pgfplots mit nichtlinear skalierten Farbkarten

Question

Dies hier ist eine Frage, die auf der pgfplots-Mailingliste gestellt wurde; ich beantworte sie hier, da dies eine qualitativ hochwertigere Antwort ermöglicht.

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Ich habe ein Bild, das eine divergierende Farbkarte verwendet.

In diesem Fall haben Minimum und Maximum nicht den gleichen absoluten Wert (sondern stattdessen -0,2 und +0,5).

Ich möchte eine „zentrierte Farbkarte“ erstellen können, bei der „0“ die mittlere Farbe ist, alle Punkte >0 die obere Hälfte der Karte verwenden und alle <0 die untere Hälfte.

Der Farbbalken sollte entsprechend den tatsächlichen Werten verzerrt sein (d. h. die untere Hälfte der Karte sollte 2/7 des Balkens einnehmen und die obere Hälfte die restlichen 5/7).

\documentclass{standalone}
\usepackage{pgfplots}
\pgfplotsset{compat=1.9} 


\begin{document}
\begin{tikzpicture}

\begin{axis}[
    enlargelimits=false,
    % I want the color to be distributed in a nonlinear way, not like this
    % I want the tick labels to reflect the centered colorbar
    colorbar,
]
    \addplot[line width=3pt,mesh,domain=-0.2:0.5] {x};
\end{axis}
\end{tikzpicture}

\end{document}

vielleicht ein Punkt-Meta-Center=[auto,]-Schlüssel, wobei auto einen berechneten Wert von (Punkt-Meta-Max + Punkt-Meta-Min) ÷ 2 bedeutet

Answer 1

Es ist möglich, die zu skalieren point meta. Natürlich wird dadurch auch die colorbarund ihre Achsenbeschreibungen skaliert. Da aber a colorbareigentlich nichts anderes als ein normales ist axis, können wir benutzerdefinierte Transformationen definieren, um den Effekt „rückgängig zu machen“.

Der folgende Code definiert einen neuen Stil nonlinear colormap around 0={<min>}{<max>}, der die Punktmetadaten neu skaliert (vorausgesetzt, dass dies ystandardmäßig die Koordinate gewesen wäre). Außerdem wird die Farbleiste auf nichtlineare Weise neu skaliert, um die korrekten Beschreibungen wiederherzustellen:

\documentclass{standalone}
\usepackage{pgfplots}
\pgfplotsset{compat=1.9} 

\pgfplotsset{
    % this transformation ensures that every input argument is
    % transformed from -0.2 : 0.5 -> -0.5,0.5 
    % and every tick label is transformed back:
    nonlinear colormap trafo/.code 2 args={
        \def\nonlinearscalefactor{((#2)/(#1))}%
        \pgfkeysalso{%
            y coord trafo/.code={%
                \pgfmathparse{##1 < 0 ? -1*##1*\nonlinearscalefactor : ##1}%
            },
            y coord inv trafo/.code={%
                \pgfmathparse{##1 < 0 ? -1*##1/\nonlinearscalefactor : ##1}%
            },
        }%
    },
    nonlinear colormap around 0/.code 2 args={
        \def\nonlinearscalefactor{((#2)/(#1))}%
        \pgfkeysalso{
            colorbar style={
                nonlinear colormap trafo={#1}{#2},
                %
                % OVERRIDE this here. The value is *only* used to
                % generate a nice axis, it does not affect the data.
                % Note that these values will be mapped through the
                % colormap trafo as defined above.
                point meta min={#1},
                point meta max={#2},
            },
            %
            % this here is how point meta is computed for the plot.
            % It means that a point meta of -0.2 will actually become -0.5
            % Thus, the *real* point meta min is -0.5... but we
            % override it above.
            point meta={y < 0 ? -y*\nonlinearscalefactor : y},
        }%
    },
}

\begin{document}
\begin{tikzpicture}

\begin{axis}[
    enlargelimits=false,
    colorbar,
    %
    % activate the nonlinear colormap:
    nonlinear colormap around 0={-0.2}{0.5},
    %
    % reconfigure it - the default yticks are typically unsuitable
    % (because they are chosen in a linear way)
    colorbar style={
        ytick={-0.2,-0.1,0,0.25,0.5},
    },
]
    \addplot[line width=3pt,mesh,domain=-0.2:0.5] {x};
\end{axis}
\end{tikzpicture}

\end{document}