MatplotlibのAggとCairoバックエンドの違いを徹底解説

Matplotlibには複数の描画バックエンドが用意されており、用途に応じて使い分けることで、より高品質なグラフを出力できます。本記事では、代表的な2つのバックエンド「Agg」と「Cairo」の違いを比較し、実際のコード例とともにその使い方を解説します。

AggとCairoの比較一覧

ポイントとして、AggはPNG形式のみの出力に特化している一方、CairoはPDFやSVGなどベクター形式にも対応しています。拡大しても画質が劣化しないベクター画像が必要な場合は、Cairoバックエンドを選択するとよいでしょう。

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余白（パディング）を調整します。
• バックエンド名を「Agg」に設定します。
• NumPyを使って5×5の行列データを作成します。
• imshow()メソッドを使い、データを2次元のラスタ画像として表示します。
• savefig()メソッドで図をファイルに保存します。

コード例

import matplotlib as mpl
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
plt.rcParams["figure.figsize"] = [7.50, 3.50]
plt.rcParams["figure.autolayout"] = True
mpl.use("Agg")
data = np.random.rand(5, 5)
plt.imshow(data, interpolation='nearest', cmap="copper")
plt.savefig('agg.png')

このコードでは、まず mpl.use("Agg") によってバックエンドをAggに切り替えています。その後、ランダムな値を持つ5×5の行列を生成し、imshow()でカラーマップ「copper」を指定してヒートマップのように可視化しています。

出力結果

Cairoバックエンドを使用する場合は、mpl.use("Cairo") と記述するだけで同様の手順でPDFやSVG形式での保存が可能になります。画面へのインタラクティブな表示が必要ない場合や、サーバー環境で画像ファイルを生成したい場合には、Aggのような非対話型（ヘッドレス）バックエンドが特に有効です。