Matplotlibで2つのY軸（異なる単位）を使って1つのデータをプロットする方法

Matplotlibで2つのY軸を持つグラフを作成する手順

Matplotlibでは、twinx()メソッドを活用することで、X軸を共有しながらY軸を2本（異なる単位）持つグラフに、1つのデータセットを簡単にプロットできます。例えば、速度と加速度のように単位が異なる2種類のデータを同じ図上で比較したい場合に非常に便利です。

以下の手順に従って実装していきましょう。

• 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。
• numpyを使って速度と加速度のデータポイントを作成します。
• 現在の図にサブプロットを追加します。
• plot()メソッドで速度のデータポイントをプロットします。
• X軸を共有するツインAxes（第2のY軸）を作成します。
• plot()メソッドで加速度のデータポイントをプロットします。
• 図に凡例を配置します。
• show()メソッドで図を表示します。

twinx()メソッドとは

twinx()は、既存のAxesとX軸を共有する新しいAxesを生成するメソッドです。これにより、左側に1つ目のY軸、右側に2つ目のY軸が表示され、それぞれ異なるスケールや単位でデータを表現できるようになります。

コード例

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

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

speed = np.array([3, 1, 2, 0, 5])
acceleration = np.array([6, 5, 7, 1, 5])

ax1 = plt.subplot()
l1, = ax1.plot(speed, color='red')
ax2 = ax1.twinx()
l2, = ax2.plot(acceleration, color='orange')

plt.legend([l1, l2], ["speed", "acceleration"])

plt.show()

出力結果

このコードを実行すると、赤色の線で速度（左のY軸）、オレンジ色の線で加速度（右のY軸）が描画されたグラフが表示されます。凡例によってどちらの線がどのデータに対応しているかもひと目でわかります。