Agg和开罗之间的Matplotlib后端差异

Question

HEJ，

我想从matplotlib图中生成高质量的PDF。 使用其他代码，我生成了一大堆数字，我使用plt.imshow绘制在图中。 如果我现在使用plt.savefig生成PDF，我会发现很大的差异取决于我使用的后端。 最重要的是，使用Agg或MacOSX后端生成的文件变得非常庞大，而开罗的文件相当小（参见下面的示例）。 另一方面，Cairo后端与标签的TeX渲染一起产生奇怪的文本。 这在TeX文档中看起来很糟糕。 因此我的问题是双重的：

1. 是否有可能使用Agg后端生成小PDF（即，可能没有将光栅图像插值到更高的分辨率）？
2. 可以更改Cairo后端的一些文本设置，使其看起来与普通TeX类似（Agg后端的情况）

以下是一些用于测试目的的示例代码：

import matplotlib as mpl
mpl.use( "cairo" )

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
plt.rcParams['text.usetex'] = True

data = np.random.rand( 50, 50 )

plt.imshow( data, interpolation='nearest' )
plt.xlabel( 'X Label' )
plt.savefig( 'cairo.pdf' )

产生15Kb的PDF，看起来很糟糕的xlabel。

import matplotlib as mpl
mpl.use( "agg" )

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
plt.rcParams['text.usetex'] = True

data = np.random.rand( 50, 50 )

plt.imshow( data, interpolation='nearest' )
plt.xlabel( 'X Label' )
plt.savefig( 'agg.pdf' )

生成986Kb的PDF，看起来不错。

我应该补充一点，我在OSX 10.6.8上使用matplotlib 1.0.1和python 2.6.7。 在评论中，有人要求输出grep -a Font agg.pdf ：

/Shading 6 0 R /Font 3 0 R >>
<< /FontFile 16 0 R /Descent -285 /FontBBox [ -174 -285 1001 953 ]
/StemV 50 /Flags 4 /XHeight 500 /Type /FontDescriptor
/FontName /NimbusSanL-Regu /CapHeight 1000 /FontFamily (Nimbus Sans L)
%!PS-AdobeFont-1.0: NimbusSanL-Regu 1.05a
FontDirectory/NimbusSanL-Regu known{/NimbusSanL-Regu findfont dup/UniqueID known{dup
/UniqueID get 5020902 eq exch/FontType get 1 eq and}{pop false}ifelse
/FontType 1 def
/FontMatrix [0.001 0 0 0.001 0 0 ]readonly def
/FontName /NimbusSanL-Regu def
/FontBBox [-174 -285 1001 953 ]readonly def
/FontInfo 9 dict dup begin
/BaseFont /NimbusSanL-Regu /Type /Font /Subtype /Type1
/FontDescriptor 15 0 R /Widths 13 0 R /LastChar 255 /FirstChar 0 >>
<< /FontFile 20 0 R /Descent -251 /FontBBox [ -34 -251 988 750 ] /StemV 50
/Flags 4 /XHeight 500 /Type /FontDescriptor /FontName /CMR12
/CapHeight 1000 /FontFamily (Computer Modern) /ItalicAngle 0 /Ascent 750 >>
%!PS-AdobeFont-1.0: CMR12 003.002
%Copyright:  (<http://www.ams.org>), with Reserved Font Name CMR12.
% This Font Software is licensed under the SIL Open Font License, Version 1.1.
FontDirectory/CMR12 known{/CMR12 findfont dup/UniqueID known{dup
/UniqueID get 5000794 eq exch/FontType get 1 eq and}{pop false}ifelse
/FontType 1 def
/FontMatrix [0.001 0 0 0.001 0 0 ]readonly def
/FontName /CMR12 def
/FontBBox {-34 -251 988 750 }readonly def
/FontInfo 9 dict dup begin
 /Notice (Copyright \050c\051 1997, 2009 American Mathematical Society \050<http://www.ams.org>\051, with Reserved Font Name CMR12.) readonly def
<< /BaseFont /CMR12 /Type /Font /Subtype /Type1 /FontDescriptor 19 0 R

Answer 1

正如steabert在上面的评论中所建议的，解决方法是以不同的格式导出图形，然后将其转换为PDF。 从上面调整我的示例，工作流可能看起来像这样：

import os
import matplotlib as mpl
mpl.use("Agg")

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
plt.rcParams['text.usetex'] = True

data = np.random.rand(50, 50)

plt.imshow(data, interpolation='nearest')
plt.xlabel('X Label')
plt.savefig('agg.eps')

os.system('epspdf agg.eps agg.pdf')

生成一个16 Kb的文件看起来不错。 上面给出的示例仍然存在一个差异：使用（E）PS管道似乎忽略插值='最近'选项，即图像在最终PDF中显得模糊。 幸运的是，我可以忍受这一点，但调查这个问题可能会很有趣。