球面を平面に写すとき、距離・角度・面積のすべてを同時に保つことはできない。 どの投影法も、何かを保つ代わりに何かを犠牲にしている。 以下の 20 枚の地図はすべて、同一の中間表現から対応表(LUT)のみを切り替えて生成した同じ地球である。 中心の位置は図法ごとに選んでいる——その図法が何を主張しているかによって、どこを中心に置くべきかが決まる。

見比べる基準として、まず見慣れた地図を置く。グリニッジ中心のメルカトル図法である。経線と緯線はまっすぐ交差し、方角が画面の上下左右と一致する。
この図では日本は右端に寄り、高緯度ほど大きく引き伸ばされる。グリーンランドがアフリカと同じくらいの大きさに見えるのは、この図法の性質による。
以下の 20 枚は、投影法と中心をそれぞれ選び直したものである。
中心の 1 点を基準にする系統。中心からの方角が正しく、中心を選び直す意味が最も大きい。以下の 4 枚は日本を中心に置いた。

中心からの距離と方角がどちらも正しい。全世界が 1 つの円に収まり、外周は地球の裏側(対蹠点)にあたる。同心円がそのまま「日本からの距離」を表す。

面積の比率が正しい。外周へ向かって大陸の形は潰れるが、広さの比較に使える。

地球儀を遠くから眺めた姿に近い。見えるのは半球だけで、縁に近づくほど詰まって見える。

大圏航路(最短経路)が直線になる。ただし半球すら収まらず、中心から離れると急激に引き伸ばされる。

交わる角度が正しい(正角)。極を中心に据える使い方が定着していて、海図や気象図で見かける。この 1 枚だけ北極を中心にしている。
1 本の基準線に沿って歪みを抑える系統。基準線を傾けられるので、任意中心と相性がよい。

角度が正しい(正角)。赤道ではなく任意の大円を基準線にできるため、日本の上を基準線が通るように設定できる。冒頭の基準図と同じ図法で、軸の向きだけが違う——そのぶん経緯線が曲線になる。

基準線を子午線(経線)に取る。南北に細長い範囲の実用図——日本の平面直角座標系もこの系統に属する。
2 本の標準緯線ではさんだ帯状の領域の歪みを小さくする系統。国や大陸を 1 枚に収める用途に向く。

帯の内側で角度が正しい(正角)。航空図の標準として広く使われている。

帯の内側で面積の比率が正しい(正積)。統計データを色で塗り分ける主題図によく使われる。

経線に沿った距離が正しい。角度も面積も厳密には保たないが、帯の中では両方の歪みがほどよく収まる。
距離・角度・面積のいずれかを厳密に保つことをあきらめ、世界全図としての全体のバランスや視覚的な破綻を抑える系統。 選択できるのは中央経線のみで、4 枚とも東経 140° に取っているため、太平洋が中央に配置される。

楕円に収める正積図法。全球の分布を 1 枚で見せる図に使われる。

距離・角度・面積の 3 つの歪みをバランスよく小さくする妥協案。世界地図の標準として採用例が多い。

数式による厳密な最適化ではなく、人間の視覚的な見栄えの良さを基準に設計された図法。高緯度地方の引き伸ばしが穏やか。

面積の比率(正積)を保ったまま大陸の形を素直に見せることを狙った、比較的新しい図法。
平面を切り開き、つながりを一部あきらめる代わりに形と面積の歪みを小さくする系統。 地図のどこを切り開くかによって、その投影法が何を主役として見せたいかが決まる。 そのため、これら 6 枚は図法固有の標準的な配置に固定している(中心を動かすと図法の主張が失われてしまうため)。

海側で切り開いて陸の形と面積比を保つ。大陸が主役で、海はつながりを失う。

正八面体に貼って開く。蝶の翼のように左右へ展開し、切れ目が海に落ちる。

正二十面体に貼って開く。上下の向きを主張しない展開図で、世界中の陸地が 1 本の連なりに見える。

八面体系の展開図を精密化した図法。切れ目を海に落として大陸を分断せず、ダイマクションより大陸の向きが見慣れた配置に近い。

全世界を正方形に収める。交わる角度が正しく(正角)、切れ目は 4 本の子午線に沿って入る。

海を主役に置く図法。切れ目をすべて陸地に落とすので、世界の海洋が 1 つのつながりとして見える。中央は南極で、外周を陸地が囲む。
切り開いた図法であっても、面の切れ目をまたいで同じ層が正しく乗る。
