MATLAB如何自定义颜色图（colormap）

news2024/11/25 13:32:27

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*3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，

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

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

# To export colormap

# %%

import numpy as np

import matplotlib.pyplot as plt

from matplotlib import cm

from matplotlib.colors import ListedColormap, LinearSegmentedColormap

Purples = cm.get\_cmap('Purples', 256)
# %%
purple\_map=Purples(np.linspace(0,1,256))

# %%
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

clear data;
data=importdata('./purple_color_map.txt');
% 此处只取前列即可。
purple=data(:,1:3);
figure(2)
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

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

假设绿色位于颜色图的中间，那么

num12=100;num23=100;
R_mat=[linspace(color_1(1),color_2(1),num12),linspace(color_2(1),color_3(1),num23)];
G_mat=[linspace(color_1(2),color_2(2),num12),linspace(color_2(2),color_3(2),num23)];
B_mat=[linspace(color_1(3),color_2(3),num12),linspace(color_2(3),color_3(3),num23)];
color_map_RGB=[R_mat',G_mat',B_mat'];
figure(2)
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。