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

您可以使用带有坐标轴列表的figure.colorbar()的axparameter简化Joe Kington的代码。 从文档中可以看到:

斧头 没有|父轴对象,其中新的色条轴的空间将被窃取。如果给出了坐标轴列表,它们将全部调整大小,以便为颜色条坐标轴腾出空间。

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

plt.show()

其他回答

I noticed that almost every solution posted involved ax.imshow(im, ...) and did not normalize the colors displayed to the colorbar for the multiple subfigures. The im mappable is taken from the last instance, but what if the values of the multiple im-s are different? (I'm assuming these mappables are treated in the same way that the contour-sets and surface-sets are treated.) I have an example using a 3d surface plot below that creates two colorbars for a 2x2 subplot (one colorbar per one row). Although the question asks explicitly for a different arrangement, I think the example helps clarify some things. I haven't found a way to do this using plt.subplots(...) yet because of the 3D axes unfortunately.

如果我能以更好的方式定位颜色条就好了……(可能有更好的方法来做到这一点,但至少它应该不会太难遵循。)

import matplotlib
from matplotlib import cm
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D

cmap = 'plasma'
ncontours = 5

def get_data(row, col):
    """ get X, Y, Z, and plot number of subplot
        Z > 0 for top row, Z < 0 for bottom row """
    if row == 0:
        x = np.linspace(1, 10, 10, dtype=int)
        X, Y = np.meshgrid(x, x)
        Z = np.sqrt(X**2 + Y**2)
        if col == 0:
            pnum = 1
        else:
            pnum = 2
    elif row == 1:
        x = np.linspace(1, 10, 10, dtype=int)
        X, Y = np.meshgrid(x, x)
        Z = -np.sqrt(X**2 + Y**2)
        if col == 0:
            pnum = 3
        else:
            pnum = 4
    print("\nPNUM: {}, Zmin = {}, Zmax = {}\n".format(pnum, np.min(Z), np.max(Z)))
    return X, Y, Z, pnum

fig = plt.figure()
nrows, ncols = 2, 2
zz = []
axes = []
for row in range(nrows):
    for col in range(ncols):
        X, Y, Z, pnum = get_data(row, col)
        ax = fig.add_subplot(nrows, ncols, pnum, projection='3d')
        ax.set_title('row = {}, col = {}'.format(row, col))
        fhandle = ax.plot_surface(X, Y, Z, cmap=cmap)
        zz.append(Z)
        axes.append(ax)

## get full range of Z data as flat list for top and bottom rows
zz_top = zz[0].reshape(-1).tolist() + zz[1].reshape(-1).tolist()
zz_btm = zz[2].reshape(-1).tolist() + zz[3].reshape(-1).tolist()
## get top and bottom axes
ax_top = [axes[0], axes[1]]
ax_btm = [axes[2], axes[3]]
## normalize colors to minimum and maximum values of dataset
norm_top = matplotlib.colors.Normalize(vmin=min(zz_top), vmax=max(zz_top))
norm_btm = matplotlib.colors.Normalize(vmin=min(zz_btm), vmax=max(zz_btm))
cmap = cm.get_cmap(cmap, ncontours) # number of colors on colorbar
mtop = cm.ScalarMappable(cmap=cmap, norm=norm_top)
mbtm = cm.ScalarMappable(cmap=cmap, norm=norm_btm)
for m in (mtop, mbtm):
    m.set_array([])

# ## create cax to draw colorbar in
# cax_top = fig.add_axes([0.9, 0.55, 0.05, 0.4])
# cax_btm = fig.add_axes([0.9, 0.05, 0.05, 0.4])
cbar_top = fig.colorbar(mtop, ax=ax_top, orientation='vertical', shrink=0.75, pad=0.2) #, cax=cax_top)
cbar_top.set_ticks(np.linspace(min(zz_top), max(zz_top), ncontours))
cbar_btm = fig.colorbar(mbtm, ax=ax_btm, orientation='vertical', shrink=0.75, pad=0.2) #, cax=cax_btm)
cbar_btm.set_ticks(np.linspace(min(zz_btm), max(zz_btm), ncontours))

plt.show()
plt.close(fig)
## orientation of colorbar = 'horizontal' if done by column

matplotlib 3.4.0新增功能

共享色条现在可以使用子图实现:

新的图。子图和图。Add_subfigure allow…只属于每个子图形的本地化图形艺术家(例如,色条和标题)。

matplotlib库包括如何绘制子图的演示。

下面是一个有2个子图的最小示例,每个子图都有一个共享的色条:

fig = plt.figure(constrained_layout=True)
(subfig_l, subfig_r) = fig.subfigures(nrows=1, ncols=2)

axes_l = subfig_l.subplots(nrows=1, ncols=2, sharey=True)
for ax in axes_l:
    im = ax.imshow(np.random.random((10, 10)), vmin=0, vmax=1)

# shared colorbar for left subfigure
subfig_l.colorbar(im, ax=axes_l, location='bottom')

axes_r = subfig_r.subplots(nrows=3, ncols=1, sharex=True)
for ax in axes_r:
    mesh = ax.pcolormesh(np.random.randn(30, 30), vmin=-2.5, vmax=2.5)

# shared colorbar for right subfigure
subfig_r.colorbar(mesh, ax=axes_r)

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:

您可以使用带有坐标轴列表的figure.colorbar()的axparameter简化Joe Kington的代码。 从文档中可以看到:

斧头 没有|父轴对象,其中新的色条轴的空间将被窃取。如果给出了坐标轴列表,它们将全部调整大小,以便为颜色条坐标轴腾出空间。

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

plt.show()

共享色图和色条

这是针对更复杂的情况,其中值不只是在0和1之间;cmap需要共享,而不是仅仅使用最后一个cmap。

import numpy as np
from matplotlib.colors import Normalize
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.cm as cm
fig, axes = plt.subplots(nrows=2, ncols=2)
cmap=cm.get_cmap('viridis')
normalizer=Normalize(0,4)
im=cm.ScalarMappable(norm=normalizer)
for i,ax in enumerate(axes.flat):
    ax.imshow(i+np.random.random((10,10)),cmap=cmap,norm=normalizer)
    ax.set_title(str(i))
fig.colorbar(im, ax=axes.ravel().tolist())
plt.show()