Matplotlibのimshow()でM×N×4配列のアルファチャネルを処理する方法

M×N×4の形状を持つ配列をimshow()に入力した場合、アルファチャネル（透明度）がどのように処理されるのか、具体的な例を使って確認してみましょう。

仕組みのポイント

M×N×4の配列はRGBA形式を表しており、第4次元がそれぞれ「赤・緑・青・アルファ」の各チャネルに対応します。このうちインデックス3のアルファチャネルが255の場合は完全に不透明、0に近づくほど透明になります。以下の例では、アルファ値を255のまま固定し、緑チャネルのみをグラデーションさせることで、不透明なまま色が変化する様子を観察できます。

実装手順

• 図のサイズを設定し、サブプロット間および周囲のパディングを調整します。
• 指定した形状と型で、1で満たされた新しい配列を作成します。
• アルファチャネルを含むRGBAデータを準備・操作します。
• データを画像として表示します（2次元の正規ラスタ上に描画されます）。
• 図を画面に表示するには、show()メソッドを使用します。

コード例

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

plt.rcParams["figure.figsize"] = [7.50, 3.50]
plt.rcParams["figure.autolayout"] = True

# 100x100x4 のuint8型配列を作成し、全要素を255で初期化
d = np.ones((100, 100, 4), dtype=np.uint8)*255

# 緑チャネル（インデックス1）を0〜255のグラデーションに設定
d[:, :, 1] = np.linspace(0, 255, num=100)

# アルファチャネル（インデックス3）は255のまま＝完全に不透明
plt.imshow(d)

plt.show()

出力結果

このように、アルファチャネルが255（最大値）に設定されているため、画像は透過せず完全不透明な状態で表示され、左から右へ緑が強くなるグラデーションが確認できます。透明度を変えたい場合は、d[:, :, 3]の値を0〜255の範囲で変更することで制御できます。