Tieteessä visuaalinen viestintä on olennaisen tärkeää. Aiheesta riippuu paljon, atomista geeniin, kiteeseen tai jopa kokonaiseen galaksiin. Tietoa pyritään valaisemaan visuaalisin keinoin. Tutkijat ovatkin käyttäneet löytöjen, ideoiden ja havaintojen jakamiseen sekä kuvia että tekstiä.
 
Toisin sanoen taide edistää suuresti tieteen kehitys ja miten tieto leviää. Tiedettä ja taidetta pidetään usein vastakohtina, mutta tieteellinen kuvitus on näiden kahden alan risteyskohta. 

Olet luultavasti nähnyt lukuisia tieteellisiä kuvituksia, vaikka et olisikaan perehtynyt tieteenalaan. Katso vaikka tiedekirjojasi, kokemaasi museonäyttelyä tai vaikka lääkärin vastaanotolla olevaa taulukkoa, jossa näkyy kehon eri osien ääriviivat.

Tästä on paljon enemmän tietoa tässä artikkelissa. Lue kaikki, mitä sinun tarvitsee tietää tieteellisistä kuvituksista ja niiden ratkaisevasta roolista tieteessä.

Mitä on tieteellinen kuvitus?

Tieteellinen havainnollistaminen on viestintämenetelmä, jonka avulla monimutkaiset ideat, yksityiskohdat ja teoriat voidaan esittää mielenkiintoisella ja informatiivisella tavalla.

Tieteelliset käsitteet on mahdollista välittää selkeämmin kuvin kuin usein käytetyllä teknisellä jargonilla. Piirtämällä tai esittämällä tieteellisiä kuvia tarkasti taiteilijat tai kuvittajat viestivät tieteestä ja tiedottavat yleisölle. 

Tarkkojen kuvitusten luomiseksi tieteelliset kuvittajat käyttävät esteettisen ja teknisen asiantuntemuksen yhdistelmää. Käyttämällä kuvitusta, grafiikkaa ja multimediaa käsitteet voidaan esittää selkeästi ja kuvata visuaalisesti, mikä tekee niistä helpommin lähestyttäviä ja houkuttelevampia laajalle yleisölle. 

Sen avulla käyttäjät voivat selittää monimutkaisia käsitteitä laajemmalle yleisölle sekä kouluttaa lääkäreitä tai tutkijoita esimerkkikuvilla tai animaatioilla. Loppujen lopuksi kuvien voimaa ei voi aliarvioida.

Lyhyt historia

Ihmiset ovat esihistoriallisista ajoista lähtien kuvanneet ympäröivää maailmaa taiteen keinoin. Paleoliittiselta ajalta peräisin olevat luolamaalaukset, joissa kuvitetaan eläimiä, ovat todisteena tästä pitkään jatkuneesta käytännöstä.

Etelä-Ranskassa sijaitsevat Chauvet-luolamaalaukset ovat hyvä esimerkki paleoliittisen ajan luontokuvituksesta. On arvioitu, että luola on maalattu noin 33000-30000 vuotta sitten.

Chauvet'n luolan sarvikuonopaneelin jäljennös.

Vuonna 1994 ryhmä retkeilijöitä löysi luolan. Eri puolilta maailmaa on löydetty paleoliittisia eläinkaiverruksia luolista aina Intian Bhimbetkasta (leijonia, biisoneita ja maalauksia) Australian Ubirriin (kenguruaiheisia maalauksia).

Historiallisesti kuvitukset ovat dokumentoineet löytöjä ja antaneet tietoa muille. Eräässä yli viisitoista tuhatta vuotta myöhäisemmässä kuvituksessa on kuvattu mammutti, jonka olkapäässä on sydämenmuotoinen tahra: tahra sijaitsi lähellä sydäntä.

Luolapiirros mammutin sydämestä (Lähde: Singer C. A Short History of Anatomy from the Greeks to Harvey, Dover Publications, 1957; Luotto: Dover Publications Inc.).

Tämä on ehkä vanhin esimerkki antropologisesta kuvituksesta. On oletettu, että kuvitus on saattanut olla tapa opastaa varhaisia metsästäjiä siinä, missä mammutin sydän sijaitsi metsästyksen aikana.

Vasta vuosisatoja myöhemmin oppineet loivat Egyptin Aleksandriassa sijaitsevaan Aleksandrian kaupunkiin oman kirjaston tarkkailua varten. Kreikkalainen lääkäri HerophilusAleksandriassa toiminut lääkäri leikkeli ja piirsi kohteensa ymmärtääkseen paremmin ruumiin anatomiaa. Hän oli edelläkävijä kuvituksen käyttämisessä teknisenä välineenä, ja hänen katsotaan olleen yksi ensimmäisistä.

Kuvitukset olivat ratkaisevan tärkeitä tieteen kehittymiselle. Ihmiskunnan historian alkuaikoina Kreikasta ja Egyptistä Euroopan valistukseen asti visuaaliset esitykset olivat välttämättömiä joskus monimutkaisenkin tiedon välittämisessä. Suurten taideteosten kuvituksia löytyi myös pyramidien seiniltä.

1800-luvun alkupuolelle asti meidän oli käytettävä tieteellisiä kuvituksia. jakaa visuaalista tietoa. Kuvituksella on yhä paljon valtaa, vaikka kännykät ja kamerat ovatkin käytettävissämme. Kuva voi kuvata vain yhden näkökulman kerrallaan; kuvitus voi kuvata monia.

Tieteellisen kuvittajan taidoilla voi havainnollistaa monimutkaisia malleja useilla tarkennuslinjoilla, kiinnittää huomiota yksityiskohtiin tai koota purettuja esineitä uudelleen tavalla, joka on mahdotonta kameran avulla. 

Katsomalla gallerioita tieteellisiä kuvituksia menneiltä vuosisadoiltalöydät monimutkaisia kuvituksia, jotka näyttävät samaan aikaan oudoilta ja täydellisiltä. Tutkijat kuvaavat tieteellisissä kuvituksissaan usein enemmän kuin vain yhden yksilön. Tieteellisistä kuvituksista on kuitenkin tullut tarkempia ja selkeämpiä innovaatioiden ja teknologian kehittyessä.

Erilaiset tieteelliset kuvitukset

Luonnonhistorialliset kuvitukset ja kartat

On sanomattakin selvää, että kyseessä on historiallisia tieteellisiä teorioita ja havaintoja kuvaava esimerkki. Kokoelma sisältää kuvituksia olioista, kasveista ja mikrobeista ympäristössään. Monet tieteen vanhimmista kuvituksista ovat peräisin tältä alalta, sillä se perustuu vahvasti havainnointiin. 

Pennatulida alkaen: Ernst Haeckelin teoksesta Kunstformen der Natur (1899-1904)

Heidän työnsä kautta kuvittajat esittävät kuvituksia menneistä ja nykyisistä aiheista keinona ymmärtää ja tutkia paremmin tiettyjä luonnonilmiöitä. Faktat fossiileista, eläinten elinympäristöistä ja elämästä planeetalla voidaan nähdä tai välittää näiden teosten kautta. Useat vanhemmista sisältävät karttoja ja kuvituksia elinympäristöstä.

Sammuneiden lajien palauttaminen ja kuvaaminen

Tämä on samankaltaista, vaikka se on tarkempi kuin luonnontieteellinen kuvitus. Kokoelmissa on paljon kuvituksia dinosauruksista ja muista sukupuuttoon kuolleista lajeista, kuten villamammutista ja sapelihammastiikeristä. 

Mauritian Giant Skink by Kara Perilli

Nykyään näkemäsi taideteokset on tehty tiedemiesten ja fossiilisten todisteiden avulla, jotka on löydetty tuhansia vuosia sen jälkeen, kun nämä olennot olivat kuolleet sukupuuttoon. Näiden suosittujen sukupuuttoon kuolleiden lajien lisäksi on olemassa myös joukko vähemmän tunnettuja sukupuuttoon kuolleita lajeja, joita jotkut kuvittajat tutkivat kuvittaakseen sukupuuttoon kuolleita lajeja.

Kasvojen rakenteiden rikostekninen rekonstruktio 

Kasvojen rekonstruktiomenetelmät: (A) kaksiulotteinen manuaalinen, (B) kolmiulotteinen manuaalinen, (C) kolmiulotteinen tietokonepohjainen.

Samoin kuin edellisessä kuvassa, myös tässä kuvassa keskitytään enemmän. Antropologinen kasvojen rekonstruktio, jossa käytetään kalloa tai varhaishominidien esi-isiemme luita tämäntyyppisen kuvituksen pohjana. Tämän tuloksena voimme saada käsityksen siitä, keitä esi-isämme olivat, sekä oppia heistä.

Kasvitieteelliset kuvitukset

Luonnontieteellisissä kuvituksissa kuvataan usein kasvitieteellisiä aiheita ja niiden anatomisia ominaisuuksia. On aina mielenkiintoista kuvittaa uusia aiheita, koska kasvilajeja ja löytöjä on niin paljon. Tämän osion kuvituksissa kuvataan yksityiskohtaisesti koko kasvin toimintaprosessi sekä sen ainutlaatuiset ominaisuudet.

Mallit ja kuvat museonäyttelyitä varten

Body Worlds Vital näyttely

Museoiden näyttelyiden taiteellinen luominen edistää suuresti tieteellisen taiteen kasvatustarkoituksia. Näyttelyiden sisällöt vaihtelevat suuresti, ja ne vaihtelevat vuorovaikutteisista, fossiileja sisältävistä näyttelyistä tekstipohjaisiin näyttelyihin. Koska yleisö voi helposti ymmärtää sisällön, ne palvelevat suurta osaa yleisökasvatuksesta.

Infografiikka

Tieto ja informaatio vaikuttavat suuresti funktionaalisen taiteen luomiseen. Kuvataiteilijana on tärkeää valita merkitykselliset ja tarkat tiedot, jotka voidaan esittää ymmärrettävästi ja esteettisesti miellyttävällä tavalla.

 Infograafinen malli osoitteesta Mind the Graph

Usein voit löytää infografiikkaa, kuten esimerkiksi vuonna Mind the Graph:n Infographic Maker -sovellus, sanomalehdissä, verkkosivustoilla ja jopa mobiililaitteessasi. Suunnittelun monimutkaisuudesta riippuen sitä voidaan käyttää tieteelliseen tutkimukseen tai suuren yleisön jokapäiväiseen käyttöön.

Digitaaliset 3D-mallit, animaatiot ja videot

3D-mallinnus ja -animaatio ovat kasvattaneet suosiotaan tekniikan kehittyessä. Sen avulla voit mallintaa organismit, prosessit, kasvit ja eläimet kokonaisvaltaisesti eikä vain visuaalisesti. 

Esimerkkejä esiasetetuista tyyleistä, joita voidaan käyttää seuraavissa kohteissa Proteiinikuvauslaite.

Käyttäjä voi olla vuorovaikutuksessa kohteen kanssa ja nähdä, miten kehon osat toimivat ja miltä se näyttää eri näkökulmista. Prosesseja voidaan demonstroida, ja pienemmässä mittakaavassa voidaan tehdä myös toimivia malleja, jotka näyttävät, miten se toimii.

Esimerkkejä tieteellisestä havainnollistamisesta käytännössä

Nykyaikaiset tieteelliset kuvitukset eroavat kiistatta suuresti luolamaalauksista. Luonnon kuvaustavat ovat kehittyneet historian saatossa alkukantaisesta taiteesta ja kaiverruksista digitaaliseen taiteeseen, datagrafiikkaan ja valokuviin. Tutkijoiden kuvitukset ovat kehittyneet teknologian ja tieteen kehityksen myötä. Katso joitakin esimerkkejä.

Kasvitieteellinen tieteellinen kuvitus Esimerkkejä

Kuvituksia osoitteesta Mind the Graph:n galleria.

Jotkut tunnetuimmista tiedekuvittajista ovat työskennelleet luonnontieteellisten kuvitusten parissa, joissa kuvataan havaintoja kasvien ja hyönteisten elämästä. 

1500- ja 1600-luvuilla eurooppalaiset luonnontieteilijät lähtivät Etelä-Amerikkaan, Australiaan ja Galápagos-saarille keräämään ja tutkimaan luontoa. 

Kun "uusi maailma" tuli tunnetuksi, yhä useammat kuvitukset dokumentoivat sen vasta löydettyä ympäristöä. Tutkija ja kuvittaja Maria Sibylla Merian kuvitti monia kasveja ja hyönteisiä. Hän tutki metamorfoosia ja selitti organismien ja isäntäkasvin välistä suhdetta.

Eläinten tieteelliset kuvitukset Esimerkkejä

Kuvituksia osoitteesta Mind the Graph:n galleria.

Ernst Haeckel oli eläintieteilijä, joka keskittyi luonnon symmetriaan ja luonnolliseen kauneuteen, mikä auttoi määrittelemään uudelleen tieteellisen kuvituksen. Hänen piirtämänsä kuvat auttoivat määrittelemään modernin tieteellisen kuvituksen. 

Ne esiintyvät edelleen tieteellisissä kirjoissa, ja niillä oli suuri vaikutus 1900-luvun taiteeseen ja arkkitehtuuriin. Lisäksi hän ehdotti evoluutiohistoriaan perustuvaa luokittelujärjestelmää valtakunnalle, jonka hän nimesi "Protistaksi", ja löysi siitä lukuisia uusia lajeja. 

Hänen työnsä pohjusti tietä sellaisille termeille kuin "phylum", "phylogeny" ja "ecology", joista on tullut arkipäivää biologiassa. Häntä kiehtoi koko elämänsä ajan ei-sattumanvaraisten muotojen synty, mikä sai hänet luomaan Kunstformen der Natur -kirjan, joka on kuvitettu kirja elämänmuodoista.

Lääketieteellinen tieteellinen kuvitus Esimerkkejä

Kuvituksia osoitteesta Mind the Graph:n galleria.

Leonardo Da Vinci kuvitti ihmissydämen (noin 1511-1513). Vaikka Da Vinci tunnetaan parhaiten maalauksistaan, hän oli maineikkaan uransa aikana myös innokas tähtitieteilijä, taitava arkkitehti, taitava aseiden suunnittelija sekä vakava ihmisen anatomian ja kasvitieteen tutkija. 

Hän havaitsi, että sydämessä on neljä kammiota kahden kammion sijaan, ja mikä tärkeintä, hän havaitsi, miten aorttaläppä avautuu ja sulkeutuu, joten veri voi virrata vain yhteen suuntaan. Da Vincin kuva, joka on nykyään osa kuninkaallista kokoelmaa, on säilynyt huomattavan hyvässä kunnossa.

Tieteellisen kuvituksen tekeminen

Esimerkki kuvitusprosessi Mind the Graph-suunnittelutiimiltä.

1. Tutkimuksen merkitys on mittaamaton.

Kun olet valinnut uuden tutkimuksen aiheen, on aika aloittaa se. Tieteelliset kuvittajat aloittavat tutkimalla aihetta. Hyvän kuvituksen tekeminen on mahdollista vain, jos sinulla on selkeä näkemys siitä, mitä yrität havainnollistaa, ja tunnistat sen tärkeyden.

Loppujen lopuksi tarkkojen tietojen jakaminen voi viedä kauan aikaa, mutta se on ratkaisevan tärkeää. Kuvittajien on tutkittava aihetta ja ympäristöä painopisteen ympärillä, jotta he voivat tuottaa laadukkaita kuvituksia.

2. Alustava luonnos

Alkuperäisissä luonnoksissa on paljon karkeutta. Lähes jokainen taideteos käy läpi karkean luonnostelun ja konseptivaiheen ennen kuin se lopulta toteutuu, olivatpa odotukset mitkä tahansa. Hyväksy prosessi! Taideteoksen aikaansaamiseksi sinun on tarkistettava ja muokattava sitä pitkään.

3. Kokeile valittuja työkaluja

Riippuen kuvittajan käyttämästä välineestä, hänen on tärkeää harjoitella valitun työkalun käyttöä (esimerkiksi tussi ja muste, kuvitusohjelmisto, 3D-ohjelmisto jne.) visuaalisten vaikutusten aikaansaamiseksi ja tekniikan hiomiseksi. 

Harkitse piirtoalustan ja digitaalisten siveltimien käyttöä Adobe Photoshopissa, ennen kuin päädyt Adobe Illustratoriin. Mutta jos tarvitset helppoja ja tasaisia kuvituksia, harkitse seuraavia vaihtoehtoja. Mind the Graph, erityisesti tieteellisiä taidehankkeita varten luotu foorumi, jossa on maailman suurin tieteellisten kuvitusten galleria.

4. Päätä koostumuksesta ja siirrä piirustukset

Se riippuu siitä, minkälaista mediaa käytetään, mutta tavanomaisessa piirtämisessä tai maalaamisessa valmis sommitelma tai ääriviivat siirretään pinnalle. Luonnoksen siirtämiseen on käytettävä kuultopaperia. Kuvittajat voivat käyttää valolaatikoita siirtoprosessin nopeuttamiseksi.

Alkuperäisen luonnoksen päälle asetetaan lopullista kuvitusta varten tarkoitettu paperi, jonka läpi valo pääsee paistamaan, jotta lopullinen kuvitus voidaan piirtää paperille. Digitaaliset kuvitukset toimivat hieman eri tavalla kuin perinteiset luonnokset. Suurin osa työstä tehdään ohjelmiston avulla, joten se voidaan tehdä helposti ja siististi.

Mind the Graph:n työkalun avulla voit muokata koostumusta vapaasti monilla varoilla ja muokattavilla elementeillä, jotta saavutat halutun tavoitteen.

5. Viimeistele lopullinen kuvitus

Vaikka tämä vaihe vaikuttaa yksinkertaiselta, se vie paljon aikaa. Lopullisen tieteellisen kuvituksen luomisprosessin aikana kuvittajan on jatkuvasti arvioitava uudelleen tuotteen sisältöä, ulkoasua, suunnittelua ja ulkonäköä.

Voit käyttää referenssikuvia havainnollistamaan erilaisia aiheita realistisesti ja havainnoimaan, miten valaistus ja asento vaikuttavat kohteen ulkonäköön. Mittakaavan ja mittojen sisällyttäminen on yleistä myös tieteellisissä kuvituksissa, riippuen alasta tai sisällöstä.

Tieteen hahmon luominen Mind the Graph:n avulla

Yleiset virheet, joita kannattaa välttää

Tieteellisiin kuvituksiin liittyvät virheet johtuvat siitä, että ne sekoitetaan naturalistisiin piirroksiin tai jopa erittäin realistisiin piirroksiin. Kuvittamisen ammattilaisten keskuudessa käydään suurta keskustelua näiden tieteenalojen rajoista.

Vaikka kunkin haaran merkityksestä käydään semanttista keskustelua, joistakin kohdista vallitsee jonkinasteinen yksimielisyys.

Vältä subjektiivisuutta

Kuvituksen tekemisellä on taipumus olla subjektiivista, mikä on yksi yleisimmistä virheistä, joista keskustellaan tällä alalla. Suurin ongelma on tekijän liian subjektiivinen lähestymistapa, jossa sekoitetaan teoksen informatiivinen tehtävä ja sen henkilökohtainen tulkinta.

Älä anna estetiikan ohittaa itseäsi.

Tiedemiehet, tutkijat, museot, toimittajat ja toimittajat käyttävät tieteellisiä kuvituksia selittääkseen jotakin asiaa. Tieteellisen tiedon kuvitukset eivät ole itse tai niiden tekijöiden luomia. Siksi estetiikan asettaminen toiminnallisuuden edelle on vakava virhe. Tieteellisten kuvitusten on oltava sekä tarkkoja että visuaalisesti houkuttelevia.

Yksi usein tehty virhe on se, että kuvan tiettyjen piirteiden tarkkuudelle annetaan liiallinen painoarvo ja viestin synteesi jätetään huomiotta. Toisinaan kuvitus saa tieteellistä kuvitusta suuremman taideteoksen aseman monitieteellisistä näkökohdistaan johtuen, jolloin tieteellinen tieto vaarantuu muiden esteettisten näkökohtien sijaan.

Älä myöskään tee päinvastoin

Vastakkainen ongelma syntyy, kun tieteelliseen todenperäisyyteen kiinnitetään liikaa huomiota ja esteettisiin näkökohtiin liian vähän. Voidaan löytää teoksia, jotka ovat erittäin hyödyllisiä akateemisessa tutkimuksessa, mutta eivät välttämättä tiedottamistarkoituksessa, mikä on jälleen yksi tieteellisen kuvituksen erilaisista käyttötarkoituksista.

Huomio yksityiskohtiin

Lisäksi tieteellisessä havainnollistamisessa tehdään virheitä, koska värit, kuviot ja formaatti eivät ole riittävän johdonmukaisia, käsitteet ja kuviot ovat epäjohdonmukaisia, tieteenalakohtaisia koodeja ei noudateta, mittasuhteet ja kulmat ovat epäjohdonmukaisia, käytetään vaikeasti ymmärrettäviä sanoja ja symboleja eikä kaavioissa ole tarkkoja mittakaavoja. 

On siis tärkeää tutkia aihetta perusteellisesti, ymmärtää se ja ryhtyä sitten havainnollistamaan sitä. Jos haluat helpomman polun tähän, kokeile luoda valmiista mallista, joka tarjoaa ihanteellisen ulkoasun, jota voit parantaa. Saatat löytää mukavan galleria tieteellisiä malleja muokata in Mind the Graph.

Nykyään tutkijoilla on käytössään erilaisia visualisointityökaluja, jotka kaikki edistävät tiedeviestintää eri tavoin. Makro- ja mikrovalokuvien sekä tieteellisestä datasta johdettujen kuvien käyttö on olennainen osa tieteellistä käytäntöä, koska ne ovat objektiivisia ja välittävät tietoa aiheesta.

Kuvitukset voivat kuitenkin myös hämärtää kokonaiskuvan keskittymällä syvällisiin yksityiskohtiin. Kuten oppikirjoissa ja tieteellisissä lehdissä, kuvitukset yksinkertaistavat monimutkaisia järjestelmiä, jotta yleisö voi ymmärtää tieteelliset käsitteet. Kuvitusten taiteellisuus ja luova laatu lisäävät lukijoiden kiinnostusta tieteellisiä tekstejä kohtaan ja tekevät tieteestä helpommin lähestyttävää kaikille.

Jos etsit inspiraatiota tieteelliseen kuvitukseen, sinun on tutustuttava osoitteeseen maailman suurin tieteellisten kuvien galleria, jossa voit valita monista luokista, joita voit käyttää luomuksissa. Lisäksi Mind the Graph-käyttäjänä voit myös pyytää erityisiä mukautettuja kuvituksia kuvitusasiantuntijoilta.

tieteelliset kuvitukset
logo-tilaus

Tilaa uutiskirjeemme

Eksklusiivista korkealaatuista sisältöä tehokkaasta visuaalisesta
tiedeviestintä.

- Eksklusiivinen opas
- Suunnitteluvinkkejä
- Tieteelliset uutiset ja suuntaukset
- Oppaat ja mallit