python - 设置 Matplotlib 颜色条大小以匹配图形

Question

我无法让像这样的 imshow 图表上的颜色条与图表的高度相同，事后没有使用 Photoshop。我如何获得匹配的高度？

Answer 1

这种组合（以及接近这些的值）似乎“神奇地”让我保持颜色条按比例缩放到绘图，无论显示尺寸如何。

plt.colorbar(im,fraction=0.046, pad=0.04)

它也不需要共享可以使绘图不方形的轴。

Answer 2

您可以使用 matplotlib AxisDivider轻松完成此操作。

链接页面中的示例也可以在不使用子图的情况下工作：

import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.axes_grid1 import make_axes_locatable
import numpy as np
    
plt.figure()
ax = plt.gca()
im = ax.imshow(np.arange(100).reshape((10,10)))
    
# create an axes on the right side of ax. The width of cax will be 5%
# of ax and the padding between cax and ax will be fixed at 0.05 inch.
divider = make_axes_locatable(ax)
cax = divider.append_axes("right", size="5%", pad=0.05)
   
plt.colorbar(im, cax=cax)

Answer 3

我很感激上面的所有答案。但是，就像一些答案和评论指出的那样，该axes_grid1模块无法解决 GeoAxes，而调整fraction、pad、shrink和其他类似参数不一定能给出非常精确的顺序，这真的让我很困扰。我相信给colorbar它自己的axes可能是解决所有提到的问题的更好的解决方案。

代码

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

fig=plt.figure()
ax = plt.axes()
im = ax.imshow(np.arange(100).reshape((10,10)))

# Create an axes for colorbar. The position of the axes is calculated based on the position of ax.
# You can change 0.01 to adjust the distance between the main image and the colorbar.
# You can change 0.02 to adjust the width of the colorbar.
# This practice is universal for both subplots and GeoAxes.

cax = fig.add_axes([ax.get_position().x1+0.01,ax.get_position().y0,0.02,ax.get_position().height])
plt.colorbar(im, cax=cax) # Similar to fig.colorbar(im, cax = cax)

结果

后来，我发现matplotlib.pyplot.colorbar官方文档也提供了ax选项，它们是现有的轴，将为颜色条提供空间。因此，它对多个子图很有用，见下文。

代码

fig, ax = plt.subplots(2,1,figsize=(12,8)) # Caution, figsize will also influence positions.
im1 = ax[0].imshow(np.arange(100).reshape((10,10)), vmin = -100, vmax =100)
im2 = ax[1].imshow(np.arange(-100,0).reshape((10,10)), vmin = -100, vmax =100)
fig.colorbar(im1, ax=ax)

结果

同样，您也可以通过指定 cax 来实现类似的效果，从我的角度来看，这是一种更准确的方式。

代码

fig, ax = plt.subplots(2,1,figsize=(12,8))
im1 = ax[0].imshow(np.arange(100).reshape((10,10)), vmin = -100, vmax =100)
im2 = ax[1].imshow(np.arange(-100,0).reshape((10,10)), vmin = -100, vmax =100)
cax = fig.add_axes([ax[1].get_position().x1-0.25,ax[1].get_position().y0,0.02,ax[0].get_position().y1-ax[1].get_position().y0])
fig.colorbar(im1, cax=cax)

结果

Answer 4

@bogatron 已经给出了matplotlib docs建议的答案，它产生了正确的高度，但它引入了一个不同的问题。现在颜色条的宽度（以及颜色条和绘图之间的空间）随着绘图的宽度而变化。换句话说，颜色条的纵横比不再固定。

要获得正确的高度和给定的纵横比，您必须更深入地挖掘神秘的axes_grid1模块。

import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.axes_grid1 import make_axes_locatable, axes_size
import numpy as np

aspect = 20
pad_fraction = 0.5

ax = plt.gca()
im = ax.imshow(np.arange(200).reshape((20, 10)))
divider = make_axes_locatable(ax)
width = axes_size.AxesY(ax, aspect=1./aspect)
pad = axes_size.Fraction(pad_fraction, width)
cax = divider.append_axes("right", size=width, pad=pad)
plt.colorbar(im, cax=cax)

请注意，这指定了颜色条的宽度和绘图的高度（与之前的图形宽度相反）。

现在可以将颜色条和绘图之间的间距指定为颜色条宽度的一部分，恕我直言，这是一个比图形宽度的一部分更有意义的数字。

更新：

我创建了一个关于该主题的 IPython 笔记本，将上面的代码打包成一个易于重用的函数：

import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits import axes_grid1

def add_colorbar(im, aspect=20, pad_fraction=0.5, **kwargs):
    """Add a vertical color bar to an image plot."""
    divider = axes_grid1.make_axes_locatable(im.axes)
    width = axes_grid1.axes_size.AxesY(im.axes, aspect=1./aspect)
    pad = axes_grid1.axes_size.Fraction(pad_fraction, width)
    current_ax = plt.gca()
    cax = divider.append_axes("right", size=width, pad=pad)
    plt.sca(current_ax)
    return im.axes.figure.colorbar(im, cax=cax, **kwargs)

它可以这样使用：

im = plt.imshow(np.arange(200).reshape((20, 10)))
add_colorbar(im)

Answer 5

以上所有解决方案都很好，但我最喜欢@Steve's 和@bejota's，因为它们不涉及花哨的调用并且是通用的。

通用是指适用于任何类型的轴，包括GeoAxes. 例如，如果您有用于映射的投影轴：

projection = cartopy.crs.UTM(zone='17N')
ax = plt.axes(projection=projection)
im = ax.imshow(np.arange(200).reshape((20, 10)))

打电话给

cax = divider.append_axes("right", size=width, pad=pad)

将失败：KeyException: map_projection

因此，使用所有类型的轴处理颜色条大小的唯一通用方法是：

ax.colorbar(im, fraction=0.046, pad=0.04)

使用从 0.035 到 0.046 的分数以获得最佳尺寸。但是，fraction 和 paddig 的值需要调整以最适合您的绘图，并且会根据颜色条的方向是垂直位置还是水平位置而有所不同。

Answer 6

当您colorbar使用分数和/或收缩参数创建尝试时。

从文件：

分数 0.15; 用于颜色条的原始轴的分数

收缩 1.0；缩小颜色条的分数

Answer 7

另一种选择是

shrink=0.7, aspect=20*0.7

shrink缩放高度和宽度，但aspect参数恢复原始宽度。默认纵横比为 20。根据0.7经验确定。