A growing number of efforts aim to understand what people see when using a visualization. These efforts provide scientific grounding to complement design intuitions, leading to more effective visualization practice. However, published visualization research currently reflects a limited set of available methods for understanding how people process visualized data. Alternative methods from vision science offer a rich suite of tools for understanding visualizations, but no curated collection of these methods exists in either perception or visualization research. We introduce a design space of experimental methods for empirically investigating the perceptual processes involved with viewing data visualizations to ultimately inform visualization design guidelines. This paper provides a shared lexicon for facilitating experimental visualization research. We discuss popular experimental paradigms, adjustment types, response types, and dependent measures used in vision science research, rooting each in visualization examples. We then discuss the advantages and limitations of each technique. Researchers can use this design space to create innovative studies and progress scientific understanding of design choices and evaluations in visualization. We highlight a history of collaborative success between visualization and vision science research and advocate for a deeper relationship between the two fields that can elaborate on and extend the methodological design space for understanding visualization and vision.

中文翻译：

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用于可视化研究的视觉科学方法的设计空间

越来越多的努力旨在了解人们在使用可视化时所看到的内容。这些努力为补充设计直觉提供了科学基础，从而导致更有效的可视化实践。然而，已发表的可视化研究目前反映了一组有限的可用方法，可用于理解人们如何处理可视化数据。视觉科学的替代方法提供了一套丰富的工具来理解可视化，但在感知或可视化研究中不存在这些方法的精选集合。我们引入了一个实验方法的设计空间，用于对与查看数据可视化相关的感知过程进行实证研究，最终为可视化设计指南提供信息。本文为促进实验可视化研究提供了一个共享词典。我们讨论了视觉科学研究中使用的流行实验范式、调整类型、响应类型和相关度量，每个都植根于可视化示例。然后我们讨论每种技术的优点和局限性。研究人员可以利用这个设计空间进行创新研究，并促进对可视化设计选择和评估的科学理解。我们强调了可视化和视觉科学研究之间合作成功的历史，并提倡在两个领域之间建立更深层次的关系，以阐述和扩展理解可视化和视觉的方法论设计空间。然后我们讨论每种技术的优点和局限性。研究人员可以利用这个设计空间进行创新研究，并促进对可视化设计选择和评估的科学理解。我们强调了可视化和视觉科学研究之间合作成功的历史，并提倡在两个领域之间建立更深层次的关系，以阐述和扩展理解可视化和视觉的方法论设计空间。然后我们讨论每种技术的优点和局限性。研究人员可以利用这个设计空间进行创新研究，并促进对可视化设计选择和评估的科学理解。我们强调了可视化和视觉科学研究之间合作成功的历史，并提倡在两个领域之间建立更深层次的关系，以阐述和扩展理解可视化和视觉的方法论设计空间。