如何以编程方式为 matplotlib colorbar 设置合适的填充？

Question

我正在创建一些子图，每个子图在底部都有自己的颜色条。使用以下方法添加颜色条：

cax, kw = mcbar.make_axes_gridspec(ax, orientation='horizontal',
                                   pad=pad,
                                   fraction=0.07, shrink=0.85, aspect=35)
figure.colorbar(cs, cax=cax, orientation='horizontal')

调整了pad参数，如果没有xticklabels，数值会变小，避免浪费space。

完整脚本：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.colorbar as mcbar

x = np.linspace(-1, 1, 100)
y = np.linspace(-1, 1, 50)
X, Y = np.meshgrid(x, y)
Z = X**2+np.sin(Y)

figure = plt.figure(figsize=(12, 10))
nrow = 3
ncol = 2

for ii in range(nrow*ncol):
    ax = figure.add_subplot(nrow, ncol, ii+1)
    row, col = np.unravel_index(ii, (nrow, ncol))

    cs = ax.contourf(X, Y, Z)
    if row == nrow-1:
        # larger padding to make room for xticklabels
        pad = 0.15
    else:
        # smaller padding otherwise
        pad = 0.05
        ax.tick_params(labelbottom=False)

    if row == 1 and col == 1:
        # add xlabel would need more padding
        ax.set_xlabel('X')

    cax, kw = mcbar.make_axes_gridspec(ax, orientation='horizontal',
                                       pad=pad,
                                       fraction=0.07, shrink=0.85, aspect=35)
    figure.colorbar(cs, cax=cax, orientation='horizontal')
    ax.set_title(str(ii+1))

figure.tight_layout()
figure.show()

输出图：

但是当前的解决方案是使用硬编码的填充值（0.15 如果有 xticklabels，0.05 否则），并且它不能很好地适应 xlabels（参见子图 4），或更改图形大小。

有没有办法以编程方式计算出合适的填充值来放置颜色条？如果没有 xlabels 或 xticklabels，也许可以通过调整父轴对象的边界框使其 bbox 更小，或者通过找出父轴的坐标并以某种方式计算填充？

Answer 1

你可以通过比较整个轴和yaxis的边界框来得到刻度标签和轴标签所需的space。为了获得这些边界框，我们需要一个渲染器。要使其可用，我们首先需要绘制 canvas。边界框以显示坐标返回，因此我们使用倒轴变换将它们转换为轴坐标。它们的 y 坐标的差异给出了所需的额外填充：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.colorbar as mcbar
from matplotlib.transforms import Bbox

x = np.linspace(-1, 1, 100)
y = np.linspace(-1, 1, 50)
X, Y = np.meshgrid(x, y)
Z = X**2+np.sin(Y)

figure = plt.figure(figsize=(12, 10))
figure.canvas.draw()  # to get renderer
nrow = 3
ncol = 2

for ii in range(nrow*ncol):
    ax = figure.add_subplot(nrow, ncol, ii+1)
    row, col = np.unravel_index(ii, (nrow, ncol))

    cs = ax.contourf(X, Y, Z)
    if row != nrow-1:
        ax.tick_params(labelbottom=False)

    if row == 1 and col == 1:
        # add xlabel would need more padding
        ax.set_xlabel('X')

    # get height of ticklabels and label
    b = ax.transAxes.inverted().transform(
        [ax.yaxis.get_tightbbox(figure.canvas.renderer).p0,
        ax.get_tightbbox(figure.canvas.renderer).p0]
    )
    pad = 0.05 + (b[0]-b[1])[1]

    cax, kw = mcbar.make_axes_gridspec(ax, orientation='horizontal',
                                       pad=pad,
                                       fraction=0.07, shrink=0.85, aspect=35)
    figure.colorbar(cs, cax=cax, orientation='horizontal')
    ax.set_title(str(ii+1))

这个方案的缺点是3轴和4轴的高度不一样。您可以通过将一行中所有轴的 ymin 调整为行最大值来解决此问题：

figure.tight_layout()
for i in range(0, 2*ncol*nrow, 2*ncol):
    ymin = 0
    for j in range(0, 2*ncol, 2):
        ymin = max(ymin, figure.axes[i+j].get_position().ymin)
    for j in range(0, 2*ncol, 2):
        b = figure.axes[i+j].get_position()
        figure.axes[i+j].set_position(Bbox([[b.xmin,ymin],[b.xmax,b.ymax]]))

请注意，此调整 必须在应用 tight_layout 之前完成！

如何以编程方式为 matplotlib colorbar 设置合适的填充？

How to programtically set a suitable padding for matplotlib colorbar?

python

matplotlib

colorbar