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SCI绘图技巧（2）：MATLAB中自定义Colormap及其调用方法

article 2025/1/31 1:32:30

本文主要介绍如何在MATLAB中创建和调用自己的Colormap。主要包括四个方面：Colormap的简介、颜色模式的介绍、如何自定义Colormap以及Colormap的保存和调用。

1. Colormap简介

Colormap：即色图，决定每个figure的颜色。
Colormap的输入是一个包含任意行、三列（mx3）的矩阵，每行的3个值都为0-1之间的数字，分别代表颜色组成的分量，通过改变其值就可以改变Colormap相应的颜色。
常见的MATLAB内置的colormap：GRAY, HOT, COOL, BONE, COPPER, PINK, FLAG, PRISM, JET。

MATLAB中colormap函数的相关语法

colormap(map)            % 用map矩阵映射当前图形的色图。
colormap('default')      % 将颜色设置为系统默认值
cmap= colormap            % 返回当前图窗的颜色图，形式为RGB三元组组成的三列矩阵

由于系统自带的colormap有限，用户可以自定义自己的colormap，那如何定义呢？请继续往下看。

2. 颜色模式

要想绘制自己的colormap，必须得先了解成色原理。
颜色模式是用数字形式记录颜色的方式，常用的有RGB模式和HSV模式。

（1）RGB色彩模式

通过颜色发光原理设定，有红（R）、绿（G）、蓝（B）三种颜色，利用这三种颜色的加法混合，产生各种各样的颜色

可以理解为采用直角坐标系来描述色彩
RGB的每个颜色分量在[0,255]之间。
MATLAB的将RGB的每个分量的值设定在[0,1]之间。

（2）HSV的色彩模式

又称HSB，H表示色相，S表示纯度（饱和度），V表示明度（亮度），比较符合人的视觉感受

可以理解为利用柱坐标（或锥坐标）来描述色彩
轴向表示亮度，自上而下由白变黑
径向表示色饱和度，自内向外逐渐变高
圆周方向，则表示色调的变化，形成色环

和RGB一样，MATLAB中HSV颜色也是由3个[0,1]区间的值构成的行向量定义。
RGB和HSV的格式转换如下：
%两种颜色模式的互相转换
color_hsv=rgb2hsv(color_rgb)
color_rgb=hsv2rgb(color_hsv)

3. MATLAB中自己创建Colormap

以RGB颜色模式为例，自己创建Colormap。

（1）自定义colormap

定义一个由介于 0.0 和 1.0 之间的值组成的三列矩阵。每行定义一个三元素 RGB 三元组。第一列指定红色强度。第二列指定绿色强度。第三列指定蓝色强度。

（2）如何创建colormap的矩阵

① 在MATLAB颜色编辑器中进行修改

打开MATLAB的颜色编辑器，设置好关键节点的颜色，节点之间自动进行了插值处理，设计好后将colormap导出到工作区

② 通过代码定义（以三种颜色渐变的colormap为例，这里选择红、黄、蓝，采用简单的线性插值进行定义）

close all; clear; clc;
figure; % 创建一个新图形窗口

% ==1.定义三种颜色的 RGB 值==
Col_1 = [0.9453125, 0, 0];  %红色     
Col_2 = [1, 1, 0];          %黄色        
Col_3 = [0.078125, 0, 0.55859375]; %蓝色 

% ==2.创建一个 3×3 的颜色矩阵，每行对应一种颜色的 RGB 值==
C = zeros(3, 3); % 初始化 3×3 矩阵
C(1, :) = Col_3; % 第一行设置为蓝色
C(2, :) = Col_2; % 第二行设置为黄色
C(3, :) = Col_1; % 第三行设置为红色

% ==3.绘制一个简单的矩形区域，用于演示颜色映射的效果==
x1 = [0 0 1 1]; % 矩形的 x 坐标
x2 = [0 1 1 0]; % 矩形的 y 坐标
c = [0 0 1 1];  % 矩形的颜色（此处无实际意义，仅用于 fill 函数）
fill(x1, x2, c); % 使用填充颜色绘制矩形
hold on; % 保持当前绘图，方便后续添加元素

% ==4. 定义需要生成的颜色数量==
N = 363; % 将颜色映射分为 363 个颜色点（通常对应 8 位颜色深度）

% ==5.使用线性插值生成颜色渐变映射==
% linspace(1, N, size(C, 1))：生成对应 C 矩阵行数的插值节点

% C：颜色矩阵，表示插值时的已知数据点
% 1:N：生成 1 到 N5 的颜色映射，返回一个 N×3 的矩阵
map = interp1(linspace(1, N, size(C, 1)), C, 1:N);

% ==6.将生成的颜色映射设置为当前图形窗口的颜色映射==
colormap(map);
% 显示颜色条，用于直观展示颜色映射效果
colorbar;

% 说明：最终绘图窗口中，矩形将应用定义的颜色映射。颜色条（colorbar）将展示从红色渐变到黄色，再到蓝色的 363 阶梯颜色映射

4. 自己创建的Colormap的保存和调用

（1）自定义Colormap文件和值的保存

方式一直接另存为
在设置好自己需要的颜色样式后，将其保存在我们的工作区
右键空白处，修改文件名，将其保存为.mat格式

方式二使用save程序在命令行窗口保存
mymap = get(gcf,'Colormap');  
save('MyColormaps','mymap');  %把mymap变量(已有颜色图)保存到MyColormaps.mat，位置在matlab当前目录。MyColormaps.mat是文件名，mymap是具体颜色图值，记得自行修改名称，防止发生文件覆盖

（2）Colormap的导入和调用

方式一：手动调用
先运行程序绘图（一定要绘制出Figure）——点击MATLAB左上角的“打开”——点击要用得到myColormap.mat文件，其会出现右边的工作区
或者输入load('myColormap.mat', 'mymap')，其中，myColormaps.mat是文件名，mymap是需要调用的具体值
在绘制的Figure中点击“编辑”——选择“颜色图”——点击“导入”——选择需要的colormap，导入即可。

图使用自定义颜色前后对比

方法二：运行绘图后，在命令行依次运行如下程序

% 加载自定义颜色图文件，myColormaps改为自己的colormap名称
load('myColormaps.mat', 'mymap');

% 应用自定义颜色图
colormap(mymap); %上面那段是加载，这段是应用到图像上
% 添加颜色条
colorbar;

方法三：程序进阶版

 % 创建一个新的图形窗口
    figure;
    surf(peaks);%这里是方便衔接理解画的图，创建窗口后输出图像
 
 
% 加载自定义颜色图文件
load('myColormaps.mat', 'mymap');%MyColormaps.mat是文件，mymap是具体值，作为固定搭配
% 应用自定义颜色图
colormap(mymap); %上面是加载，这里是应用到图像上
% 添加颜色条
colorbar;

参考：

[1] colormap

[2] 颜色模式_百度百科

[3] RGB（颜色系统）_百度百科

[4] HSB色彩模式_百度百科

[5] 简单讲一下四种颜色模式的应用 - 知乎

[6] Matlab中如何定义和使用colormap？|colormap的使用-CSDN博客

[7] matlab 的 colormap 函数_matlab colormap-CSDN博客

[8] 利用matlab构建自己的colormap（色彩搭配）_matlab colormap-CSDN博客

[9] matlab保存和调用自定义颜色图colormap_matlab colormap-CSDN博客

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http://www.kler.cn/a/522360.html