【Matplotlib】指定範囲を塗り潰す方法

指定範囲を塗り潰す関数

　Axes には特定の範囲を塗りつぶす axvspan()、axhspan()、fill_between() メソッドが備わっています。

matplotlib.axes.Axes.axvspan()

　Axes.axvspan(xmin, xmax) を使うと、x=xmin から x=xmax までの範囲を塗り潰すことができます。

# MATPLOTLIB_FILL_AXVSPAN

# In[1]

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# FigureとAxesを作成
fig = plt.figure(figsize=(6, 6))
ax = fig.add_subplot(111)

# 軸範囲を設定
ax.set_xlim(0, 10)
ax.set_ylim(0, 10)

# 3≦x≦6の範囲を塗り潰す
ax.axvspan(3, 6, color="coral")

plt.show()

　オプション引数 ymin と ymax で垂直方向の塗り潰し範囲を指定できますが、Axes.set_ylim() の設定内容に関わらず、0～1 の相対座標で指定します。

# In[2]

# FigureとAxesを作成
fig = plt.figure(figsize=(6, 6))
ax = fig.add_subplot(111)

# 軸範囲を設定
ax.set_xlim(0, 10)
ax.set_ylim(0, 10)

# 0≦x≦6,2≦y≦6の範囲を塗り潰す
ax.axvspan(3, 6, 0.2, 0.6, color="coral")

plt.show()

matplotlib.axes.Axes.axhspan()

　Axes.axhspan(ymin, ymax) は y = ymin から y = ymax までの範囲を塗り潰します。

# MATPLOTLIB_FILL_AXHSPAN

# In[1]

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# FigureとAxesを作成
fig = plt.figure(figsize=(6, 6))
ax = fig.add_subplot(111)

# 軸範囲を設定
ax.set_xlim(0, 10)
ax.set_ylim(0, 10)

# 4≦y≦8の範囲を塗り潰す
ax.axhspan(4, 8, color = "olive", alpha=0.5)

plt.show()

　オプション引数 xmin と xmax で水平方向の塗り潰し範囲を指定できますが、Axes.set_xlim() の設定内容とは無関係に、0～1 の相対座標で指定することになります。

# In[2]

# FigureとAxesを作成
fig = plt.figure(figsize=(6, 6))
ax = fig.add_subplot(111)

# 軸範囲を設定
ax.set_xlim(0, 10)
ax.set_ylim(0, 10)

# 2≦x≦8,4≦y≦8の範囲を塗り潰す
ax.axhspan(4, 8, 0.2, 0.8, color="olive", alpha=0.5)

plt.show()

matplotlib.axes.Axes.fill_between()

　Axes.fill_between(x, y1, y2) は (x, y1) と (x, y2) の間を塗り潰します。この関数は 2 つの曲線 $y=f(x)$ と $y=g(x)$ に囲まれた領域を図示する場合などに用いられます。以下に例として、$\sin x$ と $\cos x$ に囲まれた領域を図示するコードを掲載します。

# MATPLOTLIB_FILL_BETWEEN

# In[1]

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# 円周率を定義
pi = np.pi

# プロットするデータを用意
x = np.arange(0, 3*pi, 0.1)
y1 = np.sin(x)
y2 = np.cos(x)

# FigureとAxesの設定
fig = plt.figure(figsize=(8, 6))
ax = fig.add_subplot(111)
ax.grid()
ax.set_xlabel("x", fontsize=14)
ax.set_ylabel("y", fontsize=14)
ax.set_xlim(0.0, 2 * pi)
ax.set_ylim(-1.5, 1.5)
ax.set_xticks([0, pi/2, pi, 3*pi/2, 2*pi])
ax.set_xticklabels(["0", "$\pi/2$", "$\pi$", "$3\pi/2$", "$2\pi$"],
                   fontsize = 12)

# Axesにグラフをプロット
ax.plot(x, y1, color="blue")
ax.plot(x, y2, color="red")

# y1とy1の間をライム色で塗り潰す
ax.fill_between(x, y1, y2, facecolor='lime', alpha=0.5)

plt.show()