python - 范围在 matplotlib 中的真正作用是什么？

Question

最近我在导入图像和使用来自 numpy 的随机数据后一直在摆弄 matplotlib。我将图表的范围更改为双倍最大范围(即 20x20 矩阵为 40x40)，但它们看起来仍然相同。我找不到任何关于这种情况下真正作用的文档。它是否会复制我的数据、对其进行插值或使用其他函数？

Answer 1

我想您在此处询问 imshow 的 extent 关键字参数。

这用于定义坐标区中图像的单位。默认情况下，即不设置范围时，单位恰好是数组的像素。例如。如果您有 10x10 像素的图像，则范围为 (-0.5, 9.5, 9.5, -0.5)

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np; np.random.seed(42)

data = np.random.rand(10,10)

fig, ax = plt.subplots()

im = ax.imshow(data)
print(im.get_extent())  # prints (-0.5, 9.5, 9.5, -0.5)

每个像素都是一个单位大，整数是像素中心。

但是，您可能想对图像使用不同的单位。您可能对数据进行了校准，或者数据是使用不同单位的计算结果。在这种情况下，可以设置extent来确定图像将驻留在轴单位的2D空间中的位置。例如。如果您希望图像在 x 方向上从 -300 扩展到 300，在 y 方向上从 50 扩展到 450，您可以使用 extent=[-300,300,450,50]。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np; np.random.seed(42)

data = np.random.rand(10,10)

fig, ax2 = plt.subplots()

ax2.imshow(data, extent=[-300,300,450,50])

plt.show()

由于默认的等长宽比 (aspect="equal")，不仅轴坐标现在变为从 -300 到 300 和 50 到 450 的范围，而且图像的形状也发生了变化现在变成非二次方，即具有 (450-50)/(300+300)=0.666 的方面。

有一个tutorial on origin and extent可用，它也解释了这一点，并且还阐明了如何确定和操作相对于图像数据的轴方向。