Matplotlibのimshowで2つの異なるカラーマップを1つの図に表示する方法

Matplotlibのimshow()を使って、正の値と負の値に対してそれぞれ異なるカラーマップを適用し、1つの図に同時に表示する方法を解説します。マスク配列（masked array）を活用することで、値の符号に応じて色分けを切り替えることができます。

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を調整します。
• 5×5の2次元配列（ランダムな整数値）を作成します。
• 負の値のみを含むdata1と、正の値のみを含むdata2という2つのマスク配列を作成します。
• 図とサブプロットを作成します。
• imshow()メソッドを使い、data1とdata2を2Dラスター画像として表示します。このとき、それぞれ異なるカラーマップを指定します。
• colorbar()メソッドを使って、2つの異なるカラーバーを作成します。
• 両方の画像に対してカラーバーを設定します。
• 各カラーバーにラベルを設定します。
• show()メソッドで図を表示します。

サンプルコード

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

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

img = np.random.randint(-10, 10, (5, 5))

data1 = np.ma.masked_array(img, img >= 0)
data2 = np.ma.masked_array(img, img < 0)

fig, ax = plt.subplots()

img1 = ax.imshow(data1, cmap="prism_r")
img2 = ax.imshow(data2, cmap="copper")

bar1 = plt.colorbar(img1)
bar2 = plt.colorbar(img2)

bar1.set_label('ColorBar 1')
bar2.set_label('ColorBar 2')

plt.show()

コードのポイント

np.ma.masked_arrayを使用すると、条件に合致する要素をマスク（非表示）できます。ここでは「0以上の値」をマスクしたdata1（負の値のみ有効）と、「0未満の値」をマスクしたdata2（正の値のみ有効）を作成しています。これにより、同じ座標上に2つのimshow()を重ねて描画しても、互いに干渉せず異なるカラーマップが適用されます。

出力結果

実行すると、負の値には「prism_r」カラーマップ、正の値には「copper」カラーマップが適用されたヒートマップが1つの図に表示され、右側に2つのカラーバー（ColorBar 1・ColorBar 2）が並んで表示されます。