matplotlib.pyplot

Обзор функций Pyplot

matplotlib.pyplot.plotting() [source]

Функция	Описание
acorr	Построение автокорреляции x.
angle_spectrum	Построение спектра фаз.
annotate	Добавление аннотации к точке xy с текстом text.
arrow	Добавление стрелки на оси.
autoscale	Автоматическое масштабирование области отображения осей к данным (вкл/выкл).
axes	Добавление области графиков к текущей фигуре и установка ее в качестве текущей области графиков.
axhline	Добавление горизонтальной линии через ось.
axhspan	Добавление горизонтального отрезка (прямоугольника) через ось.
axis	Удобный метод получения или установки некоторых свойств осей.
axvline	Добавление вертикальной линии через ось.
axvspan	Добавление вертикального отрезка (прямоугольника) через ось.
bar	Построение столбчатой диаграммы.
barbs	Построение 2D поля стрелок.
barh	Построение горизонтальной столбчатой диаграммы.
box	Включение или отключение рамки области графиков на текущих осях.
boxplot	Построение диаграммы размаха.
broken_barh	Построение горизонтальной последовательности прямоугольников.
cla	Очистка текущей области графиков.
clabel	Подпись контурного графика.
clf	Очистка текущей фигуры.
clim	Установка пределов цветов текущего изображения.
close	Закрытие окна фигуры.
cohere	Построение когерентности между x и y.
colorbar	Добавление цветовой шкалы к графику.
contour	Построение контуров.
contourf	Построение контуров.
csd	Построение кросс-спектральной плотности.
delaxes	Удаление Axes ax (по умолчанию, текущая область графиков) из его фигуры.
draw	Перерисовка текущей фигуры.
errorbar	Построение графиков y против x с линиями и/или маркерами с прикреплёнными погрешностями.
eventplot	Построение одинаковых параллельных линий в заданных позициях.
figimage	Добавление нересемплированного изображения в фигуру.
figlegend	Размещение легенды на фигуре.
fignum_exists	Возвращает, существует ли фигура с заданным идентификатором.
figtext	Добавление текста в фигуру.
figure	Создание новой фигуры.
fill	Построение заполненных многоугольников.
fill_between	Заполнение области между двумя горизонтальными кривыми.
fill_betweenx	Заполнение области между двумя вертикальными кривыми.
findobj	Поиск объектов художника.
gca	Получение текущего экземпляра Axes в текущей фигуре, соответствующего заданным ключевым словам, или создание нового.
gcf	Получение текущей фигуры.
gci	Получение текущего цветного объекта.
get_figlabels	Возвращает список существующих меток фигур.
get_fignums	Возвращает список существующих номеров фигур.
grid	Настройка линий сетки.
hexbin	Построение 2D гексагональной гистограммы точек x, y.
hist	Построение гистограммы.
hist2d	Построение 2D гистограммы.
hlines	Построение горизонтальных линий в каждой позиции y от xmin до xmax.
imread	Чтение изображения из файла в массив.

imsave	Сохранить массив в виде файла изображения.
imshow	Отобразить данные в виде изображения; т.е.
install_repl_displayhook	Установить обработчик отображения repl, чтобы любые устаревшие графики автоматически перерисовывались при возвращении управления в repl.
ioff	Выключить интерактивный режим.
ion	Включить интерактивный режим.
isinteractive	Возвращает, нужно ли перерисовывать после каждой команды построения графика.
legend	Разместить легенду на оси.
locator_params	Управление поведением основных меткок-локаторов.
loglog	Построение графика с логарифмической шкалой по обеим осям (x и y).
magnitude_spectrum	Построение графика спектра величины.
margins	Установить или получить поля автоматического масштабирования.
matshow	Отображение массива как матрицы в новом окне графического вывода.
minorticks_off	Убрать мелкие деления с осей.
minorticks_on	Отобразить мелкие деления на осях.
pause	Пауза на interval секунд.
pcolor	Построение псевдоцветового графика с нерегулярной прямоугольной сеткой.
pcolormesh	Построение псевдоцветового графика с нерегулярной прямоугольной сеткой.
phase_spectrum	Построение графика фазового спектра.
pie	Построение круговой диаграммы.
plot	Построение графика y по x в виде линий и/или маркеров.
plot_date	Построение графика данных, содержащих даты.
plotfile	[Устарело] Построение графика данных из файла.
polar	Построение полярного графика.
psd	Построение графика спектра мощности.
quiver	Построение 2D поля стрелок.
quiverkey	Добавление ключа к графику стрелок.
rc	Установить текущие параметры rc.
rc_context	Возвращает менеджер контекста для управления параметрами rc.
rcdefaults	Восстановить параметры rc из внутренних значений по умолчанию Matplotlib.
rgrids	Получить или установить радиальные линии сетки на текущем полярном графике.
savefig	Сохранить текущий график.
sca	Установить текущую область графика (Axes instance) на ax.
scatter	Диаграмма рассеяния y по x.
sci	Установить текущее изображение.
semilogx	Построение графика с логарифмической шкалой по оси x.
semilogy	Построение графика с логарифмической шкалой по оси y.
set_cmap	Установить цветовую карту по умолчанию и применить её к текущему изображению, если оно есть.
setp	Установить свойство объекта художника.
show	Отобразить все графики.
specgram	Построение спектрограммы.
spy	Построение графика разреженности 2D массива.
stackplot	Построение стопки областей.
stem	Построение графика стебельков.
step	Построение ступенчатого графика.
streamplot	Построение линий потока векторного поля.
subplot	Добавить подграфик к текущему графику.
subplot2grid	Создать область графика (axis) в заданном месте внутри регулярной сетки.
subplot_tool	Открыть окно инструментария подграфиков для данного графика.
subplots	Создать график и набор подграфиков.
subplots_adjust	Настроить расположение подграфиков.
suptitle	Добавить централизованное заголовок к графику.

switch_backend	Закрыть все открытые фигуры и установить бэкенд Matplotlib.
table	Добавить таблицу на Axes.
text	Добавить текст на область графиков.
thetagrids	Получить или установить линии сетки по углу на текущем полярном графике.
tick_params	Изменить внешний вид делений, меток делений и линий сетки.
ticklabel_format	Изменить используемый по умолчанию ScalarFormatter для линейных осей.
tight_layout	Автоматически подгоняет параметры подграфиков, чтобы обеспечить указанные отступы.
title	Установить заголовок для области графиков.
tricontour	Отобразить контуры на неструктурированной треугольной сетке.
tricontourf	Отобразить контуры на неструктурированной треугольной сетке.
tripcolor	Создать псевдоцветной график неструктурированной треугольной сетки.
triplot	Отобразить неструктурированную треугольную сетку в виде линий и/или маркеров.
twinx	Создать и вернуть вторую ось, которая использует общую ось x.
twiny	Создать и вернуть вторую ось, которая использует общую ось y.
uninstall_repl_displayhook	Отключить хук отображения matplotlib.
violinplot	Создать график «скрипка».
vlines	Отобразить вертикальные линии.
xcorr	Отобразить взаимную корреляцию между x и y.
xkcd	Включить режим рисования в стиле комиксов xkcd.
xlabel	Установить метку для оси x.
xlim	Получить или установить пределы оси x текущей области графиков.
xscale	Установить масштаб оси x.
xticks	Получить или установить текущие позиции и метки делений оси x.
ylabel	Установить метку для оси y.
ylim	Получить или установить пределы оси y текущей области графиков.
yscale	Установить масштаб оси y.
yticks	Получить или установить текущие позиции и метки делений оси y.

Цвета в Matplotlib

Существует множество цветовых карт, которые можно использовать для сопоставления данных с цветовыми значениями. Ниже приведены несколько способов использования цвета в Matplotlib.

Для более углубленного изучения цветовых карт см. учебник Выбор цветовых карт в Matplotlib.

matplotlib.pyplot.colormaps() [source]

Matplotlib предоставляет ряд цветовых карт, и другие можно добавить с помощью register_cmap(). Эта функция документирует встроенные цветовые карты и также вернёт список всех зарегистрированных цветовых карт, если она вызвана.

Вы можете установить цветовую карту для изображения, pcolor, scatter и т. д., используя ключевой аргумент:

imshow(X, cmap=cm.hot)

или с помощью функции set_cmap():

imshow(X)
pyplot.set_cmap('hot')
pyplot.set_cmap('jet')

В интерактивном режиме функция set_cmap() обновит цветовую карту постфактум, позволяя вам увидеть, какая из них лучше всего подходит для ваших данных.

Все встроенные цветовые карты можно перевернуть, добавив _r: Например, gray_r — это обратная карта gray.

Существуют несколько распространённых цветовых схем, используемых в визуализации:

Последовательные схемы

для униполярных данных, которые прогрессируют от низкого к высокому

Разделяющие схемы

для биполярных данных, которые подчёркивают положительные или отрицательные отклонения от центрального значения

Циклические схемы

для построения значений, которые повторяются на концах, таких как фазовый угол, направление ветра или время суток

Качественные схемы

для номинальных данных, у которых нет внутренней упорядоченности, где цвет используется только для различения категорий

Matplotlib поставляется с 4 перцептуально-унифицированными цветовыми картами, которые рекомендуются для последовательных данных:

Цветовая карта	Описание
inferno	перцептуально-унифицированные оттенки чёрного-красного-жёлтого
magma	перцептуально-унифицированные оттенки чёрного-красного-белого
plasma	перцептуально-унифицированные оттенки синего-красного-жёлтого
viridis	перцептуально-унифицированные оттенки синего-зелёного-жёлтого

Следующие цветовые карты основаны на цветовых спецификациях и дизайнах ColorBrewer, разработанных Синтией Брюэр:

Разделяющие цветовые карты ColorBrewer (яркость максимальна в середине и уменьшается к разноцветным концам):

Цветовая карта	Описание
BrBG	коричневый, белый, сине-зелёный
PiYG	розовый, белый, жёлто-зелёный
PRGn	фиолетовый, белый, зелёный
PuOr	оранжевый, белый, фиолетовый
RdBu	красный, белый, синий
RdGy	красный, белый, серый
RdYlBu	красный, жёлтый, синий
RdYlGn	красный, жёлтый, зелёный
Spectral	красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, синий

Последовательные цветовые карты ColorBrewer (яркость монотонно уменьшается):

Цветовая карта	Описание
Blues	белый до тёмно-синего
BuGn	белый, светло-синий, тёмно-зелёный
BuPu	белый, светло-синий, тёмно-фиолетовый
GnBu	белый, светло-зелёный, тёмно-синий
Greens	белый до тёмно-зелёного
Greys	белый до чёрного (нелинейный)
Oranges	белый, оранжевый, тёмно-коричневый
OrRd	белый, оранжевый, тёмно-красный
PuBu	белый, светло-фиолетовый, тёмно-синий
PuBuGn	белый, светло-фиолетовый, тёмно-зелёный
PuRd	белый, светло-фиолетовый, тёмно-красный
Purples	белый до тёмно-фиолетового
RdPu	белый, розовый, тёмно-фиолетовый
Reds	белый до тёмно-красного
YlGn	светло-жёлтый, тёмно-зелёный
YlGnBu	светло-жёлтый, светло-зелёный, тёмно-синий
YlOrBr	светло-жёлтый, оранжевый, тёмно-коричневый
YlOrRd	светло-жёлтый, оранжевый, тёмно-красный

Качественные цветовые карты ColorBrewer:

(Для построения номинальных данных используется ListedColormap, а не LinearSegmentedColormap. Для разного количества категорий рекомендуется использовать различные наборы цветов.)

• Accent
• Dark2
• Paired
• Pastel1
• Pastel2
• Set1
• Set2
• Set3

Также включён набор цветовых карт, полученных из одноимённых цветовых карт, поставляемых с Matlab:

Цветовая карта	Описание
autumn	последовательные линейно-возрастающие оттенки красного-оранжевого-жёлтого
bone	последовательно увеличивающаяся чёрно-белая цветовая карта с оттенком синего, чтобы эмулировать рентгеновскую плёнку
cool	линейно-убывающие оттенки сине-пурпурного
copper	последовательно увеличивающиеся оттенки чёрного-медного
flag	повторяющийся красно-бело-сине-чёрный узор (не циклический на концах)
gray	последовательно увеличивающийся черно-белый градиент серого
hot	последовательный чёрный-красный-жёлтый-белый, чтобы эмулировать чёрное тело излучения от объекта при возрастающих температурах
jet	спектральная карта с тёмными концами, сине-голубо-жёлто-красная; основана на симуляции потока струи NCSA [1]
pink	последовательно увеличивающийся пастельный чёрный-розовый-белый, предназначенный для тонирования фотографий в сепии
prism	повторяющийся красно-жёлто-зелёно-сине-фиолетовый-...-зелёный узор (не циклический на концах)
spring	линейно-возрастающие оттенки пурпурно-жёлтого
summer	последовательные линейно-возрастающие оттенки зелёно-жёлтого
winter	линейно-возрастающие оттенки сине-зелёного

Включён набор палитр из пакета научной визуализации Yorick, являющегося развитием пакета GIST, оба — работы Дэвида Х. Манро:

Цветовая карта	Описание
gist_earth	цвета картографов от тёмно-синего глубокого океана до зелёных низменностей, коричневых возвышенностей до белых гор
gist_heat	последовательно увеличивающийся чёрный-красный-оранжевый-белый, чтобы эмулировать чёрное тело излучения от железного стержня по мере его нагрева
gist_ncar	псевдо-спектральная чёрно-сине-зелёно-жёлто-красно-фиолетово-белая цветовая карта Национального центра атмосферных исследований [2]
gist_rainbow	проходит через цвета в спектральном порядке от красного до фиолетового при полной насыщенности (как hsv, но не циклический)
gist_stern	«специальная таблица цветов Штерна» из программного обеспечения Interactive Data Language

Набор циклических цветовых карт:

Цветовая карта	Описание
hsv	красный-жёлтый-зелёный-голубой-синий-пурпурный-красный, образуется путём изменения компонента оттенка в цветовом пространстве HSV
twilight	перцептуально-унифицированные оттенки белого-синего-чёрного-красного-белого
twilight_shifted	перцептуально-унифицированные оттенки чёрного-синего-белого-красного-чёрного

Другие различные схемы:

Цветовая карта	Описание
afmhot	последовательный чёрный-оранжевый-жёлтый-белый спектр чёрного тела, обычно используемый в атомно-силовой микроскопии
brg	синий-красный-зелёный
bwr	разделяющая сине-бело-красная
coolwarm	разделяющая сине-серо-красная, предназначенная для избежания проблем с 3D-затенённостью, дальтонизмом и порядком цветов [3]
CMRmap	«Цветовые карты по умолчанию на цветных изображениях часто воспроизводятся как путающие черно-белые изображения. Предложенная цветовая карта сохраняет эстетически приятное цветное изображение, которое автоматически воспроизводится в монотонный оттенок серого с дискретными, количественными уровнями насыщенности» [4]
cubehelix	В отличие от большинства других цветовых схем, куб-спираль была разработана Д.А. Грин, чтобы быть монотонно возрастающей по восприятию яркости. Кроме того, при печати на черно-белом постскриптовом принтере схема приводит к оттенкам серого с монотонно возрастающей яркостью. Эта цветовая схема называется куб-спираль, потому что значения (r, g, b), полученные, могут быть визуализированы как сжатая спираль вокруг диагонали в цветном кубе (r, g, b).
gnuplot	традиционная схема pm3d gnuplot (чёрно-сине-красно-жёлтая)
gnuplot2	последовательный цвет, печатаемый как серый (чёрно-сине-фиолетово-жёлто-белый)
ocean	зелёно-сине-белый
rainbow	спектральная пурпурно-сине-зелёно-жёлто-оранжево-красная цветовая карта с разделяющей яркостью
seismic	разделяющая сине-бело-красная
nipy_spectral	чёрно-фиолетово-сине-зелёно-жёлто-красно-белая шкала, изначально из проекта Neuroimaging in Python
terrain	цвета картографов, синий-зелёный-жёлтый-коричневый-белый, изначально из IGOR Pro

Следующие цветовые карты избыточны и могут быть удалены в будущих версиях. Рекомендуется использовать имена в описаниях вместо них, которые дают идентичный результат:

Цветовая карта	Описание
gist_gray	идентично gray
gist_yarg	идентично gray_r
binary	идентично gray_r

Примечания

[1]	Цветовые карты радуги, jet в частности, считаются плохим выбором для научной визуализации многими исследователями: Rainbow Color Map (Still) Considered Harmful

[2]	Похоже на «BkBlAqGrYeOrReViWh200» из NCAR Command Language. См. Color Table Gallery

[3]	См. Карты цветов с расходящимися градиентами для научной визуализации Кеннета Мореленда.

[4]	См. Карта цветов для эффективного черно-белого рендеринга изображений с цветовой шкалой Кэри Раппапорта