MatplotlibとNumPyで配列をグレースケール画像として保存・表示する方法

MatplotlibとNumPyを使えば、数値の配列（アレイ）を簡単にグレースケール画像として表示・保存できます。ここでは、5×5のランダムデータをグレースケール画像として描画する基本的な手順を紹介します。

実装の手順

• 図のサイズを設定し、サブプロット間および周囲の余白（パディング）を調整します。
• NumPyを使って5×5のランダムなデータを作成します。
• カラーマップを「gray」に設定します。
• imshow() メソッドを使ってデータを画像としてプロットします。
• 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
from matplotlib import pyplot as plt

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

arr = np.random.rand(5, 5)
plt.gray()
plt.imshow(arr)

plt.show()

コードのポイント

np.random.rand(5, 5) は0〜1の範囲の一様乱数で構成される5行5列の配列を生成します。plt.gray() を呼び出すことでカラーマップがグレースケールに切り替わり、配列の値が黒（0）から白（1）までの濃淡として表現されます。値が小さいほど暗く、大きいほど明るく表示されます。

また、作成した図をファイルとして保存したい場合は、plt.show() の代わりに（または表示後に）plt.savefig("output.png") を呼び出すことでPNG形式などで保存できます。

出力結果