matplotlib.colors.LightSource

class matplotlib.colors.LightSource(azdeg=315, altdeg=45, hsv_min_val=0, hsv_max_val=1, hsv_min_sat=1, hsv_max_sat=0) [source]

Основы: object

Создаёт источник света, исходящий из указанного азимута и угла возвышения. Углы задаются в градусах, при этом азимут измеряется по часовой стрелке от севера, а возвышение — вверх от нулевой плоскости поверхности.

Функция shade() используется для создания «затенённых» значений rgb для массива данных. shade_rgb() может быть использована для сочетания изображения rgb с shade_rgb() . hillshade() создаёт карту освещённости поверхности.

Укажите азимут (измеряемый по часовой стрелке от юга) и высоту (измеряемую вверх от плоскости поверхности) источника света в градусах.

Параметры:	azdeg : number, optional Азимут (0-360, градусы по часовой стрелке от севера) источника света. По умолчанию 315 градусов (с северо-запада). altdeg : number, optional Высота (0-90, градусы вверх от горизонта) источника света. По умолчанию 45 градусов от горизонта.

Примечания

Для обратной совместимости параметры hsv_min_val, hsv_max_val, hsv_min_sat и hsv_max_sat могут быть переданы при инициализации. Однако эти параметры будут использоваться только в том случае, если в shade() или shade_rgb() будет передан параметр "blend_mode='hsv'". См. документацию для blend_hsv() для получения дополнительной информации.

blend_hsv(rgb, intensity, hsv_max_sat=None, hsv_max_val=None, hsv_min_val=None, hsv_min_sat=None) [source]

Принимает массив входных данных, преобразует его в значения HSV в заданной цветовой карте, затем корректирует эти значения цвета, чтобы создать впечатление карты рельефа с тенью с указанным источником света. Возвращаются значения RGBA, которые затем могут быть использованы для построения затенённого изображения с помощью imshow.

Цвет полученного изображения будет затемнён, перемещая значения (s,v) (в цветовом пространстве hsv) к (hsv_min_sat, hsv_min_val) в затенённых областях или осветлён, перемещая (s,v) к (hsv_max_sat hsv_max_val) в освещённых областях. По умолчанию экстремумы выбраны таким образом, чтобы полностью затенённые точки были почти чёрными (s = 1, v = 0), а полностью освещённые точки — почти белыми (s = 0, v = 1).

Параметры:

rgb : ndarray Массив MxNx3 RGB с плавающей точкой от 0 до 1 (цветное изображение). intensity : ndarray Массив MxNx1 с плавающей точкой от 0 до 1 (изображение в оттенках серого). hsv_max_sat : number, optional Максимальное значение насыщенности, до которого карта интенсивности может сдвинуть выходное изображение. По умолчанию 1. hsv_min_sat : number, optional Минимальное значение насыщенности, до которого карта интенсивности может сдвинуть выходное изображение. По умолчанию 0. hsv_max_val : number, optional Максимальное значение «v» (в «hsv»), до которого карта интенсивности может сдвинуть выходное изображение. По умолчанию 1. hsv_min_val: число, необязательно Минимальное значение «v» (в «hsv»), до которого карта интенсивности может сдвинуть выходное изображение. По умолчанию 0.

Возвращает:

rgb : ndarray Массив MxNx3 RGB, представляющий объединённые изображения.

blend_overlay(rgb, intensity) [source]

Объединяет изображение rgb с картой интенсивности, используя метод «перекрытия».

Параметры:	rgb : ndarray Массив MxNx3 RGB с плавающей точкой от 0 до 1 (цветное изображение). intensity : ndarray Массив MxNx1 с плавающей точкой от 0 до 1 (изображение в оттенках серого).
Возвращает:	rgb : ndarray Массив MxNx3 RGB, представляющий объединённые изображения.

blend_soft_light(rgb, intensity) [source]

Объединяет изображение rgb с картой интенсивности, используя метод «мягкий свет». Использует формулу «пегтоп».

Параметры:	rgb : ndarray Массив MxNx3 RGB с плавающей точкой от 0 до 1 (цветное изображение). intensity : ndarray Массив MxNx1 с плавающей точкой от 0 до 1 (изображение в оттенках серого).
Возвращает:	rgb : ndarray Массив MxNx3 RGB, представляющий объединённые изображения.

direction

Вектор направления на источник света

hillshade(elevation, vert_exag=1, dx=1, dy=1, fraction=1.0) [source]

Вычисляет интенсивность освещения поверхности, используя заданный азимут и угол возвышения источника света.

Вычисляет векторы нормали для поверхности и затем передаёт их в shade_normals

Параметры:

elevation : array-like Двумерный массив (или эквивалент) значений высоты, используемых для генерации карты освещённости. vert_exag : number, optional Величина, на которую следует увеличить значения высоты при вычислении освещённости. Это может быть использовано либо для исправления различий в единицах между системой координат x-y и системой координат высоты (например, десятичные градусы против метров), либо для усиления или ослабления топографических эффектов. dx : number, optional Шаг по оси x (столбцы) входной сетки высоты. dy : number, optional Шаг по оси y (строки) входной сетки высоты. fraction : number, optional Увеличивает или уменьшает контраст карты рельефа. Значения, большие единицы, приведут к тому, что промежуточные значения будут приближаться к полному освещению или тени (и отсечение любых значений, которые выйдут за пределы 0 или 1). Обратите внимание, что это не визуально или математически эквивалентно вертикальному преувеличению. Возвращает ------- intensity : ndarray Двумерный массив значений освещённости от 0 до 1, где 0 — полная тень, а 1 — полное освещение.

shade(data, cmap, norm=None, blend_mode='overlay', vmin=None, vmax=None, vert_exag=1, dx=1, dy=1, fraction=1, **kwargs) [source]

Объединение значений, отображаемых с помощью цветовой карты, с картой интенсивности освещения (также известной как "hillshade") значений.

Параметры:

data : array-like Двумерный массив (или эквивалент) значений высоты, используемых для создания затенённой карты. cmap : Colormap instance Цветовая карта, используемая для раскрашивания массива data. Обратите внимание, что это должен быть экземпляр Colormap. Например, вместо передачи cmap='gist_earth', используйте cmap=plt.get_cmap('gist_earth'). norm : Normalize instance, optional Нормализация, используемая для масштабирования значений перед отображением с помощью цветовой карты. Если None, входные данные будут масштабированы линейно между их минимальным и максимальным значениями. blend_mode : {'hsv', 'overlay', 'soft'} or callable, optional Тип смешивания, используемый для объединения значений, отображаемых с помощью цветовой карты, со значениями интенсивности освещения. По умолчанию "overlay". Обратите внимание, что для большинства топографических поверхностей "overlay" или "soft" выглядят визуально более реалистично. Если предоставлена пользовательская функция, ожидается, что она будет объединять массив RGB MxNx3 с плавающей запятой (диапазон от 0 до 1) с массивом hillshade MxNx1 (также от 0 до 1). (Вызов func(rgb, illum, **kwargs)). Дополнительные аргументы kwargs, переданные в эту функцию, будут переданы функции blend_mode. vmin : scalar or None, optional Минимальное значение, используемое при отображении данных data с помощью цветовой карты. Если None, используется минимальное значение в data. Если указан norm, этот аргумент будет проигнорирован. vmax : scalar or None, optional Максимальное значение, используемое при отображении данных data с помощью цветовой карты. Если None, используется максимальное значение в data. Если указан norm, этот аргумент будет проигнорирован. vert_exag : number, optional Коэффициент преувеличения значений высоты при расчёте освещения. Это можно использовать для исправления различий в единицах между системой координат x-y и системой координат высоты (например, десятичные градусы против метров) или для преувеличения или снижения значимости топографии. dx : number, optional Шаг по оси x (столбцы) входной сетки elevation. dy : number, optional Шаг по оси y (строки) входной сетки elevation. fraction : number, optional Усиливает или ослабляет контраст hillshade. Значения, большие единицы, приблизят промежуточные значения к полному освещению или тени (и обрежут любые значения, которые выйдут за пределы 0 или 1). Обратите внимание, что это не визуально и не математически то же самое, что и вертикальное преувеличение. Дополнительные kwargs передаются функции *blend_mode*.

Возвращаемое значение:

rgba : ndarray Массив MxNx4 с плавающей запятой, значения в диапазоне 0-1.

shade_normals(normals, fraction=1.0) [source]

Вычисляет интенсивность освещения для нормалей поверхности, используя заданный азимут и высоту источника света.

Представьте себе искусственное солнце, расположенное на бесконечном расстоянии в определённом азимуте и высоте, освещающее нашу поверхность. Части поверхности, наклонённые к солнцу, должны светлеть, а части, обращённые в противоположную сторону, - темнеть.

Параметры:	fraction : number, optional Усиливает или ослабляет контраст hillshade. Значения, большие единицы, приблизят промежуточные значения к полному освещению или тени (и обрежут любые значения, которые выйдут за пределы 0 или 1). Обратите внимание, что это не визуально и не математически то же самое, что и вертикальное преувеличение.
Возвращаемое значение:	intensity : ndarray Двумерный массив значений освещённости от 0 до 1, где 0 означает полную тень, а 1 - полное освещение.

shade_rgb(rgb, elevation, fraction=1.0, blend_mode='hsv', vert_exag=1, dx=1, dy=1, **kwargs) [source]

Принимает входной массив RGB (ny*nx*3), изменяет его цветовые значения, чтобы создать впечатление карты затенённого рельефа с заданным источником света, используя высоту (ny*nx). Возвращается новый массив RGB (ny*nx*3).

Параметры:

rgb : array-like Массив RGB MxNx3, предполагается, что значения находятся в диапазоне от 0 до 1. elevation : array-like Двумерный массив (или эквивалент) значений высоты, используемых для создания затенённой карты. fraction : number Усиливает или ослабляет контраст hillshade. Значения, большие единицы, приблизят промежуточные значения к полному освещению или тени (и обрежут любые значения, которые выйдут за пределы 0 или 1). Обратите внимание, что это не визуально и не математически то же самое, что и вертикальное преувеличение. blend_mode : {'hsv', 'overlay', 'soft'} or callable, optional Тип смешивания для объединения значений, отображаемых с помощью цветовой карты, со значениями интенсивности освещения. Для обратной совместимости по умолчанию "hsv". Обратите внимание, что для большинства топографических поверхностей "overlay" или "soft" выглядят визуально более реалистично. Если предоставлена пользовательская функция, ожидается, что она будет объединять массив RGB MxNx3 с плавающей запятой (диапазон от 0 до 1) с массивом hillshade MxNx1 (также от 0 до 1). (Вызов func(rgb, illum, **kwargs)). Дополнительные аргументы kwargs, переданные в эту функцию, будут переданы функции blend_mode. vert_exag : number, optional Коэффициент преувеличения значений высоты при расчёте освещения. Это можно использовать для исправления различий в единицах между системой координат x-y и системой координат высоты (например, десятичные градусы против метров) или для преувеличения или снижения значимости топографии. dx : number, optional Шаг по оси x (столбцы) входной сетки elevation. dy : number, optional Шаг по оси y (строки) входной сетки elevation. Дополнительные kwargs передаются функции *blend_mode*.

Возвращаемое значение:

shaded_rgb : ndarray Массив MxNx3 с плавающей запятой, значения в диапазоне 0-1.

Примеры использования matplotlib.colors.LightSource

Пример затенения

Затенённое и нормализованное отображение с помощью степени

Пример 3D с главной страницы

Демонстрация фильтра Agg

Настройка затенения на 3D-поверхности

Затенение

Топографическое затенение