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Matplotlib 颜色图标准化：可视化非线性数据

来源：dev.to 2024-08-18 23:12:50 0浏览收藏

一分耕耘，一分收获！既然都打开这篇《Matplotlib 颜色图标准化：可视化非线性数据》，就坚持看下去，学下去吧！本文主要会给大家讲到等等知识点，如果大家对本文有好的建议或者看到有不足之处，非常欢迎大家积极提出！在后续文章我会继续更新文章相关的内容，希望对大家都有所帮助！

介绍

在数据可视化中，颜色图用于通过颜色来表示数值数据。然而，有时数据分布可能是非线性的，这使得难以辨别数据的细节。在这种情况下，颜色图标准化可用于以非线性方式将颜色图映射到数据上，以帮助更准确地可视化数据。 matplotlib 提供了多种标准化方法，包括 symlognorm 和 asinhnorm，可用于标准化颜色图。本实验将演示如何使用 symlognorm 和 asinhnorm 将颜色图映射到非线性数据。

虚拟机提示

虚拟机启动完成后，点击左上角切换到notebook选项卡，访问jupyter notebook进行练习。

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如果您在学习过程中遇到问题，请随时询问labby。会后反馈，我们会及时为您解决问题。

导入所需的库

在这一步中，我们将导入必要的库，包括 matplotlib、numpy 和 matplotlib 颜色。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import matplotlib.colors as colors

创建综合数据

在此步骤中，我们将创建一个由两个驼峰组成的合成数据集，一个负驼峰，一个正驼峰，其中正驼峰的幅度是负驼峰的八倍。然后我们将应用 symlognorm 来可视化数据。

def rbf(x, y):
    return 1.0 / (1 + 5 * ((x ** 2) + (y ** 2)))

n = 200
gain = 8
x, y = np.mgrid[-3:3:complex(0, n), -2:2:complex(0, n)]
z1 = rbf(x + 0.5, y + 0.5)
z2 = rbf(x - 0.5, y - 0.5)
z = gain * z1 - z2

shadeopts = {'cmap': 'prgn', 'shading': 'gouraud'}
colormap = 'prgn'
lnrwidth = 0.5

应用 symlognorm

在此步骤中，我们将 symlognorm 应用于合成数据并可视化结果。

fig, ax = plt.subplots(2, 1, sharex=true, sharey=true)

pcm = ax[0].pcolormesh(x, y, z,
                       norm=colors.symlognorm(linthresh=lnrwidth, linscale=1,
                                              vmin=-gain, vmax=gain, base=10),
                       **shadeopts)
fig.colorbar(pcm, ax=ax[0], extend='both')
ax[0].text(-2.5, 1.5, 'symlog')

pcm = ax[1].pcolormesh(x, y, z, vmin=-gain, vmax=gain,
                       **shadeopts)
fig.colorbar(pcm, ax=ax[1], extend='both')
ax[1].text(-2.5, 1.5, 'linear')

plt.show()

应用asinhnorm

在此步骤中，我们将 asinhnorm 应用于合成数据并可视化结果。

fig, ax = plt.subplots(2, 1, sharex=True, sharey=True)

pcm = ax[0].pcolormesh(X, Y, Z,
                       norm=colors.SymLogNorm(linthresh=lnrwidth, linscale=1,
                                              vmin=-gain, vmax=gain, base=10),
                       **shadeopts)
fig.colorbar(pcm, ax=ax[0], extend='both')
ax[0].text(-2.5, 1.5, 'symlog')

pcm = ax[1].pcolormesh(X, Y, Z,
                       norm=colors.AsinhNorm(linear_width=lnrwidth,
                                             vmin=-gain, vmax=gain),
                       **shadeopts)
fig.colorbar(pcm, ax=ax[1], extend='both')
ax[1].text(-2.5, 1.5, 'asinh')

plt.show()