python - Matplotlib "gray"颜色图不跨越全黑到白范围

Question

以下代码产生一个圆形图案:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as mp

def sphere_depth(x, y, depth, radius):
  squ = x**2 + y**2
  rsqu = radius**2
  squ[squ > rsqu] = rsqu
  res = np.sqrt(rsqu - squ)
  res -= (radius - depth)
  res[res < 0.] = 0.
  return res

y_pix = x_pix = 100.

c_steps = 10

x, y = np.mgrid[0:x_pix:1, 0:y_pix:1]
z = sphere_depth(x - x_pix / 2, y - y_pix / 2, 5., 100.)
lvls = np.linspace(z.min(), z.max(), c_steps)

mp.close(1)
fig = mp.figure(1)
mp.axes([0, 0, 1, 1], frameon=False)
mp.contourf(x, y, z, cmap=mp.cm.gray, levels=lvls)
mp.axis('off')
mp.savefig("test.png")

颜色图设置为“灰色”，我希望最小值对应于黑色，最大值对应于白色。虽然后者是正确的，但前者不适用于此示例。最低值是深灰色。这可以在增加 c_steps 时进行调整，但我需要有一个非常粗粒度的灰色 map 。感谢您提出如何以黑色开始并以白色结束的任何想法。

Answer 1

在这种情况下，

contourf 的行为与 imshow 或 pcolormesh 略有不同。这是为了与 contour 保持一致，并且由于级别的定义方式。

每个级别范围的颜色由该范围的中点定义。 (此外，您的中心轮廓实际上并不是完全白色的，但在视觉上与它完全相同。)

要指定您希望第一个间隔填充“纯”黑色，请在您的示例中设置 vmin=mean(lvls[:1])。

例如，根据您在问题中的出色示例:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

def sphere_depth(x, y, depth, radius):
  squ = x**2 + y**2
  rsqu = radius**2
  squ[squ > rsqu] = rsqu
  res = np.sqrt(rsqu - squ)
  res -= (radius - depth)
  res[res < 0.] = 0.
  return res

y_pix = x_pix = 100.

c_steps = 10

x, y = np.mgrid[0:x_pix:1, 0:y_pix:1]
z = sphere_depth(x - x_pix / 2, y - y_pix / 2, 5., 100.)
lvls = np.linspace(z.min(), z.max(), c_steps)

fig = plt.figure()
ax = fig.add_axes([0, 0, 1, 1], frameon=False)
ax.contourf(x, y, z, levels=lvls, cmap=plt.cm.gray, 
            vmin=np.mean(lvls[:2]), vmax=np.mean(lvls[-2:]))
ax.axis('off')

plt.show()

只是为了比较，这是原始示例中的图像:

它很微妙，但第一个在边缘有“纯”黑色，而第二个则没有。