magma colormap|极客教程

magma colormap

在数据可视化中，颜色映射(colormap)是非常重要的一部分，它能够将数据值映射到色彩空间中，帮助我们更直观地理解数据。而magma colormap就是一种非常独特且美丽的颜色映射方案，它常被用于可视化科学数据和研究领域。

简介

magma colormap是由Nathaniel J. Smith 和 Stefan van der Walt等人设计的一种颜色映射方案，旨在提供一种在灰度和彩色之间平衡的取色方案。magma colormap从黑色渐变到暖色再到亮黄色，颜色过渡自然，有很好的可读性，尤其适合表现温度和高度等数据。

下面我们将通过示例代码来展示如何在Python中使用magma colormap进行数据可视化。

示例代码1：绘制简单的热度图

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

data = np.random.rand(10, 10)

plt.imshow(data, cmap='magma')
plt.colorbar()
plt.show()

Output:

magma colormap

示例代码2：调整颜色映射范围

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

data = np.random.rand(10, 10)

plt.imshow(data, cmap='magma', vmin=0.2, vmax=0.8)
plt.colorbar()
plt.show()

Output:

magma colormap

在Matplotlib中使用magma colormap

在Matplotlib中，我们可以很方便地使用magma colormap来对数据进行可视化，只需要在调用相应函数时指定cmap='magma'即可。

示例代码3：绘制散点图

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

x = np.random.rand(100)
y = np.random.rand(100)
colors = np.random.rand(100)

plt.scatter(x, y, c=colors, cmap='magma')
plt.colorbar()
plt.show()

Output:

magma colormap

示例代码4：绘制3D图形

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

x = np.linspace(-5, 5, 100)
y = np.linspace(-5, 5, 100)
X, Y = np.meshgrid(x, y)
Z = np.sin(np.sqrt(X**2 + Y**2))

fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
surf = ax.plot_surface(X, Y, Z, cmap='magma')
fig.colorbar(surf)
plt.show()

Output:

magma colormap

示例代码5：绘制等高线图

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

x = np.linspace(-5, 5, 100)
y = np.linspace(-5, 5, 100)
X, Y = np.meshgrid(x, y)
Z = np.sin(np.sqrt(X**2 + Y**2))

plt.contourf(X, Y, Z, cmap='magma')
plt.colorbar()
plt.show()

Output:

magma colormap

自定义Colormap

除了直接使用magma colormap外，我们还可以根据需要自定义颜色映射方案。

示例代码6：自定义颜色映射

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.colors import LinearSegmentedColormap

colors = [(0, 0, 0), (1, 0, 0), (1, 1, 0), (1, 1, 1)]  # 黑->红->黄->白
cmap_name = 'my_custom_colormap'

cm = LinearSegmentedColormap.from_list(cmap_name, colors, N=256)
plt.imshow(np.linspace(0, 1, 256).reshape(1, -1), cmap=cm)
plt.xticks([])
plt.yticks([])
plt.show()

Output:

magma colormap

示例代码7：应用自定义颜色映射

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

data = np.random.rand(10, 10)

colors = [(0, 0, 0), (1, 0, 0), (1, 1, 0), (1, 1, 1)]  # 黑->红->黄->白
cmap_name = 'my_custom_colormap'

cm = LinearSegmentedColormap.from_list(cmap_name, colors, N=256)

plt.imshow(data, cmap=cm)
plt.colorbar()
plt.show()