The Matplotlib User’s Guide

The Matplotlib User's Guide

John Hunter and

Darren Dale May 27, 2007

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Contents

1 Introduction

5

1.1 Migrating from MATLABTM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2 Installation and Setup

9

2.1 Installing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.1.1 Quickstart on windows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.1.2 Package managers: (rpms, apt, fink) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.1.3 Compiling matplotlib . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

2.1.4 Trial Run . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.2 Backends . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.3 Integrated development environments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2.4 Interactive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2.5 Numerix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.5.1 Choosing Numeric, numarray, or NumPy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.6 Customization using matplotlibrc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.6.1 RC file format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.6.2 Which rc file is used? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.6.3 Getting feedback from matplotlib . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

3 The pylab interface

17

3.1 Simple plots . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

3.2 More on plot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

3.2.1 Multiple lines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

3.2.2 Controlling line properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

3.3 Color arguments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

3.4 Loading and saving data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

3.4.1 Loading and saving ASCII data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

3.4.2 Loading and saving binary data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

3.4.3 Processing several data files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

3.5 axes and figures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

3.5.1 figure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

3.5.2 subplot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

3.5.3 axes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

3.6 Text . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

3.6.1 Basic text commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

3.6.2 Text properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

3.6.3 Text layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

3.6.4 mathtext . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

3.6.5 Annotations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

3.7 Images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

3

3.7.1 Axes images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 3.7.2 Figure images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 3.7.3 Scaling and color mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 3.7.4 Image origin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 3.8 Bar charts, histograms and errorbar plots . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 3.8.1 Broken bar charts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 3.9 Polar charts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 3.10 Pseudocolor and scatter plots . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 3.11 Spectral analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 3.12 Axes properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 3.13 Legends and tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 3.14 Navigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 3.14.1 Classic toolbar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 3.14.2 toolbar2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 3.15 Event handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 3.16 Customizing plot defaults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

4 Font finding and properties

49

5 Collections

53

6 Tick locators and formatters

55

6.1 Tick locating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

6.2 Tick formatting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

6.3 Example 1: major and minor ticks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

6.4 Example 2: date ticking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

7 Interactive object picking

61

7.1 Picking with a lasso tool . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

8 Custom objects and units

67

9 Cookbook

73

9.1 Plot elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

9.1.1 Horizontal or vertical lines/spans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

9.1.2 Fill the area between two curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

9.1.3 Drawing true ellipses and circles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

9.2 Text . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

9.2.1 Adding a ylabel on the right of the axes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

9.3 Data analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

9.3.1 Linear regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

9.3.2 Polynomial regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

9.4 Working with images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

9.4.1 Loading existing images into matplotlib . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

9.4.2 Blending several axes images using alpha . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

9.4.3 Creating a mosaic of images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

9.4.4 Defining your own colormap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

9.5 Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

9.5.1 Printing to standard output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

4

10 Matplotlib API

81

10.1 The matplotlib backends . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

10.1.1 The renderer and graphics context . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

10.1.2 The figure canvases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

10.2 The matplotlib Artists . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

10.3 pylab interface internals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

A A sample matplotlibrc

89

B mathtext symbols

95

C matplotlib source code license

97

5

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