dpi与图形大小的关系

Posted 2023-02-16

【中文标题】dpi与图形大小的关系

【英文标题】：Relationship between dpi and figure size

【发布时间】：2018-05-17 22:18:12

【问题描述】：

我已经使用 matplotlib 创建了一个图形，但我已经意识到绘图轴和绘制的线被缩小了。

阅读此earlier discussion thread，它解释了如何设置图形大小。

fig, ax = plt.subplots()

fig.set_size_inches(3, 1.5)

plt.savefig(file.jpeg, edgecolor='black', dpi=400, facecolor='black', transparent=True)

使用上面的代码（为简洁起见，删除了其他配置），我确实得到了一个具有1200 X 600 所需尺寸（我们也应该说分辨率？）和所需文件大小的图像文件。

投影图像以不寻常的方式缩小，例如放大注释。虽然我可以在轴上设置标签的大小，但由于底部和右侧的脊椎很大，绘制的线也很大，因此该图看起来与比例不成比例。

因此问题是，哪些配置出了问题？

【问题讨论】：

我不太明白这个问题。但我能说的是，当图形大小以英寸和 dpi为单位时，您需要更改您认为“太大”的对象的大小，即设置字体大小，线宽，刻度线等更小。通常，您只需将 dpi 或 尺寸固定为英寸即可获得所需的数字。

@ImportanceOfBeingErnest 我创建了一张图片，结果是所需尺寸，文件大小在所需范围内。然而，绘制的图表被证明过于放大/缩小。阅读其他线程似乎可能存在缩放和纵横比问题。您声明每个元素大小的建议听起来很不寻常，因为我认为应该有一种方法可以根据先前设置的 figsize() 和 dpi 参数自动调整画布中的所有元素。

让我再试一次：如果例如像素尺寸为1200 X 600，您通常会创建一个尺寸为(12 x 6) 英寸和100 dpi 的图形，在这种情况下，线条的尺寸可能足够大。使用 400 的 dpi 会使图中的每个点变大 4 倍。显然这不是你想要的。但是如果你需要它，你可以按比例缩小元素（例如，用 0.25 而不是 1 制作线条）。 （这里没有缩放或方面的问题，这就是它的工作原理和预期。）

看你提到的评论，这是完全不同的东西；它告诉您，即使您使用方形图形，您也不会得到方形轴。这与你这里的问题完全无关。

我想我明白你的意思。我对 dpi 和 figsize(x,y) 之间关系的理解与您所解释的略有不同。根据您的评论，我已经测试了您的建议，看起来很有希望。也许我应该更改问题的标题...

【参考方案1】：

图形大小 (figsize) 确定图形的大小（以英寸为单位）。这给出了轴（和其他元素）在图形内的空间量。 matplotlib 2 中的默认图形大小为 (6.4, 4.8) 英寸。较大的图形大小将允许显示更长的文本、更多轴或更多刻度标签。

每英寸点数 (dpi) 确定图形包含多少像素。 matplotlib 中的默认 dpi 为 100。figsize=(w,h) 的数字将有

px, py = w*dpi, h*dpi  # pixels
# e.g.
# 6.4 inches * 100 dpi = 640 pixels

所以为了得到一个像素大小为例如(1200,600) 您可以选择图形大小和 dpi 的几种组合，例如

figsize=(15,7.5), dpi= 80
figsize=(12,6)  , dpi=100
figsize=( 8,4)  , dpi=150
figsize=( 6,3)  , dpi=200
etc.

现在，有什么区别？这是由图中元素的大小决定的。大多数元素（如线条、标记、文本）的大小以磅为单位。 Matplotlib 数字使用 每英寸点数 (ppi) 为 72。厚度为 1 点的线将为 1./72。英寸宽。字体大小为 12 磅的文本将为 12./72。英寸高。

当然，如果您更改以英寸为单位的图形大小，点数不会改变，因此以英寸为单位的较大图形仍然具有相同的元素大小。 因此，更改图形大小就像拿一张不同大小的纸一样。这样做当然不会改变用同一支笔绘制的线条的宽度。

另一方面，更改 dpi 会缩放这些元素。在 72 dpi 时，1 磅大小的线是一个像素强。在 144 dpi 时，这条线的强度为 2 个像素。 因此，较大的 dpi 将起到放大镜的作用。所有元素都根据镜头的放大率进行缩放。

下图左侧显示了恒定图形大小和变化 dpi 的比较。在右侧，您会看到恒定的 dpi 和变化的图形大小。每行中的图形具有相同的像素大小。

要重现的代码：

import matplotlib.pyplot as plt
%matplotlib inline

def plot(fs,dpi):
    fig, ax=plt.subplots(figsize=fs, dpi=dpi)
    ax.set_title("Figsize: , dpi: ".format(fs,dpi))
    ax.plot([2,4,1,5], label="Label")
    ax.legend()

figsize=(2,2)
for i in range(1,4):
    plot(figsize, i*72)

dpi=72
for i in [2,4,6]:
    plot((i,i), dpi)

【讨论】：

"Matplotlib 数字使用每英寸点数 (ppi) 为 72" - 你从哪里找到的？我在任何地方都找不到这个。我唯一能找到的是默认 DPI 是 100。

@LoneLearner 是的，transforms tutorial 的文档中只有一个非常隐藏的参考。当然，这一切都在代码中，例如here.

@A.Hendry dpi 表示每英寸的点数（像素）。如果将 dpi 加倍，则点数会加倍。一条 1 像素宽的线将是 2 像素宽。假设您有一条宽度为 1 点的线。它将是 1 点 / ppi * dpi = 1 / 72 ppi * 72 dpi = 1 像素。现在你将 dpi 加倍，因此 1 点 / ppi * dpi = 1 / 72 ppi * 144 dpi = 2 像素。

@ImportanceOfBeingErnest 感谢您的解释。那么为什么图形在左边随着 dpi 的增加而变大呢？它们不都应该是 2 英寸 x 2 英寸吗？

@ImportanceOfBeingErnest 关于增加 DPI 的任何建议，就像您在此处所做的那样，同时保持文本和行大小大致相同？您可以浏览每项设置，但要更改的设置很多..