无论图形大小如何，您能否在 matplotlib 中强制图形子图的 wspace 和 hspace 为固定值

Question

我正在尝试构建一个函数，以使用单个颜色条和直方图在网格中绘制多个图像。我希望所有图之间的间距为固定值，并且颜色栏跨越所有图像的高度，直方图跨越图像/颜色栏的宽度。我有一些有效的代码，但它需要将图形大小设置为特定的纵横比才能工作。这并不理想，因为我想将该函数用于具有不同纵横比的图像以及不同数量的图像 2x1、1x2、2x2 等。

此代码输出 3 个不同纵横比的数字。我想是否将任何多余的尺寸应用于边框间距而不是子图 wspace、hspace 间距。

图宽：https://i.stack.imgur.com/BB1Cz.png

图高：https://i.stack.imgur.com/G5C34.png

图不错：https://i.stack.imgur.com/AVX6C.png

代码如下：

import math
import numpy as np
import matplotlib as mpl
from matplotlib import pyplot as plt


def compare_frames(frames, columns, bins=256, alpha=.5, vmin=None, vmax=None, fig=None):
    if vmin is None:
        vmin = min([f.min() for f in frames])
    if vmax is None:
        vmax = max([f.max() for f in frames])
    if fig == None:
        fig = plt.figure()
    color_cycle = plt.get_cmap('tab10')
    rows = math.ceil(len(frames)/columns)
    width_ratios = [1 for col in range(columns)] + [.05]
    
    gs = mpl.gridspec.GridSpec(rows + 1, columns + 1, figure=fig, width_ratios=width_ratios)
    images = []
    for row in range(rows):
        for col in range(columns):
            idx = row*columns + col
            if idx < len(frames):
                ax = fig.add_subplot(gs[row, col])
                ax.get_xaxis().set_ticks([])
                ax.get_yaxis().set_ticks([])
                for spine in ['bottom', 'top', 'left', 'right']:
                    ax.spines[spine].set_color(color_cycle(idx))
                    ax.spines[spine].set_linewidth(3)
                images.append(ax.imshow(frames[idx], vmin=vmin, vmax=vmax))
    
    cax = fig.add_subplot(gs[0:-1, -1])
    plt.colorbar(images[0], cax=cax)

    hax = fig.add_subplot(gs[-1, :])
    for i, frame in enumerate(frames):
        hax.hist(frame.ravel(), bins=256, range=(vmin, vmax), color=color_cycle(i), alpha=alpha)
    
    fig.subplots_adjust(wspace=.05, hspace=.05)


if __name__ == '__main__':
    x_size = 640
    y_size = 512
    frames = []
    for i in range(4):
        frames.append(np.random.normal(i + 1, np.sqrt(i + 1), size=(y_size, x_size)))
    
    fig_wide = plt.figure(figsize=(12, 8))
    compare_frames(frames, 2, fig=fig_wide)
    fig_tall = plt.figure(figsize=(6, 8))
    compare_frames(frames, 2, fig=fig_tall)
    fig_nice = plt.figure(figsize=(6.9, 8))
    compare_frames(frames, 2, fig=fig_nice)
    plt.show()

Answer 1

我已经收集到我可能应该使用来自 mpl_toolkits 的 matplotlib axes_grid1。他们有一个内置的 ImageGrid 类，可以做很多我想做的事情（图像和颜色条的固定间距）：

def compare_frames(frames, columns, bins=256, alpha=.5, vmin=None, vmax=None, fig=None):
    if vmin is None:
        vmin = min([f.min() for f in frames])
    if vmax is None:
        vmax = max([f.max() for f in frames])
    if fig == None:
        fig = plt.figure()
    color_cycle = plt.get_cmap('tab10')
    rows = math.ceil(len(frames)/columns)
    
    im_grid = axes_grid1.ImageGrid(fig, 111, nrows_ncols=(rows, columns), axes_pad=.1,
        cbar_mode='single', cbar_pad=.1, cbar_size=.3)
    for i, ax in enumerate(im_grid):
        im = ax.imshow(frames[i], vmin=vmin, vmax=vmax)
        ax.get_xaxis().set_ticks([])
        ax.get_yaxis().set_ticks([])
        for spine in ['bottom', 'top', 'left', 'right']:
            ax.spines[spine].set_color(color_cycle(i))
            ax.spines[spine].set_linewidth(3)
    cbar = fig.colorbar(im, cax=im_grid.cbar_axes[0])

这太棒了，我很想找到一种方法来使用这个 ImageGrid 类来完成大部分工作，然后在底部添加另一个轴作为直方图。但是，我无法破解如何做到这一点，因为我发现的所有示例都在 Divider 类上使用了“append_axes()”。 ImageGrid 形成了一个 SubplotDivider，但是它没有 append_axes 函数。