在Matplotlib中以实际大小显示不同的图像子图

在Matplotlib中，可以使用subplot()方法来绘制多个图像子图。然而，默认情况下，每个子图的大小是相同的，这可能会导致一些小图像在大图像中被忽略或难以分辨。在这种情况下，我们需要以实际大小显示不同的图像子图。本文将介绍如何在Matplotlib中实现这一目标。

方法1：使用figsize

使用figsize参数来调整子图大小是一种简单的方法。subplot()方法包含5个参数，其中第一个和第二个参数是表示子图行列的整数，第三个参数表示子图编号，从左到右、从上到下按列方向编号。figsize参数可以适当调整子图大小。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.linspace(0, 5, 100)
y1 = np.sin(x)
y2 = np.cos(x)

fig, axs = plt.subplots(2, 2, figsize=(10, 10))
axs[0, 0].plot(x, y1)
axs[0, 0].set_title('Sin')
axs[0, 1].plot(x, y2)
axs[0, 1].set_title('Cos')
axs[1, 0].bar(['A', 'B', 'C'], [10, 5, 20])
axs[1, 0].set_title('Bar')
axs[1, 1].scatter(np.random.rand(30), np.random.rand(30))
axs[1, 1].set_title('Scatter')

plt.show()

上述代码将生成一个2行2列的图像子图，其中每个子图的大小为10×10英寸。在此示例中，我们使用不同类型的图来演示图像变化。

方法2：使用gridspec

matplotlib.gridspec子模块允许更复杂的排列方式。它允许使用GridSpec对象将图形区域划分为行和列，并为不同的子图指定不同的大小。每个子图可以从GridSpec对象中的不同单元中提取。

import matplotlib.gridspec as gridspec
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.linspace(0, 5, 100)
y1 = np.sin(x)
y2 = np.cos(x)

fig = plt.figure(figsize=(10, 10))

gs = gridspec.GridSpec(2, 2, width_ratios=[2, 1], height_ratios=[1, 2])
ax1 = plt.subplot(gs[0])
ax1.plot(x, y1)
ax1.set_title('Sin')
ax2 = plt.subplot(gs[1])
ax2.plot(x, y2)
ax2.set_title('Cos')
ax3 = plt.subplot(gs[2])
ax3.bar(['A', 'B', 'C'], [10, 5, 20])
ax3.set_title('Bar')
ax4 = plt.subplot(gs[3])
ax4.scatter(np.random.rand(30), np.random.rand(30))
ax4.set_title('Scatter')

plt.show()

上述代码将生成与上一节相同的图像子图，但使用的是GridSpec对象。这个示例可以更容易地设置子图的大小（每列的宽度为2比1），在这个例子中第一行的三个子图为一个单元，第二行子图位于单元左侧。

方法3：将图像文件嵌入Matplotlib中

Matplotlib也支持将图像文件嵌入到图像中。这种方法特别适合需要在结果图像中包含其他类型的内容，例如海报或地图。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.linspace(0, 5, 100)
y = np.sin(x)

fig, axs = plt.subplots(2, 2, figsize=(10, 10))
axs[0, 0].plot(x, y)
axs[0, 1].imshow(plt.imread('poster.jpg'))
axs[1, 0].scatter(np.random.rand(30), np.random.rand(30))
axs[1, 1].imshow(plt.imread('world_map.jpg'))

plt.show()

在上述示例中，第二个和第四个子图包含从文件中加载的图像（poster.jpg和world_map.jpg），而其他子图是通常的Matplotlib子图。