"无法更改 matplotlib 图的背景颜色（另存为图像时）？"

Question

我遇到的实际问题是 - 在我正在处理的代码中：当我尝试保存绘图图像时，我将图像中的绘图背景设为完全透明，因此在图像查看器中看起来像这样（这里eom<\/code> ， Mate 的eog<\/code>版本）：

我希望背景颜色为完全不透明的白色。

这似乎经常是一个问题，例如：

• Matplotlib图形facecolor alpha同时保存（背景颜色，透明度）<\/a><\/li>
• Matplotlib savefig 背景总是透明的<\/a><\/li>
• 在 matplotlib 中设置图像后面的背景颜色<\/a><\/li>
• https:\/\/moonbooks.org\/Articles\/How-to-change-the-color-background-of-a-matplotlib-figure-\/<\/a><\/li><\/ul>

  无论如何，一个问题是我不能<\/em>用一个最小的例子来重现这个。 在我的代码中，基本上我必须先将图形转换为图像，然后处理该图像，最后保存它。 因此，我尝试制作一个最小的示例，首先转换为图像数据，然后将其保存：

   ...这段代码为我打印了这个：
   ...并告诉我我有 matplotlib 3.5.1，并且图形背景颜色定义为 RGBA，尽管 alpha 通道设置为 1（不透明）。 最终，对我来说，这段代码输出的图像是完全不透明的白色背景——所以这段代码没有说明问题。
  因此，虽然我无法将我的问题重构为一个最小的例子——但我设法在我的实际代码中缩小了问题的范围，在这个片段中：
  当代码中的这一部分运行时，我得到一个打印输出：
  因此，与上面的基本示例不同，绘图的起始背景颜色（如 RGBA）为 (1.0, 1.0, 1.0, 0) - 也就是说，alpha 通道为零（因此背景是透明的也就不足为奇了）。
  但是<\/strong>，我确实在之后调用set_facecolor<\/code> ，使用 alpha 为 1 的 RGBA 颜色，我什至调用.draw()<\/code> ，希望触发刷新\/重绘 - 但无论如何<\/strong>，当尝试获得与我之前设置的相同的 facecolor 时，它仍然<\/em>返回旧的颜色值，其中 alpha 为 0！
  所以，基本上，我看到的方式是：在我想将图形保存为图像之前，有些东西不允许我更改图形背景颜色。
  在什么情况下 matplotlib不允许<\/em>我更改图像背景 - 最终，在我将图形另存为图像（或将其导出为图像数据，即像素）之前，如何更改绘图图形背景颜色？
  

Answer 1

好的，找到了解决方案——这需要对代码进行一些调试和深入研究； 事实证明，我在代码中包含的一个库森林决定更改 matplotlib 图形属性 - 所以这里有一些文章：

因此，在我尝试使用pdb调试失败后（ Inspecting a variable value in other stack frames in pdb? ），我发现How do you watch a variable in pdb - 推荐了watchpoints库。

所以基本上，在我的人物初始化（ self.fig = plt.figure(... ) 之后，我做了：

watch(self.fig.patch._facecolor)

...并运行代码； 最后我在终端打印输出中得到了这样的东西：

====== Watchpoints Triggered ======
Call Stack (most recent call last):
...
>   figure.patch.set_alpha(0)
  set_alpha (~/venv/lib/python3.8/site-packages/matplotlib/patches.py:394):
>   self._set_facecolor(self._original_facecolor)
  to_rgba (~/venv/lib/python3.8/site-packages/matplotlib/colors.py:192):
>   return rgba
self.fig.patch._facecolor:
(1.0, 1.0, 1.0, 1.0)
->
(1.0, 1.0, 1.0, 0)

因此，这些库中的一个最终调用了figure.patch.set_alpha(0) - 结果证明这比仅从命名中推断出的要糟糕一些； 即，一旦设置为 0 - 它将禁止输入任何其他 alpha 值，无论何时要设置面部颜色！ 这是一个基于 OP 代码重现该代码的代码：

import matplotlib as mpl
print(f"{mpl.__version__}")
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import io

t = np.arange(0.0, 2.0, 0.01)
s = np.sin(2*np.pi*t)

subplotpars = dict(left = 0.05, right=0.99, top=0.89, wspace=0.1)
gss = mpl.gridspec.GridSpec(2,1, height_ratios=(2, 1), **subplotpars),

fig = plt.figure()
gs = gss[0]
ax = fig.add_subplot(gs[0,0])

ax.plot(t, s, color=(0.4, 0.2, 0.6, 0.6))

print(f"A {fig.get_facecolor()=}, {fig.get_alpha()=}")
print(f"A {fig.patch.get_facecolor()=}, {fig.patch.get_alpha()=}")

fig.patch.set_alpha(0)

print(f"B {fig.get_facecolor()=}, {fig.get_alpha()=}")
print(f"B {fig.patch.get_facecolor()=}, {fig.patch.get_alpha()=}")

fig.patch.set_facecolor( (0.9, 0.9, 0.9, 1.0) )

print(f"C {fig.get_facecolor()=}, {fig.get_alpha()=}")
print(f"C {fig.patch.get_facecolor()=}, {fig.patch.get_alpha()=}")

with io.BytesIO() as buf:
    fig.savefig(buf, dpi=120, format="png", facecolor=(1.0, 1.0, 1.0, 1.0))
    buf.seek(0)
    fig_rgba = plt.imread(buf)

plt.imsave('example_io.png', fig_rgba, dpi=120)

这打印：

3.5.1
A fig.get_facecolor()=(1.0, 1.0, 1.0, 1.0), fig.get_alpha()=None
A fig.patch.get_facecolor()=(1.0, 1.0, 1.0, 1.0), fig.patch.get_alpha()=None
B fig.get_facecolor()=(1.0, 1.0, 1.0, 0), fig.get_alpha()=None
B fig.patch.get_facecolor()=(1.0, 1.0, 1.0, 0), fig.patch.get_alpha()=0
C fig.get_facecolor()=(0.9, 0.9, 0.9, 0), fig.get_alpha()=None
C fig.patch.get_facecolor()=(0.9, 0.9, 0.9, 0), fig.patch.get_alpha()=0

所以- fig.patch.set_alpha(0)已经运行了一次，即使我随后设置fig.patch.set_facecolor( (0.9, 0.9, 0.9, 1.0) ) （明确将 alpha 设置为 0） - 实际的填充颜色最终在对象中，仍然有 alpha=0 （如打印输出 C 所示）！

因此，如果您运行该代码，您仍然会在图像中获得透明背景。

解决方案原来是 - 只需在fig.savefig调用之前设置fig.patch.set_alpha(1.0) ：

# ...
with io.BytesIO() as buf:
    fig.patch.set_alpha(1.0)
    fig.savefig(buf, dpi=120, format="png", facecolor=(1.0, 1.0, 1.0, 1.0))
    # ...

男孩......现在这些都是我生命中浪费的一些时间......我希望有人能发明一些机器，你可以编程......哦等等