自定义颜色条教程

本教程展示了如何构建和自定义独立的颜色条，即不附带绘图的颜色条。

一个颜色条需要一个“可映射”(matplotlib.cm.ScalarMappable) 对象（通常是图像），它指示要使用的颜色映射和规范。为了创建不带附加图像的颜色条，可以使用不带关联数据的ScalarMappable。

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib as mpl

基本连续颜色条

在这里，我们创建一个带有刻度和标签的基本连续颜色条。

对colorbar的调用参数包括：ScalarMappable（使用norm和cmap参数构造）、颜色条应绘制的坐标轴以及颜色条的方向。

更多信息请参阅colorbar API。

fig, ax = plt.subplots(figsize=(6, 1), layout='constrained')

cmap = mpl.cm.cool
norm = mpl.colors.Normalize(vmin=5, vmax=10)

fig.colorbar(mpl.cm.ScalarMappable(norm=norm, cmap=cmap),
             cax=ax, orientation='horizontal', label='Some Units')

附加到现有坐标轴旁的颜色条

本教程中的所有示例（除了这一个）都展示了独立于其自身图形的颜色条，但也可以通过将ax=ax传递给 colorbar() 调用（表示“在ax旁边绘制颜色条”），而不是cax=ax（表示“在ax上绘制颜色条”），将颜色条显示在现有 Axes ax 旁边。

fig, ax = plt.subplots(layout='constrained')

fig.colorbar(mpl.cm.ScalarMappable(norm=mpl.colors.Normalize(0, 1), cmap='magma'),
             ax=ax, orientation='vertical', label='a colorbar label')

具有连续颜色刻度的离散和扩展颜色条

以下示例展示了如何基于连续 cmap 创建离散颜色条。我们使用matplotlib.colors.BoundaryNorm来描述区间边界（必须按升序排列），并进一步向其传递extend参数以显示“超限”（over）和“下限”（under）颜色（这些颜色用于规范范围之外的数据）。

fig, ax = plt.subplots(figsize=(6, 1), layout='constrained')

cmap = mpl.cm.viridis
bounds = [-1, 2, 5, 7, 12, 15]
norm = mpl.colors.BoundaryNorm(bounds, cmap.N, extend='both')

fig.colorbar(mpl.cm.ScalarMappable(norm=norm, cmap=cmap),
             cax=ax, orientation='horizontal',
             label="Discrete intervals with extend='both' keyword")

带有任意颜色的颜色条

以下示例仍然使用BoundaryNorm来描述离散区间边界，但现在使用matplotlib.colors.ListedColormap将每个区间与任意颜色关联起来（区间数量必须与颜色数量相同）。“超限”（over）和“下限”（under）颜色是使用Colormap.with_extremes在颜色映射上设置的。

我们还会向colorbar传递额外参数：

• 为了在颜色条上显示超出范围的值，我们在 colorbar() 调用中使用了extend参数。(这等同于在BoundaryNorm构造函数中传递extend参数，如上一个示例所示。)

• 为了使每个颜色条段的长度与其对应的区间成比例，我们在 colorbar() 调用中使用了spacing参数。

fig, ax = plt.subplots(figsize=(6, 1), layout='constrained')

cmap = (mpl.colors.ListedColormap(['red', 'green', 'blue', 'cyan'])
        .with_extremes(under='yellow', over='magenta'))
bounds = [1, 2, 4, 7, 8]
norm = mpl.colors.BoundaryNorm(bounds, cmap.N)

fig.colorbar(
    mpl.cm.ScalarMappable(cmap=cmap, norm=norm),
    cax=ax, orientation='horizontal',
    extend='both',
    spacing='proportional',
    label='Discrete intervals, some other units',
)

具有自定义扩展长度的颜色条

我们可以自定义具有离散区间的颜色条的扩展长度。要使每个扩展的长度与内部颜色的长度相同，请使用extendfrac='auto'。

fig, ax = plt.subplots(figsize=(6, 1), layout='constrained')

cmap = (mpl.colors.ListedColormap(['royalblue', 'cyan', 'yellow', 'orange'])
        .with_extremes(over='red', under='blue'))
bounds = [-1.0, -0.5, 0.0, 0.5, 1.0]
norm = mpl.colors.BoundaryNorm(bounds, cmap.N)

fig.colorbar(
    mpl.cm.ScalarMappable(cmap=cmap, norm=norm),
    cax=ax, orientation='horizontal',
    extend='both', extendfrac='auto',
    spacing='uniform',
    label='Custom extension lengths, some other units',
)

plt.show()