是不是矢量格式?

          可以通過把pdf文件或word文件放大顯示,仔細檢查線條的清晰度是不是仍然不變,如果變成了模糊狀或格子狀,那一定是位圖,不是矢量。另外,word或ppt中的矢量圖可以通過“取消組合”功能最終分離為離散的線條、圓、文字、點等。而位圖則不行。

          第六,國外SCI投稿系統為何會降低位圖圖片的顯示質量?

          這就涉及到了我今年投稿被審稿人多次指出的問題。由于投稿系統在生成pdf文件時會自動降低位圖的分辨率。這樣做是為了防止生成的pdf太大,審稿時有網絡傳輸困難的問題。在pdf中相應模糊圖片的上部會有一個網絡鏈接,審稿人可以通過點擊鏈接下載原始圖片。但有些審稿人不懂這個,他們也不去點那個鏈接去下載完整圖片,就認為是你圖片不清晰,進而以為你的態度不好…這很難解釋,但你不能要求所有審稿人都懂。對于矢量圖片,則pdf中的圖會非常清晰,上面也不提供額外的下載鏈接。

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