干貨丨史上最全的論文圖表基本規范

【前言】

這是我花了一周參考各種資料，自認為總結的最為全面的學術論文制作基本規范！我有點不要臉地說下，我研究生期間，一年半內發表過12篇SCI(E)，其中一作9篇。但是之前想查看論文圖表繪制的基本規范的時候，發現網上并沒有比較系統的知識。所以，這幾周我就花了很多時間查閱相關資料進行總結，算是邊學習邊總結。 所以，現在把我總結的資料推送給大家，一方面是希望也能幫助大家，另一方面也希望有經驗的同學多多提看法，我總結的資料并不全準確，希望諸位能多多提意見，不僅能對其中的錯誤進行修正，還能提出某些論文圖表必備的內容以完善該博文。謝謝！ 我的名言就是：初生牛犢不要臉。望大家多多包涵！

【正文】

會議文章對圖片質量的要求比較低，一般投了后基本都沒有修改的機會，而雜志文章對圖片質量的要求相當高，可能來回改幾次才能滿足要求。如果論文投稿前就達到了較高的質量，相信修改時會輕松很多。

以《Nature》期刊為例，作者的投稿主頁(Submit manuscript)為: http://mts-nature.nature.com/cgi-bin/main.plex，然后點擊instructions for authors，就可以進入作者的投稿指導指南，其中就有圖表（Figures）投稿的要求，包括基本圖表要求（General Figure Guidelines）和終稿圖表要求（Final Figure Submission Guidelines）兩個部分，如表1.5.1所示。

這里所說的圖片包括兩種類型：

1.使用設備或者儀器拍攝采集的圖片，包括顯微鏡、掃描儀及攝像機等所拍照片;

2. 由數據先繪制成圖表、再導出生成的圖片，主要包括各種點線圖、柱狀圖、餅圖和各種統計圖等。

通過總結分析發現，該圖表規范主要涉及圖表的設計、圖片的格式、分辨率、顏色模型、尺寸等。我們下面分類對論文圖表的基本規范進行講解。

1）圖片的格式與轉換

好多同學就會冒出來說：“我好鐘意.jpeg 或者.jpg 的。”但是這種做法并不可取，因為這兩種格式包含的信息量相對較少，即便是可以轉換為.tiff，質量也會因此而下降（部分圖像信息也會丟失）。
那又會有好多同學冒出來說：“.eps等矢量圖看起來好清楚啊。” 其實那和.tiff沒有太大的區別，只要是滿足分辨率就都可以。

下面我就帶大家來弄清這些亂七八糟的圖片格式。我們平時使用的圖片主要可以從圖片的顯示上分成兩大類：矢量圖和位圖。

1. 矢量圖（Vetorgram）：也稱為面向對象的圖像或繪圖圖像，在數學上定義為一系列由線連接的點。矢量文件中的圖形元素稱為對象。每個對象都是一個自成一體的實體，它具有顏色、形狀、輪廓、大小和屏幕位置等屬性。矢量圖是根據幾何特性來繪制圖形，矢量可以是一個點或一條線，矢量圖只能靠軟件生成。

它的特點是文件容量較小，在進行放大、縮小或旋轉等操作時圖像都不會失真，和分辨率無關，適用于圖形設計、文字設計、標志設計、版式設計等。矢量圖可以縮放到任意大小和以任意分辨率在輸出設備上打印出來，都不會影響清晰度。最大的缺點是難以表現色彩層次豐富的逼真圖像效果。矢量圖形格式也很多，如Adobe illustrator的*.ai、*.eps和*.svg、Auto CAD的*.dwg和*.dxf、Corel DRAW的*.cdr等。

表 1-5-2 常見矢量圖類型的說明與比較

2. 位圖（Bitmap）：又稱柵格圖（Raster graphics）或點陣圖，是使用像素陣列（Pixel-array/Dot-matrix點陣）來表示的圖像。位圖是由一個一個像素點產生，當放大圖像時，像素點也放大了，但每個像素點表示的顏色是單一的，所以在位圖放大后就會出現馬賽克狀。處理位圖時，輸出圖像的質量決定于處理過程開始時設置的分辨率高低。位圖的文件類型很多，如*.bmp、*.pcx、*.gif、*.jpg、*.tif、photoshop的*.psd等。

表 1-5-3 常見位圖類型的說明與比較

矢量圖與位圖最大的區別是：它不受分辨率的影響。因此在印刷時，可以任意放大或縮小圖形而不會影響出圖的清晰度，可以按最高分辨率顯示到輸出設備上。
大多數的學術期刊要求圖片為?TIFF 格式或 EPS 矢量圖，并且要形成獨立文件。所以，最好在圖表轉換成圖片時，就將圖片格式設定為*.tiff或者*.tif的位圖、或*.eps的矢量圖形式。

2）圖片的分辨率

圖像質量主要取決于圖像的分辨率與顏色種類（位深度）。圖像的分辨率（Image Resolution）是圖像中存儲的信息量，是每英寸圖像內有多少個像素點，分辨率的單位為ppi（pixels per inch，像素每英寸）、dpi（Dots Per Inch，點數每英寸）。
這里可能又涉及到一個ppi和dpi的概念，dpi（Dots Per Inch，點數每英寸）是打印機、鼠標等設備分辨率的單位。這是衡量打印機打印精度的主要參數之一。一般來說，該值越大，表明打印機的打印精度越高。其實你不用多管，簡單說來，一個相當于電腦屏幕的輸出（ppi），一個相當于打印機的輸出（dpi），你只要ppi設為1000，一般打印的分辨率就為1000dpi，兩者在數值上是等量的。
如果想知道一張位圖的圖片分辨率，再Windows系統中可以右擊該圖片-選擇屬性-摘要-高級即可看到該圖片寬度和高度的像素水平和垂直分辨率、位深度等信息。圖片尺寸與分辨率、物理尺寸的計算關系如下：圖像尺寸（垂直或水平像素數目）(pixels) =分辨率(dpi) × 實際物理尺寸 (inch)

大多數期刊對不同的圖片也會有不同的分辨率要求，一般情況來說有三種（參考：http://art.cadmus.com/da/guidelines.jsp）如圖1-5-1所示。 論文中的圖片可以主要分成三種類型：halftone artwork、combination artwork和line artwork，每種類型的圖片分辨率要求都不一樣。平時我們繪制的圖表所轉換的圖片就屬于combination artwork，投稿時分辨率最好設定在600dpi及以上。

圖1-5-1 不同分辨率要求的圖片案例

但是表1-5-4并非就是論文投稿的圖片分辨率設定標準，僅作參考，根據投稿期刊具體確定圖片的分辨率要求。如表1-5-1中《Nature》期刊對圖片分辨率的要求就是300 dpi及以上。總而言之，在不超出期刊投稿的最大文件大小下，盡量使用高分辨率的圖片，以免引起退稿修訂等不必要的麻煩。

3）圖片的色彩要求

可能大家對RGB和CMYK兩種圖片顏色模式傻傻分不清。圖片的色彩模式主要分為兩種：RGB和CMYK，其中 RGB 用于數碼設備上；CMYK 為印刷業通用標準。
由于人的肉眼有三種不同顏色的感光體，因此色彩空間通常可以用三種基本色來表達，這三種顏色被稱為“三原色”。其中的原色是指不能通過其他顏色的混合調配而得到的基本色。以不同的比例將原色混合就可以理論上調配出所有其他顏色，而其他顏色不能調配出三原色。三原色包括色光三原色（red, green and blue, RGB，也被稱為三基色）和顏料三原色（cyan, magenta and yellow, CMY），如圖1-5-2所示。

圖1-5-2 三原色顏色示意圖

1. RGB色彩模式是工業界的一種顏色標準，是通過對紅(Red)、綠(Green)、藍(Blue)三個顏色通道的變化以及它們相互之間的疊加來得到各式各樣的顏色的，RGB即是代表紅、綠、藍三個通道的顏色，這個標準幾乎包括了人類視力所能感知的所有顏色，是目前運用最廣的顏色系統之一。

2. CMYK是用于印刷的四色模式。由印刷四分色模式是彩色印刷時采用的一種套色模式，利用色料的三原色混色原理，加上黑色油墨，共計四種顏色混合疊加，形成所謂“全彩印刷”。目前制造工藝還不能造出高純度的油墨，CMY相加的結果實際是一種暗紅色。因此在彩色印刷中，除了使用三原色外還要增加一版黑色才能得出深重的顏色，其中K：定位套版色（黑色）(Key Plate(black) )。

多數期刊在稿件接受出版（Manuscripts Accepted for Publication） 階段會要求圖片為CMYK色彩，但現在很多期刊都是有網絡版的，且RGB圖比CMYK圖表現出的效果好，色彩亮麗，更適合出現在網絡上。而由RGB轉變為CMYK模式容易，但是由CMYK模式轉變為RGB模式，圖像的表現力卻會下降。所以很多期刊都逐漸接受RGB 顏色模式的圖片。

4）圖片的物理尺寸

雖然在投稿階段并沒有做出嚴格的要求。可在印刷排版時就會變得格外講究起來。但是大家也不要過于擔心，一般情況只會規定一下寬度，半幅（單欄）在7.5cm 左右，全幅（雙欄）在15cm 左右，不同期刊的要求會略有差異。所以圖表是單欄放置，盡量使圖表大小控制在7.5cm以內；如果是全幅展示，盡量使圖表大小控制在15cm以內。

5）圖片的標注格式

通常期刊投稿都會對圖片的標注格式有所要求，比如圖表中坐標軸軸名、圖例等。所有圖表中的英文標注都使用Arial, Helvetica或Times New Roman字體，中文標注會使用“宋體”或“黑體”字體，其中“宋體”用于正文，“黑體”用于標題。
圖表的尺寸最好設定成你想展示在印刷期刊的大小。 在這個大小下，圖片標注最佳的字體大小為8磅，保證圖表標注的字體不過大占用太多空間、也不過小導致無法讀者看清。

6）圖表的導出

以上所說的圖片投稿要求，一般都可以在圖表繪制完成時，使用圖表導出、另存功能實現。大部分的繪圖軟件都具有圖表導出功能，同時可以設定圖表的導出格式、分辨率等。但是Excel作為最為常見的繪圖軟件，其中最大的短板就是本身不具備圖表導出功能。對于Excel的圖表導出，主要有兩種方法（可以參考我們的博文：Execl 圖表導出高清圖片的方法）：

(1) 使用Excel插件
國外的Excel插件-XL Toolbox，具有圖表導出的功能，可以設置圖表導出參數包括：“文件類型File type”、“分辨率Resolution”、“色彩空間Color space”、“透明度Transparency”（由上到下）等，尤其分辨率可以設定成96-1200DPI，還可以導出EMF格式的矢量圖。但是需要注意：XL Toolbox插件在Excel非正常關閉情況下可能發生異常，有時需要重新加載！

XL Toolbox插件下載官網：?https://www.xltoolbox.net/

(2) 借助圖像處理軟件
單個圖表可以在Excel中存成pdf文件（選擇圖表后進行另存，在選項中選擇圖表）；如果是多個圖表組合，則在Excel中復制單個圖表，回到Powerpoint，但是不要直接粘貼，而是用選擇性粘貼（paste special）, 然后選圖片（增強型圖元文件）（picture (enhanced metafile)）或者圖片（Windows元文件）（picture (windows metafile)），再將所有圖表組合，并另存為pdf文件。

(a) 如果期刊要求tiff等位圖格式，單個pdf文件可以通過Adobe Illustrator、Photoshop或Adobe Acrobat 轉存成tiff文件，轉存時可以指定為高分辨率（最高可達2400 dpi）；多個pdf文件也可以用Adobe Illustrator或Photoshop組合起來再存成tiff，都可以任意指定分辨率。 不同的是Illustrator文件輸出成tiff才指定分辨率，而Photoshop打開pdf文件時就會詢問選擇什么分辨率。

(b) 如果其他要求是eps等矢量圖格式，那么通過pdf也可以實現轉換。pdf文件是支持矢量圖形的，這樣即使期刊放大我們的圖版也不會影響清晰度。如果期刊要求矢量圖形需提供.eps文件，那可以用Adobe Illustrator、Photoshop或Adobe Acrobat或其他軟件將PDF文件轉存成.eps格式。

如果圖表不是用Excel制作的，常用的繪圖軟件都有輸出成多數軟件可以識別的矢量圖形格式，比如pdf，svg；或者是輸出成位圖（jpg，tiff）時可不可以指定高分辨率（盡量選擇1200 dpi）。?
以matlab為例調整圖表導出的分辨率，可以在圖形編輯器里選擇文件（file）->導出設置（Export setup）->渲染（Rendering）->分辨率（Resolution dpi）調為1200，然后導出（Export），保存為位圖或者矢量圖格式。

因為不同期刊對圖片的要求相差很大，所以這篇文章只能講解一些共性的、基礎的知識，具體視投稿期刊而定，比如分辨率的設定等。學術論文圖表不是只用Excel，Excel當然可以繪制一些簡單的圖表，但是更多專業的圖表要使用R、python、Matlab、Origin、Sigmaplot、GraphPad等軟件實現，這個內容，我會在后面的文章中繼續講解。謝謝。望多多交流！

本文轉載自知乎作者張杰。

材料牛石小梅編輯整理。