matplotlib中非对称的Colormap

This article was last updated on <span id="expire-date"></span> days ago, the information described in the article may be outdated.

女朋友说想画一个非对称的Colormap的图出来(也即0还是对应于白色，但是两侧的数值范围是不一样的)，于是就研究了一下，最后的效果如下

解决思路

matplotlib里面原本的RdBu_r之类的颜色条两侧的颜色是对称的。在stack overflow上找到的高赞回答使用的函数DivergingNorm再大于3.2版本的matplotlib中已经无法使用了，重命名后的函数TwoSlopeNorm实测也做不出一样的效果。唯一的解决方法就是自己重新定义一个Colormap。matplotlib里面的Colormap有两类，一类是ListedColormap，画出来是离散的；一类是LinearSegmentedColormap，画出来是连续的。这里创建出来的非对称Colormap使用的是LinearSegmentedColormap。

为了创建出Colormap我们需要自己定义出所用颜色的RGBA的值，获得的方法就是先将颜色条显示的值映射到索引[0, 1, 2, ..., 255]中，再利用映射后得到的索引取出对应的RGBA的值。由于我们想让0对应的颜色是白色(索引值127)，因此0两侧的值是需要分开进行映射的。代码如下

import matplotlib as mpl
from matplotlib.colors import LinearSegmentedColormap, BoundaryNorm, ListedColormap
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np


if __name__ == '__main__':
    # colorbar's value
    value_list = np.asarray([-4, -2, 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14])
    # RdBu_r.N = 256, white(0)'s index is 127
    RdBu_r = mpl.colormaps["RdBu_r"]
    # calculate the corresponding index in RGBA value of [2, 4, 6, 8]
    # get 0 index in value_list
    index_0 = np.where(value_list == 0)[0][0]
    # take out [0, 2, 4, 6, 8]
    value_positive = value_list[index_0:]
    # scale it to range: [127, 128, 129, ...., 255]
    value_positive = (value_positive - value_positive.min()) / (value_positive.max() - value_positive.min()) * (255 - 127) + 127
    value_positive = value_positive.astype(int)
    # take out [-4, -2, 0]
    value_negative = value_list[:index_0 + 1]
    # scale it to range: [0, 1, ...., 127]
    value_negative = (value_negative - value_negative.min()) / (value_negative.max() - value_negative.min()) * 127
    value_negative = value_negative.astype(int)
    # concat positive and negative index
    RGBA_index = np.hstack((value_negative[:-1], value_positive))
    # get corresponding RGBA value
    RGBA_value = RdBu_r(RGBA_index)
    # create new colormap
    new_RdBu_r = LinearSegmentedColormap.from_list("new_RdBu_r", RGBA_value, 256)

最后使用新创建的new_RdBu_r绘制图像，就能得到想要的效果了。contourf函数也能使用，画出离散的非对称颜色条。

Author: Syize

Permalink: https://blog.syize.cn/2023/10/20/asymmetrical-colormap/

本博客所有文章除特别声明外，均采用 CC BY-NC-SA 4.0 许可协议。转载请注明来自 Syizeのblog！

updated at 2024-11-19

# Python

matplotlib中非对称的Colormap

解决思路

Comments