matplotlib的savefig()与show()绘图不同

Question

当我使用 show() 来绘制 X 中的图表时，图表看起来非常好。但是，当我开始使用 savefig() 来生成大量图表时，savefig() 生成的图表的字体、线条和多边形都看起来比 show() 生成的图表小。我使用的环境是 Ubuntu，show() 的后端是 Qt4Agg。我该如何让 show() 绘制的图和 savefig() 绘制的图看起来一致呢？

Answer 1

你可以用不同的方式来显示你的 matplotlib 图，比如在屏幕上通过 Quartz 显示，或者通过 pdf 文件保存。这两种方式使用的函数是 plot 和 savefig，它们的参数几乎是一样的，但默认值却不相同。

换句话说，savefig 的默认参数和 display 的默认参数是 不同的。

如果你想让它们一致，其实很简单，只需要在 matplotlib 配置文件 中进行设置。这个模板文件在源代码包里，名字叫 matplotlibrc.template。如果你在安装 matplotlib 时没有创建这个文件，可以从 matplotlib 的源代码或者从 matplotlib 网站上获取这个模板。

一旦你按照自己的需求修改了这个文件，就把它重命名为 matplotlibrc（不要加扩展名），然后保存到 .matplotlib 这个目录下（注意前面有个 '.'），这个目录应该在你的主目录里。

关于 保存图形 的配置参数大约在提供的 matplotlibrc.template 文件的 314 行 开始（这一部分的前一行是：### SAVING FIGURES）。

特别是，你需要关注这些参数：

savefig.dpi       : 100         # figure dots per inch
savefig.facecolor : white       # figure facecolor when saving
savefig.edgecolor : white       # figure edgecolor when saving
savefig.extension : auto        # what extension to use for savefig('foo'), or 'auto'

在这些行下面是字体类型和各种图像格式特定参数的设置。

而 显示 的参数，也就是 PLT.show()，大约在 matplotlibrc.template 的 277 行 开始（这一部分的前一行是：### FIGURE）：

figure.figsize   : 8, 6          
figure.dpi       : 80            
figure.facecolor : 0.75       
figure.edgecolor : white     

通过比较这两个参数块的值，你可以看到，savefig 和 display（显示）对于同一个图形属性的默认设置是 不同的。

Answer 2

这个问题虽然老旧，但显然谷歌很喜欢，所以我在这里分享一下我的研究结果。

如果你从头开始创建一个图形，可以在创建时设置它的大小：

import matplotlib.pyplot as plt

fig = plt.figure(figsize=(3, 6))

plt.plot(range(10)) #plot example
plt.show() #for control

fig.savefig('temp.png', dpi=fig.dpi)

figsize(width,height) 这个选项可以调整你图形的实际尺寸，确保两个图看起来一样大。

正如其他回答中提到的，dpi 选项会影响文本的相对大小和线条的宽度等。使用 dpi=fig.dpi 这个选项可以确保在 show() 和 savefig() 中这些元素的相对大小是一致的。

另外，图形的大小也可以在创建后进行调整：

fig.set_size_inches(3, 6, forward=True)

forward 这个选项可以让你动态地改变图形的大小。

如果你发现生成的图像边框太大，可以通过以下方式进行调整：

plt.tight_layout()
#or:
plt.tight_layout(pad=2)

或者：

fig.savefig('temp.png', dpi=fig.dpi, bbox_inches='tight')
#or:
fig.savefig('temp.png', dpi=fig.dpi, bbox_inches='tight', pad_inches=0.5)

第一个选项只是最小化布局和边框，而第二个选项则允许你手动调整边框。这些小技巧至少帮助我解决了 savefig() 和 show() 生成的图像不一样的问题。

Answer 3

savefig 是用来设置保存图像时的 DPI（每英寸点数）。如果你没有在 .matplotlibrc 文件中指定，默认的 DPI 是 100。你可以查看 savefig 的 dpi 参数 来了解更多信息。需要注意的是，保存的图像不会继承原始图像的 DPI。

DPI 会影响文本的相对大小和线条的宽度等。如果你希望保存的图像看起来和原始图像一模一样，那么可以把 fig.dpi 传递给 fig.savefig。

例如：

import matplotlib.pyplot as plt

fig = plt.figure()
plt.plot(range(10))
fig.savefig('temp.png', dpi=fig.dpi)