我花了太长时间研究如何在Matplotlib中让两个子图共享相同的y轴,并在两者之间共享一个颜色条。

发生的事情是,当我在subplot1或subplot2中调用colorbar()函数时,它会自动缩放图形,以便颜色条加上图形将适合'subplot'边界框,导致两个并排的图形具有两个非常不同的大小。

为了解决这个问题,我试着创建了第三个子图,然后我把它黑了,只渲染一个颜色条。 唯一的问题是,现在两个地块的高度和宽度不均匀,我不知道如何让它看起来还好。

这是我的代码:

from __future__ import division
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from matplotlib import patches
from matplotlib.ticker import NullFormatter

# SIS Functions
TE = 1 # Einstein radius
g1 = lambda x,y: (TE/2) * (y**2-x**2)/((x**2+y**2)**(3/2)) 
g2 = lambda x,y: -1*TE*x*y / ((x**2+y**2)**(3/2))
kappa = lambda x,y: TE / (2*np.sqrt(x**2+y**2))

coords = np.linspace(-2,2,400)
X,Y = np.meshgrid(coords,coords)
g1out = g1(X,Y)
g2out = g2(X,Y)
kappaout = kappa(X,Y)
for i in range(len(coords)):
    for j in range(len(coords)):
        if np.sqrt(coords[i]**2+coords[j]**2) <= TE:
            g1out[i][j]=0
            g2out[i][j]=0

fig = plt.figure()
fig.subplots_adjust(wspace=0,hspace=0)

# subplot number 1
ax1 = fig.add_subplot(1,2,1,aspect='equal',xlim=[-2,2],ylim=[-2,2])
plt.title(r"$\gamma_{1}$",fontsize="18")
plt.xlabel(r"x ($\theta_{E}$)",fontsize="15")
plt.ylabel(r"y ($\theta_{E}$)",rotation='horizontal',fontsize="15")
plt.xticks([-2.0,-1.5,-1.0,-0.5,0,0.5,1.0,1.5])
plt.xticks([-2.0,-1.5,-1.0,-0.5,0,0.5,1.0,1.5])
plt.imshow(g1out,extent=(-2,2,-2,2))
plt.axhline(y=0,linewidth=2,color='k',linestyle="--")
plt.axvline(x=0,linewidth=2,color='k',linestyle="--")
e1 = patches.Ellipse((0,0),2,2,color='white')
ax1.add_patch(e1)

# subplot number 2
ax2 = fig.add_subplot(1,2,2,sharey=ax1,xlim=[-2,2],ylim=[-2,2])
plt.title(r"$\gamma_{2}$",fontsize="18")
plt.xlabel(r"x ($\theta_{E}$)",fontsize="15")
ax2.yaxis.set_major_formatter( NullFormatter() )
plt.axhline(y=0,linewidth=2,color='k',linestyle="--")
plt.axvline(x=0,linewidth=2,color='k',linestyle="--")
plt.imshow(g2out,extent=(-2,2,-2,2))
e2 = patches.Ellipse((0,0),2,2,color='white')
ax2.add_patch(e2)

# subplot for colorbar
ax3 = fig.add_subplot(1,1,1)
ax3.axis('off')
cbar = plt.colorbar(ax=ax2)

plt.show()

当前回答

上面的答案很好,但大多数都使用fig.colobar()方法应用于fig对象。这个例子展示了如何使用plt.colobar()函数,直接应用到pyplot:

def shared_colorbar_example():
    fig, axs = plt.subplots(nrows=3, ncols=3)
    for ax in axs.flat:
        plt.sca(ax)
        color = np.random.random((10))
        plt.scatter(range(10), range(10), c=color, cmap='viridis', vmin=0, vmax=1)
    plt.colorbar(ax=axs.ravel().tolist(), shrink=0.6)
    plt.show()

shared_colorbar_example()

因为上面的大多数答案都演示了在2D矩阵上的使用,所以我使用了一个简单的散点图。收缩关键字是可选的,可以调整颜色条的大小。

如果没有指定vmin和vmax,该方法将自动分析所有子图,以获得颜色条上使用的最小值和最大值。当使用fig.colorbar(im)时,上述方法只扫描作为颜色条最小和最大值参数的图像。

结果:

其他回答

只需将颜色条放在它自己的轴上,并使用subplots_adjust为它腾出空间。

举个简单的例子:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

fig, axes = plt.subplots(nrows=2, ncols=2)
for ax in axes.flat:
    im = ax.imshow(np.random.random((10,10)), vmin=0, vmax=1)

fig.subplots_adjust(right=0.8)
cbar_ax = fig.add_axes([0.85, 0.15, 0.05, 0.7])
fig.colorbar(im, cax=cbar_ax)

plt.show()

请注意,即使值的范围是由vmin和vmax设置的,颜色范围也将由最后绘制的图像(产生im的图像)设置。例如,如果另一个图具有更高的最大值,则比im的最大值更高的点将以统一的颜色显示。

abevieiramota使用坐标轴列表的解决方案非常有效,直到你只使用一行图像,正如评论中指出的那样。使用一个合理的长宽比来显示图像大小是有帮助的,但还远远不够完美。例如:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

fig, axes = plt.subplots(nrows=1, ncols=3, figsize=(9.75, 3))
for ax in axes.flat:
    im = ax.imshow(np.random.random((10,10)), vmin=0, vmax=1)

fig.colorbar(im, ax=axes.ravel().tolist())

plt.show()

colorbar函数提供了收缩参数,这是一个颜色条轴大小的缩放因子。这确实需要一些手工试验和错误。例如:

fig.colorbar(im, ax=axes.ravel().tolist(), shrink=0.75)

这个解决方案不需要手动调整轴位置或颜色条大小,适用于多行和单行布局,并适用于tight_layout()。它改编自一个图库示例,使用了matplotlib的AxesGrid工具箱中的ImageGrid。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.axes_grid1 import ImageGrid

# Set up figure and image grid
fig = plt.figure(figsize=(9.75, 3))

grid = ImageGrid(fig, 111,          # as in plt.subplot(111)
                 nrows_ncols=(1,3),
                 axes_pad=0.15,
                 share_all=True,
                 cbar_location="right",
                 cbar_mode="single",
                 cbar_size="7%",
                 cbar_pad=0.15,
                 )

# Add data to image grid
for ax in grid:
    im = ax.imshow(np.random.random((10,10)), vmin=0, vmax=1)

# Colorbar
ax.cax.colorbar(im)
ax.cax.toggle_label(True)

#plt.tight_layout()    # Works, but may still require rect paramater to keep colorbar labels visible
plt.show()

为了补充@abevieiramota的精彩答案,你可以用constrained_layout得到等价的tight_layout。如果你使用imshow而不是pcolormesh,你仍然会得到很大的水平间隙,因为imshow施加了1:1的纵横比。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

fig, axes = plt.subplots(nrows=2, ncols=2, constrained_layout=True)
for ax in axes.flat:
    im = ax.pcolormesh(np.random.random((10,10)), vmin=0, vmax=1)

fig.colorbar(im, ax=axes.flat)
plt.show()

上面的答案很好,但大多数都使用fig.colobar()方法应用于fig对象。这个例子展示了如何使用plt.colobar()函数,直接应用到pyplot:

def shared_colorbar_example():
    fig, axs = plt.subplots(nrows=3, ncols=3)
    for ax in axs.flat:
        plt.sca(ax)
        color = np.random.random((10))
        plt.scatter(range(10), range(10), c=color, cmap='viridis', vmin=0, vmax=1)
    plt.colorbar(ax=axs.ravel().tolist(), shrink=0.6)
    plt.show()

shared_colorbar_example()

因为上面的大多数答案都演示了在2D矩阵上的使用,所以我使用了一个简单的散点图。收缩关键字是可选的,可以调整颜色条的大小。

如果没有指定vmin和vmax,该方法将自动分析所有子图,以获得颜色条上使用的最小值和最大值。当使用fig.colorbar(im)时,上述方法只扫描作为颜色条最小和最大值参数的图像。

结果: