Matplotlib 绘图在保存为.ps/.eps格式后失去半透明性的问题

在Matplotlib中，我们可以通过设置alpha参数实现绘图对象的透明度。然而，当我们将这些绘图保存为.ps或.eps格式时，透明度会被丢失，出现不透明并且颜色变深的情况。这在学术论文中非常常见，因为很多期刊出版商使用的都是LaTeX，并且仅接受.ps/.eps格式的图像。所以，如何解决这个问题呢？

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问题产生的原因

Matplotlib绘图中的透明度是通过添加alpha参数来实现的，这个参数实际上是一个浮点型的数值，取值范围为0.0到1.0之间，表示不透明到完全透明之间的程度。当我们使用Matplotlib绘制图形时，程序会将图形保存为完整的Alpha合成文件格式，而这种文件格式能够记录下透明度信息。但是，在保存为.ps/.eps格式时，Matplotlib会自动将绘图对象转换为位图的形式，而这种位图文件格式是不支持透明度信息的。

解决方案

解决这个问题的方法有多种，下面介绍其中两种方案。

方案一：使用PdfPages保存

我们可以先使用PdfPages保存绘图，再将结果输出为.ps/.eps格式。这个方法需要引入PdfPages模块，代码如下：

import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.backends.backend_pdf import PdfPages

fig, ax = plt.subplots()
ax.plot([1, 2, 3], [4, 5, 6], alpha=0.5)

with PdfPages("plot.pdf") as pdf:
    pdf.savefig(fig)

# 保存为.ps格式
plt.savefig("plot.ps")

在这个脚本中，我们先使用PdfPages保存了绘图，再将结果输出为.ps格式。与直接保存为.ps格式相比，使用PdfPages保存后，绘图对象的透明度信息得到了保留，保存为.ps格式时，图像的透明度可以正确显示。

方案二：调整画布参数

我们也可以通过调整画布参数实现绘图的透明度保存。具体而言，我们可以将Matplotlib程序中的backend改成pgf，然后在保存为.ps/.eps格式之前，调用plt.savefig函数，并将transparent参数设置为True。这样我们就可以通过调整画布参数来实现绘图对象的半透明效果。

import matplotlib as mpl
import matplotlib.pyplot as plt

# 设置backend为pgf
mpl.use("pgf")

def save_fig():
    fig, ax = plt.subplots()
    ax.plot([1, 2, 3], [4, 5, 6], alpha=0.5)

    # 根据需要设置画布大小
    fig.set_size_inches(4, 4)

    # 保存为.ps/.eps格式，并开启透明度设置
    plt.savefig("plot.eps", transparent=True, bbox_inches="tight", pad_inches=0.0)

save_fig()