Tutorial de visualización con Pcolor en Matplotlib

Introducción

Este tutorial es una introducción al uso de Pcolor en Matplotlib. Pcolor te permite generar gráficos en estilo de imagen 2D, y te mostraremos cómo usarlo en Matplotlib.

Consejos sobre la VM

Una vez que se haya completado la inicialización de la VM, haz clic en la esquina superior izquierda para cambiar a la pestaña Cuaderno y acceder a Jupyter Notebook para practicar.

A veces, es posible que tengas que esperar unos segundos a que Jupyter Notebook termine de cargarse. La validación de las operaciones no se puede automatizar debido a las limitaciones de Jupyter Notebook.

Si tienes problemas durante el aprendizaje, no dudes en preguntar a Labby. Proporciona retroalimentación después de la sesión y te resolveremos el problema inmediatamente.

Simple Pcolor Demo

El primer paso es crear una demostración simple de Pcolor. Esto te mostrará cómo crear un gráfico básico de Pcolor.

Z = np.random.rand(6, 10)

fig, (ax0, ax1) = plt.subplots(2, 1)

c = ax0.pcolor(Z)
ax0.set_title('default: no edges')

c = ax1.pcolor(Z, edgecolors='k', linewidths=4)
ax1.set_title('thick edges')

fig.tight_layout()
plt.show()

Comparing Pcolor with Similar Functions

El segundo paso es comparar Pcolor con funciones similares, como Pcolormesh, Imshow y Pcolorfast. Esto te ayudará a entender las diferencias entre estas funciones y cuándo utilizar cada una.

## make these smaller to increase the resolution
dx, dy = 0.15, 0.05

## generate 2 2d grids for the x & y bounds
y, x = np.mgrid[-3:3+dy:dy, -3:3+dx:dx]
z = (1 - x/2 + x**5 + y**3) * np.exp(-x**2 - y**2)
## x and y are bounds, so z should be the value *inside* those bounds.
## Therefore, remove the last value from the z array.
z = z[:-1, :-1]
z_min, z_max = -abs(z).max(), abs(z).max()

fig, axs = plt.subplots(2, 2)

ax = axs[0, 0]
c = ax.pcolor(x, y, z, cmap='RdBu', vmin=z_min, vmax=z_max)
ax.set_title('pcolor')
fig.colorbar(c, ax=ax)

ax = axs[0, 1]
c = ax.pcolormesh(x, y, z, cmap='RdBu', vmin=z_min, vmax=z_max)
ax.set_title('pcolormesh')
fig.colorbar(c, ax=ax)

ax = axs[1, 0]
c = ax.imshow(z, cmap='RdBu', vmin=z_min, vmax=z_max,
              extent=[x.min(), x.max(), y.min(), y.max()],
              interpolation='nearest', origin='lower', aspect='auto')
ax.set_title('image (nearest, aspect="auto")')
fig.colorbar(c, ax=ax)

ax = axs[1, 1]
c = ax.pcolorfast(x, y, z, cmap='RdBu', vmin=z_min, vmax=z_max)
ax.set_title('pcolorfast')
fig.colorbar(c, ax=ax)

fig.tight_layout()
plt.show()

Pcolor with a Log Scale

El tercer paso es crear un gráfico de Pcolor con una escala logarítmica. Esto es útil cuando tienes datos con una amplia gama de valores.

N = 100
X, Y = np.meshgrid(np.linspace(-3, 3, N), np.linspace(-2, 2, N))

## A low hump with a spike coming out.
## Needs to have z/colour axis on a log scale, so we see both hump and spike.
## A linear scale only shows the spike.
Z1 = np.exp(-X**2 - Y**2)
Z2 = np.exp(-(X * 10)**2 - (Y * 10)**2)
Z = Z1 + 50 * Z2

fig, (ax0, ax1) = plt.subplots(2, 1)

c = ax0.pcolor(X, Y, Z, shading='auto',
               norm=LogNorm(vmin=Z.min(), vmax=Z.max()), cmap='PuBu_r')
fig.colorbar(c, ax=ax0)

c = ax1.pcolor(X, Y, Z, cmap='PuBu_r', shading='auto')
fig.colorbar(c, ax=ax1)

plt.show()

Resumen

Este tutorial te ha mostrado cómo usar Pcolor en Matplotlib. Empezamos con una demostración simple de Pcolor, luego comparamos Pcolor con funciones similares como Pcolormesh e Imshow. Finalmente, creamos un gráfico de Pcolor con una escala logarítmica.