渐变配色在科研绘图时十分常用,比如三维柱状图、特征渲染散点图热图曲面图等高线填充图等等,都需要使用渐变配色

SmartRefreshLayout 渐变问题_开发语言

虽说现成的渐变配色有很多,比如,在TheColor配色工具的渐变颜色库中便集成了近千种的渐变色:

SmartRefreshLayout 渐变问题_渐变色_02

然而,在很多时候,仍然需要我们自己来制作渐变颜色图

此外,一些渐变色仅由少量颜色组成,在一些场景应用时,会出现“波纹“现象,因此需要对其进行致密化处理;另一方面,如果我们就是想要七八种颜色组成的稀疏渐变色,那还需要对其进行稀疏化处理

还有一个问题是,当我们想要编辑颜色图,调节颜色的显示区间时,会发现Matlab自带的colormapeditor有些难用,这个懂得都懂。

SmartRefreshLayout 渐变问题_matlab_03

为了解决上述问题,我在今年6月份用Matlab制作了一个ColorMap渐变色生成/编辑器。

推出以来,虽说得到了大家的一致好评,但实际应用了一段时间后,发现还有一些地方可以进一步增强。

新增功能1:颜色条二分化

假如我们绘制了这样一幅带光影的曲面图:

SmartRefreshLayout 渐变问题_开发语言_04

想要让colorbar上0以上的部分为棕色,0以下的部分为蓝色,该怎么操作呢?

很简单,只需要用ColorMapPro的‘mode3’功能

N = 256;
C = [146 080 051
     196 151 105
     248 220 195
     255 255 255
     143 214 239
     094 179 226
     048 106 180]/255;
[map2,CA] = ColorMapPro('color',C, ...                     % 待处理渐变色
                        'number',N, ...                    % 生成渐变颜色数
                        'center',0, ...                    % 二分化断点位置
                        'MaxCenterMinColorID',[1 4 7], ... % 最大、中心、最小值颜色在C中的行号
                        'mapdata',Z(:), ...                % 待渲染特征
                        'mode3');

其中,‘center’表示二分化中心,在此例中为0;‘MaxCenterMinColorID’表示颜色条最大值、中心以及最小值所对应颜色矩阵C的行号,此例中最大值对应棕色,行号为1,中心对应白色,行号为4,最小值对应蓝色,行号为7;CA为颜色条范围参数

然后:

% 赋色
colormap(map2)
colorbar
caxis(CA)

即可得到所需要的以0为中心的二分化对象

SmartRefreshLayout 渐变问题_渐变色_05

 具体示例程序见demo5

新增功能2:图片提取渐变色

旧版本中,在生成渐变色前,需要我们自己定义由少量颜色组成的基础颜色矩阵C,有些影响作图效率

新版本中,增加了图片取色功能,使用时,只需要在ColorMapPro中增加‘copy’参数

%% ColorMapPro取色生成渐变色
N = 256;
% 等间距模式
map1 = ColorMapPro('copy','number',N,'mode1');
figure
image(permute(map1,[1,3,2]))
% 非等间距模式
ratio = [0.1 0.1 0.1 0.1 0.2 0.4];
map2 = ColorMapPro('copy','number',N,'ratio',ratio,'mode2');

然后打开图片,鼠标单击取点

SmartRefreshLayout 渐变问题_可视化_06

即可快速得到想要的颜色条,以用于作图:

SmartRefreshLayout 渐变问题_可视化_07

SmartRefreshLayout 渐变问题_可视化_08

具体示例程序见demo4

功能1:生成渐变色颜色图

对于给定的颜色矩阵:

C = [  2  48  71
      18 104 131
      39 158 188
     144 201 230
     255 255 255]/255;

SmartRefreshLayout 渐变问题_matlab_09

利用ColorMap工具,将颜色矩阵C与渐变色数量N作为输入参数,即可得到渐变色颜色图map:

N = 256;
map = ColorMapPro('color',C,'number',N,'mode1');

SmartRefreshLayout 渐变问题_可视化_10

然后利用colormap(map)命令对已有数据图赋色:

SmartRefreshLayout 渐变问题_论文插图_11

具体示例程序见demo1

功能2:致密化与稀疏化

对于已有的渐变色颜色图,比如addcolorplus配色强化工具中的300号渐变色:

C = addcolorplus(300);
% 绘图
figure
image(permute(C,[1,3,2]))

SmartRefreshLayout 渐变问题_论文插图_12

如果觉得颜色渐变程度还不够,可以通过ColorMap工具,设置一个较大的渐变色数量N1

% 致密化后渐变色总数
N1 = 256;
% ColorMap颜色致密化处理
map = ColorMapPro('color',C,'number',N1,'mode1');
% 绘图
figure
image(permute(map,[1,3,2]))

SmartRefreshLayout 渐变问题_论文插图_13

而如果想要对其进行稀疏化处理,只需设置一个较小的渐变色数量N2

% 稀疏化后渐变色总数
N2 = 7;
% ColorMap颜色稀疏化处理
map = ColorMapPro('color',C,'number',N2,'mode1');
% 绘图
figure
image(permute(map,[1,3,2]))

SmartRefreshLayout 渐变问题_可视化_14

具体示例程序见demo2

功能3:显示区间调节

上述两种功能均采用等间距模式生成渐变色

而ColorMap工具中还包括另一种模式:非等间距模式

对于给定的颜色矩阵C:

C = [068 004 090
     065 062 133
     048 104 141
     031 146 139
     053 183 119
     145 213 066
     248 230 032]/255;

SmartRefreshLayout 渐变问题_可视化_14

首先定义比例参数ratio

ratio = [0.1 0.1 0.1 0.1 0.2 0.4];

具体来说,对于给定数量的渐变色颜色图,ratio中的0.4表示(145 213 066)和(248 230 032)两种颜色渐变的占比为40%,0.2表示(053 183 119)和(145 213 066)两种颜色渐变的占比为20%……

特别注意,ratio变量中数字的数量等于颜色矩阵C的行数减1,数字之和等于1,而且所有数字不能完全相等(完全相等就是等间距模式)

然后,利用ColorMap工具的‘mode2’生成非等间距渐变色:

map2 = ColorMapPro('color',C,'number',N,'ratio',ratio,'mode2');

SmartRefreshLayout 渐变问题_论文插图_16

最后使用colormap(map)命令对已有数据图赋色即可:

SmartRefreshLayout 渐变问题_开发语言_17

具体示例程序见demo3

以上。

获取方式:

Matlab渐变色生成/编辑器ColorMapPro