python - Matplotlib:具有透明颜色的填充等高线图

Question

有人知道——在 Matplotlib 中——如何用半透明颜色制作好看的填充等高线图吗？如果向 contourf() 传递一个具有半透明颜色的颜色图，它会在填充区域之间产生小间隙:

根据docs ，这不是错误(“contourf() [...] 不绘制多边形边”)。要绘制边缘，建议“通过调用 contour() 添加线条轮廓”。但这看起来也不太好，因为边缘变得太不透明了:

您可以尝试使用 contour() 的 linewidth 参数，但这并没有太大帮助。有什么想法吗？

这是重现问题的代码(我使用面向对象的 API，但结果与 pyplot 相同):

import matplotlib
import numpy as np
from matplotlib.figure import Figure
from matplotlib.backends.backend_agg import FigureCanvasAgg

# generate some data
shape = (100, 100)
x_rng = np.linspace(-1, 1, shape[1])
y_rng = np.linspace(-1, 1, shape[0])
x, y = np.meshgrid(x_rng, y_rng)
z = np.sqrt(x**2 + y**2)

# create figure
width_inch, height_inch = 5, 5  # results in 500x500px with dpi=100
fig = Figure()
fig.set_size_inches((width_inch, height_inch))
FigureCanvasAgg(fig)
ax = fig.add_axes([0., 0., 1., 1.])
ax.set_axis_off()

# define some colors with alpha < 1
alpha = 0.9
colors = [
    (0.1, 0.1, 0.5, alpha),  # dark blue
    (0.0, 0.7, 0.3, alpha),  # green
    (0.9, 0.2, 0.7, alpha),  # pink
    (0.0, 0.0, 0.0, alpha),  # black
    (0.1, 0.7, 0.7, alpha),  # light blue
]
cmap = matplotlib.colors.ListedColormap(colors)
levels = np.array(np.linspace(0, z.max(), len(colors)))
norm = matplotlib.colors.BoundaryNorm(levels, ncolors=cmap.N)

# contourf plot produces small gaps between filled areas
cnt = ax.contourf(x, y, z, levels, cmap=cmap, norm=norm,
                  antialiased=True, linecolor='none')

# this fills the gaps, but it makes them too opaque
# ax.contour(x, y, z, levels, cmap=cmap, norm=norm,
#            antialiased=True)

# the same is true for this trick:
# for c in cnt.collections:
#     c.set_edgecolor("face")

filename = "/tmp/contourf.png"
fig.savefig(filename, dpi=100, transparent=True, format="png")

PS:相同的情节在 SVG 后端看起来不错。

PPS: pcolormesh() 也有类似的问题:

ax.pcolormesh(x, y, z, cmap=cmap, norm=norm,
              edgecolor="face", antialiased=True)

Answer 1

我不知道这是否能解决您的问题，因为“好看”有点主观，但这是在放大到该级别将使用矢量格式，如 SVG、EPS 等(如您所指出的)。

SVG(可缩放矢量图形)

如果关闭抗锯齿，您可以消除边缘模糊和“不透明”，但在高缩放级别时您会看到圆的边缘呈锯齿状。您可以尝试将 dpi 增加到 300dpi，然后另存为 tiff:

Tiff，300dpi，抗锯齿=假

抗锯齿将沿圆边界混合图像，因此混合透明的粉红色和绿色将产生更暗的颜色，这可能给人一种看起来更不透明的印象，即使透明度在理论上是相同的.

通过注释/注释掉您代码的以下部分，我得到了不同的结果，但结果太主观了，无法说哪个更好看:

设置轮廓但不设置边缘颜色:

ax.contour(x, y, z, levels, cmap=cmap, norm=norm,
            antialiased=True)

# the same is true for this trick:
# for c in cnt.collections:
#     c.set_edgecolor("face")

不设置轮廓，设置边缘颜色:

# ax.contour(x, y, z, levels, cmap=cmap, norm=norm,
#            antialiased=True)

# the same is true for this trick:
 for c in cnt.collections:
     c.set_edgecolor("face")

但它们是否好看取决于解释。我发现的另一件事是我的图像查看器有它自己内置的抗锯齿功能，所以你可能想在尝试进行比较时关闭它。