自动构建以零值为中心的色图

Question

我经常想绘制一个范围从某个负数到某个正数的差异图像。问题在于Matlab的色图只能从最小值到最大值进行缩放，但并不关心某些中间值（本例中为零）。例如，我使用单个像素点生成了peaks图像：

其中原始图像如下所示：

因此，顶部图像的零值为蓝色，底部为绿色...（以jet色图为例）

我想建立一个自动将零值表示为相同颜色的色图，无论最小\最大值是什么。该怎么做？

- user2212608

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我认为你可以通过将所有内容缩放到绘图之前的固定间隔（例如[-1,1]）来实现。 - Marc Claesen

使用色图编辑器：http://www.mathworks.de/de/help/matlab/ref/colormapeditor.html 在那里解释了如何将绿色聚焦于零。 - Enno

Robocob特别要求自动实现，这样他就不需要每次打开色彩地图编辑器了... - bla

你可以使用 caxis 函数来控制颜色映射，通过使用以零为中心的范围，这样 0 就始终在中间（假设你正在使用缩放的颜色映射而不是直接映射）。 - Amro

Answer 1

使用caxis函数（可设置当前坐标轴对象的CLim属性）可以控制颜色映射。前提是使用了缩放的颜色映射，而不是直接颜色映射（请查看CDataMapping属性）。通过使用以零为中心的范围作为输入，您可以确保始终将零放在中间。

这里是一个例子：

load penny
P = 4*(P./255) - 1;        %# not centered around zero
imagesc(P), axis image off
colormap(lbmap(64,'BrownBlue')), colorbar

现在我们调整颜色映射，使其围绕零点对称：

c = max(abs([min(P(:)),max(P(:))]));
caxis([-c c])

请注意，我使用的是Light Bartlein颜色方案，这是一种设计为突出两个极端之间差异的发散调色板。

如果原始范围非常倾斜，您可能希望重新采样颜色映射，在过度拉伸的子范围内给它更多值。

- Amro

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谢谢Amro，但如果我理解正确，使用这个假设我需要将我的色图中心设置为零，而大多数情况下，上限和下限不对称。所以处理它的方法是在绝对值较大的限制上设置限制，我猜。 - user2212608

是的，我假设这对你适用...毕竟有很多应用程序中零值具有重要意义（例如显示海平面为零的地形图）。最简单的方法是使用以零为中心的颜色范围，配合适当的对称色图，并让MATLAB进行缩放。另一种方法是逐段构建它，每个部分都是两个端点之间的线性映射，这样您可以拥有尽可能多的“节点”（类似于上面提到的colormapeditor）。 - Amro

c = max(abs((P(:)))); 就足够了。 - wsdzbm

Answer 2

您可以使用FEX中的此工具，它生成了蓝色-白色-红色的色图，其中零始终对应于白色。如果您想要包含两种以上的颜色，请深入研究代码并根据需求进行调整。

在FEX中还有一些类似的选项（这是一个，以及另一个）。图片如下：

- bla

Answer 3

我喜欢其他答案，特别是@Amro的答案。但它看起来很复杂 :) 而且你的参数不需要依赖于你的输入，你可以直接从轴上获取它们。所有这些都可以成为一个一行代码：

a = gca; % or whatever you use to access your axis handle
a.CLim = max(abs(a.CLim)) * [-1 1];

就是这样。这适用于MATLAB R2014b及以上版本，该版本具有新的图形句柄系统（详见此处）。在早期版本中（以及您喜欢的新版本中），您将使用以下方法：

a = gca; % or whatever you use to access your axis handle
set(a, 'CLim', max(abs(get(a, 'CLim'))) * [-1 1]);

或者使用caxis。

a = gca; % or whatever you use to access your axis handle
caxis(a, max(abs(caxis(a))) * [-1 1]);

自动化这个过程也相当容易：

a = gca; % or whatever you use to access your axis handle
addlistener(a, 'CLimMode', 'PostSet', @(h, e) caxis(e.AffectedObject, max(abs(caxis(e.AffectedObject))) * [-1 1]));

这使您可以这样做。

for ii = -5 : 5
    imagesc([-1 0 10^ii]);
    pause(0.2);
end

中间的条纹（代表0）始终是彩条的中间颜色。

- bers

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感谢addlistener。我不知道它的存在，但它似乎非常有用。 - Scz