python - 使用 hist2d 在 matplotlib 中创建对数线性图

Question

我只是想知道这是否可以做到。我尝试使用 numpy logspace 显式设置 bins，我还尝试将 xscale 设置为“log”。这些选项都不起作用。有人试过这个吗？

我只想要一个带有对数 x 轴和线性 y 轴的二维直方图。

Answer 1

它无法正常工作的原因是 plt.hist2d 使用了 pcolorfast 方法，该方法对于大图像更有效，但不支持对数轴。

要获得在对数轴上正确工作的二维直方图，您需要使用 np.histogram2d 和 ax.pcolor 自行制作。然而，这只是额外的一行代码。

首先，让我们在线性轴上使用指数间隔的 bin:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

x, y = np.random.random((2, 1000))
x = 10**x

xbins = 10**np.linspace(0, 1, 10)
ybins = np.linspace(0, 1, 10)

fig, ax = plt.subplots()
ax.hist2d(x, y, bins=(xbins, ybins))

plt.show()

好的，一切都很好。让我们看看如果我们让 x 轴使用对数刻度会发生什么:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

x, y = np.random.random((2, 1000))
x = 10**x

xbins = 10**np.linspace(0, 1, 10)
ybins = np.linspace(0, 1, 10)

fig, ax = plt.subplots()
ax.hist2d(x, y, bins=(xbins, ybins))

ax.set_xscale('log') # <-- Only difference from previous example

plt.show()

请注意，似乎已应用对数缩放，但彩色图像(直方图)并未反射(reflect)出来。垃圾桶应该是方形的!它们不是因为 pcolorfast 创建的艺术家不支持对数轴。

为了解决这个问题，让我们使用 np.histogram2d 制作直方图(plt.hist2d 在幕后使用的是什么)，然后使用 绘制它pcolormesh(或 pcolor)，它支持对数轴:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
np.random.seed(1977)

x, y = np.random.random((2, 1000))
x = 10**x

xbins = 10**np.linspace(0, 1, 10)
ybins = np.linspace(0, 1, 10)

counts, _, _ = np.histogram2d(x, y, bins=(xbins, ybins))

fig, ax = plt.subplots()
ax.pcolormesh(xbins, ybins, counts.T)

ax.set_xscale('log')

plt.show()

(请注意，我们必须在此处转置 counts，因为 pcolormesh 期望轴的顺序为 (Y, X)。)

现在我们得到了我们期望的结果: