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【Matplotlib基础05】样式色彩秀芳华

时间:2020-09-03 20:44:35

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【Matplotlib基础05】样式色彩秀芳华

目录

一、 前言

二、 matplotlib的绘图样式(style)

2.1 matplotlib内置的样式

2.1.1 如何查看matplotlib内置样式:plt.style.available

2.1.2 如何使用matplotlib内置样式:plt.style.use('样式名称')

2.1.3 如何修改matplotlib内样式:设置rcparams

2.1.4 用户如何自定义样式:stylesheet.mplstyle

三、 matplotlib的色彩设置(color)

3.1 设置颜色的几种方式

3.1.1 RGB或RGBA

3.1.2 HEX RGB 或 RGBA

3.1.3 灰度色阶

3.1.4 单字符基本颜色

3.1.5 颜色名称

3.1.6 使用colormap设置一组颜色

四、思考题

4.1 学习如何自定义colormap,并将其应用到任意一个数据集中,绘制一幅图像

一、 前言

这是该项目的最后一章。可以看到matplotlib的入门是十分简单的,介绍了几个常见的图像绘图后,再掌握一些“美观”的技巧就可以算入门。这最后一章着重点在样式和颜色。

二、 matplotlib的绘图样式(style)

(先导入所需要的库)

import matplotlib as mplimport matplotlib.pyplot as pltimport numpy as npplt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei'] #用来正常显示中文标签

在matplotlib中,要想设置绘制样式,最简单的方法是在绘制元素时单独设置样式。 但是有时候,当用户在做专题报告时,往往会希望保持整体风格的统一而不用对每张图一张张修改,因此matplotlib库还提供了四种批量修改全局样式的方式

2.1 matplotlib内置的样式

2.1.1 如何查看matplotlib内置样式:plt.style.available

print(plt.style.available)

通过该代码,我们可以知道matplotlib内部提供了哪些样式:

['Solarize_Light2', '_classic_test_patch', 'bmh', 'classic', 'dark_background', 'fast', 'fivethirtyeight', 'ggplot', 'grayscale', 'seaborn', 'seaborn-bright', 'seaborn-colorblind', 'seaborn-dark', 'seaborn-dark-palette', 'seaborn-darkgrid', 'seaborn-deep', 'seaborn-muted', 'seaborn-notebook', 'seaborn-paper', 'seaborn-pastel', 'seaborn-poster', 'seaborn-talk', 'seaborn-ticks', 'seaborn-white', 'seaborn-whitegrid', 'tableau-colorblind10']

2.1.2 如何使用matplotlib内置样式:plt.style.use('样式名称')

通过plt.style.use('样式名称')就行,具体查看下面代码:

x= np.arange(0,10)y = np.arange(10,20)fig = plt.figure(figsize=(6,3))plt.style.use('default')plt.ylim(0,20)plt.title('title')plt.plot(x,y);

x= np.arange(0,10)y = np.arange(10,20)fig = plt.figure(figsize=(6,3))plt.style.use('Solarize_Light2')plt.ylim(0,20)plt.title('title')plt.plot(x,y);

2.1.3 如何修改matplotlib内样式:设置rcparams

你会遇到这样的场景:

使用了matplotlib的内置样式,但是仍有些地方需要自己修改,那我们该如何操作呢?

我们还可以通过修改默认rc设置的方式改变样式,所有rc设置都保存在一个叫做matplotlib.rcParams的变量中。

这是defalut的样式,现在我们对下图进行修改:

mpl.rcParams['lines.linewidth'] = 2mpl.rcParams['lines.linestyle'] = '--'plt.plot(x,y)

(这里我没有设置xlim,所以有点不同,但是关注点应该是在linestyle上)

2.1.4 用户如何自定义样式:stylesheet.mplstyle

在任意路径下创建一个后缀名为mplstyle的样式清单,编辑文件添加以下样式内容:

axes.titlesize : 24

axes.labelsize : 20

lines.linewidth : 3

lines.markersize : 10

xtick.labelsize : 16

ytick.labelsize : 16

具体步骤:首先建立一个txt文本,往里面写入自己定义的样式内容:

然后修改名称和后缀名:

引用刚刚创建的文件路径

path = 'matplotlib_style.mplstyle'#你的文件路径plt.style.use(path)plt.plot(x,y)

可以同时引用多个:值得特别注意的是,matplotlib支持混合样式的引用,只需在引用时输入一个样式列表,若是几个样式中涉及到同一个参数,右边的样式表会覆盖左边的值

plt.style.use(['dark_background', 'matplotlib_style.mplstyle'])plt.plot([1,2,3,4],[2,3,4,5]);

三、 matplotlib的色彩设置(color)

在可视化中,如何选择合适的颜色和搭配组合也是需要仔细考虑的,色彩选择要能够反映出可视化图像的主旨。

从可视化编码的角度对颜色进行分析,可以将颜色分为

色相亮度饱和度

三个视觉通道。

通常来说:

色相: 没有明显的顺序性、一般不用来表达数据量的高低,而是用来表达数据列的类别。

明度和饱和度:在视觉上很容易区分出优先级的高低、被用作表达顺序或者表达数据量视觉通道。

具体关于色彩理论部分的知识学习,参考下面链接

学会这6个可视化配色基本技巧,还原数据本身的意义

3.1 设置颜色的几种方式

3.1.1 RGB或RGBA

颜色用[0,1]之间的浮点数表示,四个分量按顺序分别为(red, green, blue, alpha),其中alpha透明度可省略 :

plt.style.use('default')plt.plot([1,2,3],[4,5,6],color=(0.1, 0.2, 0.5))plt.plot([4,5,6],[1,2,3],color=(0.1, 0.2, 0.5, 0.5));

3.1.2 HEX RGB 或 RGBA

用十六进制颜色码表示,同样最后两位表示透明度,可省略

plt.plot([1,2,3],[4,5,6],color='#0f0f0f')plt.plot([4,5,6],[1,2,3],color='#0f0f0f80');

RGB颜色和HEX颜色之间是可以一一对应的,以下网址提供了两种色彩表示方法转换工具

Color Hex -

3.1.3 灰度色阶

# 当只有一个位于[0,1]的值时,表示灰度色阶plt.plot([1,2,3],[4,5,6],color='0.5');

3.1.4 单字符基本颜色

matplotlib有八个基本颜色,可以用单字符串来表示,

分别是

'b', 'g', 'r', 'c', 'm', 'y', 'k', 'w',

对应的是

blue, green, red, cyan, magenta, yellow, black, and white的英文缩写

plt.plot([1,2,3],[4,5,6],color='m');

3.1.5 颜色名称

# matplotlib提供了颜色对照表,可供查询颜色对应的名称plt.plot([1,2,3],[4,5,6],color='tan');

3.1.6 使用colormap设置一组颜色

有些图表支持使用colormap的方式配置一组颜色,从而在可视化中通过色彩的变化表达更多信息。

在matplotlib中,colormap共有五种类型:

顺序(Sequential)。通常使用单一色调,逐渐改变亮度和颜色渐渐增加,用于表示有顺序的信息

发散(Diverging)。改变两种不同颜色的亮度和饱和度,这些颜色在中间以不饱和的颜色相遇;当绘制的信息具有关键中间值(例如地形)或数据偏离零时,应使用此值。

循环(Cyclic)。改变两种不同颜色的亮度,在中间和开始/结束时以不饱和的颜色相遇。用于在端点处环绕的值,例如相角,风向或一天中的时间。

定性(Qualitative)。常是杂色,用来表示没有排序或关系的信息。

杂色(Miscellaneous)。一些在特定场景使用的杂

色组合,如彩虹,海洋,地形等。

x = np.random.randn(50)y = np.random.randn(50)plt.style.use('default')plt.scatter(x,y,c=x,cmap='RdPu');

在以下官网页面可以查询上述五种colormap的字符串表示和颜色图的对应关系

Choosing Colormaps in Matplotlib — Matplotlib 3.5.2 documentation

四、思考题

4.1 学习如何自定义colormap,并将其应用到任意一个数据集中,绘制一幅图像

注意colormap的类型要和数据集的特性相匹配,并做简单解释

后面有机会再补,这个感觉用到的不多。

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