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  1. 1. colormap的原理
  2. 2. 获取Python的颜色图?
  3. 3. 自定义颜色图
  4. 4. 总结
MATLAB如何自定义颜色曲线

MATLAB有一套自己的颜色库,常用的都有,但是数量不算太多。我们有时候需要用到一些MATLAB没有的colormap,比如Python的Matplotlib就有很多的colormap,我们也有可能需要自己来定义一些渐变的颜色。本片笔记主要是介绍colormap如何自己定义或者如何从网络上下载自己需要的颜色图并且使用。

colormap的原理

何为colormap?其实就是一个$N\times3$的数值矩阵,数字是0到1的数据,分别对应的是RGB通道的强度,比如红色就是[1,0,0]。而颜色图是一个颜色变化的图,当你把这个数据给MATLAB之后,MATLAB会按照这个colormap在绘制数据的时候自动插值。所以我们可以任意自己定义一个colormap,下面是一个例子,

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color_map_mine=[linspace(0,1,100)',linspace(0,1,100)',linspace(0,0.5,100)'];
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x=linspace(-3,3,200);
3
y=linspace(-3,3,200);
4
[x_grid,y_grid]=meshgrid(x,y);
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z=sin(x_grid).*cos(y_grid);
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pcolor(x_grid,y_grid,z);colormap(color_map_mine);shading interp;

获取Python的颜色图?

Python有非常丰富的颜色图,比如下面的网站

Choosing Colormaps in Matplotlib

就有比价多的颜色图种类,

比如我们需要图里面的purples颜色图应该如何操作呢?我们首先需要在python中得到我们需要的颜色图的矩阵数据

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# To export colormap
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# %%
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import numpy as np
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import matplotlib.pyplot as plt
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from matplotlib import cm
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from matplotlib.colors import ListedColormap, LinearSegmentedColormap
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Purples = cm.get\_cmap('Purples', 256)
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# %%
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purple\_map=Purples(np.linspace(0,1,256))
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# %%
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np.savetxt('./purple\_color\_map.txt',purple\_map)

我们将得到的数据保存为一个$256\times 4$的矩阵,然后将数据保存为txt格式,再在MATLAB中导入并使用

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clear data;
2
data=importdata('./purple_color_map.txt');
3
% 此处只取前列即可。
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purple=data(:,1:3);
5
figure(2)
6
pcolor(x_grid,y_grid,z);colormap(purple);shading interp;colorbar;

得到的图如下,可以看见我们确实已经使用的是我们需要的颜色图了。

自定义颜色图

更加高阶的操作就是自定义颜色图了,方法和之前一样。比如我们的目标是希望颜色图是某三个颜色的渐变,即颜色1到颜色2再到颜色3,我们首先的知道这些颜色的RGB值,这个可以通过PS或者CorelDraw的颜色吸管根据获得,然后再自己写一个竖直的渐变的矩阵,我一般直接是线形变化的。下面是具体的实际操作,比如我的要求是我希望颜色由红到蓝再到绿,那么三个颜色为

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color_1=[1,0,0];
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color_2=[0,0,1];
3
color_3=[0,1,0];

假设绿色位于颜色图的中间,那么

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num12=100;num23=100;
2
R_mat=[linspace(color_1(1),color_2(1),num12),linspace(color_2(1),color_3(1),num23)];
3
G_mat=[linspace(color_1(2),color_2(2),num12),linspace(color_2(2),color_3(2),num23)];
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B_mat=[linspace(color_1(3),color_2(3),num12),linspace(color_2(3),color_3(3),num23)];
5
color_map_RGB=[R_mat',G_mat',B_mat'];
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figure(2)
7
pcolor(x_grid,y_grid,z);colormap(color_map_RGB);shading interp;colorbar;

绘制出来的结果如下

你如果想改变颜色的位置只需要认为设置num12,num23的 比例即可。所以一旦搞懂了MATLAB使用颜色原理,我们就可以有非常大的自由度进行设计优化我们的颜色图了。

总结

本片笔记主要是总结了如何自定义MATLAB的颜色图或者从Python获取其颜色图在MATLAB使用,更加高阶的用法可以后续在尝试,但实际使用中目前的这些手段已经绝对是够了。

Author: Knifelee
Link: https://knifelees3.github.io/2021/01/30/C_%E6%95%99%E7%A8%8B_MATLAB%E5%A6%82%E4%BD%95%E8%87%AA%E5%AE%9A%E4%B9%89%E9%A2%9C%E8%89%B2%E6%9B%B2%E7%BA%BF/
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