Matplotlib savefig函数——文字被裁剪的解决方案

前言

Matplotlib是一个常用的Python数据可视化库，savefig函数是其中被广泛使用的保存图片函数。然而，有时候我们会发现，保存的图片中的文字可能会被裁剪掉一部分，这是因为Matplotlib默认在保存图片时的DPI（每英寸点数）设置过低，本文将详细讲解如何通过调整DPI，解决savefig函数中文字被裁剪的问题。

关于savefig函数

savefig函数是Matplotlib中用于保存图片的函数，函数用法如下：

import matplotlib.pyplot as plt

# 绘制图像
fig, ax = plt.subplots()
ax.plot([1, 2, 3], [4, 5, 6])

# 保存图像
plt.savefig('example.png')

在调用savefig函数时，我们可以传入很多参数来个性化保存的图片，比如保存格式、DPI、尺寸等等。其中，与文字被裁剪有关的一个参数就是DPI。

DPI是什么？

DPI即每英寸点数（Dots Per Inch），也称作像素密度。在将图片保存为矢量格式（比如pdf）时，这个参数对图片的质量没有影响。但是，当我们将图片保存为位图格式（比如png、jpg）时，DPI就会至关重要。

我们以一个例子来说明：假设我们有一幅图像，其尺寸为3*3英寸，DPI为72。那么这个图像所包含的像素数就是3 * 72 = 216，也就是说，这个图像在水平和垂直方向上都有216个像素。如果我们将这个图像以72 DPI保存为一个位图，那么它的分辨率为216 / 72 = 3英寸，也就是说，这个图像的每英寸像素数为72（每英寸216个像素 / 每英寸3英寸），即这个图像的DPI为72。

下面的代码片段展示了如何获取图像的分辨率：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# 绘制图像
fig, ax = plt.subplots()
ax.plot(np.arange(10))

# 获取DPI
dpi = plt.gcf().get_dpi()
print('DPI:', dpi) # DPI: 100.0

通过调用plt.gcf()获取当前的Figure对象，然后再通过get_dpi()方法获取DPI。

DPI设置方法

在savefig函数中，我们可以设置DPI参数的值。默认情况下，Matplotlib将DPI设置为100。这可能已经足够了，但是在有些情况下，我们需要将DPI的值调高一些，以免文字被裁剪掉。我们可以这样设置DPI：

import matplotlib.pyplot as plt

# 绘制图像
fig, ax = plt.subplots()
ax.plot([1, 2, 3], [4, 5, 6])

# 设置DPI
plt.savefig('example.png', dpi=300)

上面的代码将DPI设置为300，因此保存的图片的分辨率为300 DPI。

示例——解决文字被裁剪的问题

我们来看一个在实际应用中可能会遇到的问题：当我们将两个图像纵向堆叠，并添加图例时，发现图例中的文字被裁剪了一部分。这个问题可以通过调整DPI来解决。下面我们演示一下如何解决这个问题。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# 生成数据
x = np.arange(0, 30, 0.1)
y1 = np.sin(x)
y2 = np.cos(x)

# 分别绘制两个图像，并保存

# 绘制第一个图像
fig1, ax1 = plt.subplots()
ax1.plot(x, y1, label='sin(x)')
ax1.set_xlabel('x')
ax1.set_ylabel('y')

# 绘制第二个图像
fig2, ax2 = plt.subplots()
ax2.plot(x, y2, label='cos(x)')
ax2.set_xlabel('x')
ax2.set_ylabel('y')

# 合并图像
fig, ax = plt.subplots()
ax.plot(x, y1, label='sin(x)')
ax.plot(x, y2, label='cos(x)')
ax.set_xlabel('x')
ax.set_ylabel('y')
ax.legend()

# 设置DPI并保存
plt.savefig('example.png', dpi=300)

我们可以看到，图例中的文字没有被裁剪，这是因为我们将DPI设置为了300。