Pythonで対数スケールのY軸を持つグラフを描く方法

PythonのMatplotlibを使えば、Y軸を対数スケールに設定したグラフを簡単に描画できます。ここでは、y = log(x) のような対数的なデータを見やすく可視化する手順を紹介します。

基本的な手順

• numpy を使って x と y のデータ点を作成します。
• yscale() メソッドで Y 軸のスケールを 'log' に設定します。
• plot() メソッドで x と y をプロットします。線種は linestyle="dashdot"、ラベルは label="y=log(x)" と指定すると分かりやすくなります。
• legend() メソッドで凡例を表示します。
• show() メソッドで図を画面に出力します。

サンプルコード

import numpy as np
from matplotlib import pyplot as plt

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

x = np.linspace(1, 100, 1000)
y = np.log(x)

plt.yscale('log')
plt.plot(x, y, c="red", lw=3, linestyle="dashdot", label="y=log(x)")
plt.legend()
plt.show()

コードの解説

np.linspace(1, 100, 1000) は、1から100までの範囲を1000等分した配列を生成します。これにより滑らかな曲線が得られます。次に np.log(x) で自然対数を計算し、y の値を作成しています。

ポイントは plt.yscale('log') の部分です。この1行を追加するだけで、Y軸が対数スケール（10¹、10² といった目盛り）に変わり、桁数の大きく異なるデータも見やすい形で表示できます。

なお、対数軸では0や負の値を扱えないため、x の範囲は1以上から始めている点にも注意してください。

実行結果

上記のコードを実行すると、赤色の一点鎖線で y=log(x) の曲線が描かれ、Y軸が対数目盛りで表示されたグラフが出力されます。