Python：制作从红色到蓝色的色条

Question

我有一系列的线（现在总共有60条），我想把它们画在同一个图上，以展示某个过程随时间的变化。这些线的绘制方式是：最早的时间点用100%的红色表示，最新的时间点用100%的蓝色表示，而中间的时间点则是红色和蓝色的混合，具体颜色根据时间的不同而变化（随着时间的增加，红色的比例线性减少，蓝色的比例线性增加；这就是一个简单的颜色渐变）。我想做一个（最好是垂直的）颜色条，能够连续地展示这个变化。我的意思是，我希望这个颜色条底部是红色，顶部是蓝色，中间是红色和蓝色的混合，颜色平滑过渡，和我绘制的线条一样。我还想在这个颜色条上加上坐标轴，以便显示每种颜色对应的时间点。

我看过matplotlib.pyplot.colorbar()的文档，但没能搞明白怎么在不使用matplotlib已有的颜色映射的情况下实现我想要的效果。我猜我需要定义一个自己的颜色映射，从红色过渡到蓝色，然后把它传给matplotlib.pyplot.colorbar()，这样就能比较简单地得到我想要的颜色条。

下面是我用来绘制这些线的代码示例：

import numpy as np
from matplotlib import pyplot as pp

x= ##x-axis values for plotting

##start_time is the time of the earliest timestep I want to plot, type int
##end_time is the time of the latest timestep I want to plot, type int

for j in range(start_time,end_time+1):
    ##Code to read data in from time step number j
    y = ##the data I want to plot
    red = 1. - (float(j)-float(start_time))/(float(end_time)-float(start_time))
    blue = (float(j)-float(start_time))/(float(end_time)-float(start_time))
    pp.plot(bin_center,spectrum,color=(red,0,blue))
pp.show()

编辑：

也许这样能更清楚我想表达的意思。下面是我的图：

每条线展示了不同时间点下x值和y值之间的关系。红色的线表示较早的时间点，蓝色的线表示较晚的时间点，而紫色的线则是中间的时间点，正如我之前定义的那样。在这个图已经绘制好的情况下，我该如何创建一个颜色条（如果可能的话，垂直放在右侧），将线条的颜色（连续地）映射到每种颜色所代表的时间值上呢？

Answer 1

这里有两件事情你需要做。

1. 创建一个从红色到蓝色的颜色映射，因为这不是matplotlib.cm中标准的颜色映射。
2. 建立一个时间值和颜色值之间的对应关系，这个颜色值是matplotlib.pyplot.plot()能识别的。

目前你基本上是通过red和blue这两个变量来完成这两件事，这样对于plt.plot()来说是可以的，但plt.colorbar()需要这些信息以Matplotlib可映射对象的形式，比如ScalarMappable。如果你在开始绘图之前就设置好这个对象，你还可以用它来在plt.plot()调用中选择合适的颜色。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.colors as mcol
import matplotlib.cm as cm

start_time = 100
end_time = 120

# Generate some dummy data.
tim = range(start_time,end_time+1)
xdat = np.arange(0,90.1)
ydat = [np.sin(0.2*(xdat-t)/np.pi) for t in tim]


# Make a user-defined colormap.
cm1 = mcol.LinearSegmentedColormap.from_list("MyCmapName",["r","b"])

# Make a normalizer that will map the time values from
# [start_time,end_time+1] -> [0,1].
cnorm = mcol.Normalize(vmin=min(tim),vmax=max(tim))

# Turn these into an object that can be used to map time values to colors and
# can be passed to plt.colorbar().
cpick = cm.ScalarMappable(norm=cnorm,cmap=cm1)
cpick.set_array([])



F = plt.figure()
A = F.add_subplot(111)
for y, t in zip(ydat,tim):
    A.plot(xdat,y,color=cpick.to_rgba(t))

plt.colorbar(cpick,label="Time (seconds)")