Matplotlibで軸の背景を透明にする方法

Matplotlibでは、patch.set_alpha()メソッドを使ってアルファ値（不透明度）を調整することで、軸（プロット領域）の背景を透明にできます。これにより、複数のグラフを重ねて表示する際などに便利です。

軸を透明にする手順

• figureサイズの設定： rcParamsで図のサイズを指定し、サブプロット間・周囲の余白を自動調整します。
• 図の作成： figure()メソッドで新しい図を作成するか、既存の図をアクティブにします。
• Axesの追加： add_subplot()でサブプロット配置の一部としてAxesを図に追加します。
• 背景色の設定： set_facecolor()メソッドで現在の軸の背景色を設定します。
• 別のAxesの追加： add_axes()メソッドで図に新しいAxesを追加します。
• データの作成： NumPyを使用してtとsのデータを生成します。
• データのプロット： 手順5で追加した2つ目の軸に対して、plot()メソッドでtとsのデータ点を描画します。
• 透明化の設定： set_alpha()メソッドを使用し、アルファ値を最小限に抑えることで軸を透明にします。
• 表示： show()メソッドで図を画面に表示します。

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

fig = plt.figure()

ax1 = fig.add_subplot(1, 1, 1)
ax1.set_facecolor('orange')
ax2 = fig.add_axes([0.5, 0.5, 0.3, 0.3])

t = np.arange(0, 1, 0.01)
s = np.sin(t)

ax2.plot(t, s, linewidth=2)
ax2.patch.set_alpha(0.01)

plt.show()

コードのポイント

このコードでは、まずオレンジ色の背景を持つメインのAxes（ax1）を作成しています。次に、add_axes([0.5, 0.5, 0.3, 0.3])で図の中央付近に小さなAxes（ax2）を重ねて追加し、その上に正弦波をプロットしています。

重要なのは最後のax2.patch.set_alpha(0.01)の行です。アルファ値は0.0（完全な透明）から1.0（完全な不透明）の範囲で指定でき、ここでは0.01というほぼゼロの値を設定することで、ax2の背景をほぼ完全に透明にしています。この値を1.0にすると背景は白く塗りつぶされ、下にあるオレンジ色の背景が隠れてしまいます。

実行結果

スクリプトを実行すると、オレンジ色の背景の上に、背景が透明な正弦波グラフが重ねて表示されます。set_alpha()の値を変更することで、透明度を自由に調整できるので、用途に応じて試してみてください。