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matplotlib – 図にテキストを追加する方法

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  4. matplotlib – 図にテキストを追加する方法
目次
  1. 概要
  2. pyplot.text
  3. pyplot.annotate
  4. Text のプロパティ
    1. テキストの透過度を設定する
    2. テキストの背景色を設定する
    3. テキストの色を設定する
    4. フォントの設定
    5. 複数行の場合の行間を設定する
    6. 水平方向のアラインメントを設定する
    7. 垂直方向のアラインメントを設定する
    8. 複数行の場合のアラインメントを設定する
    9. テキストの回転角度を設定する
  5. Tex を使う

概要

matplotlib の pyplot.text(), pyplot.annotate() を使用して、図中にテキストを追加する方法を解説します。

pyplot.text

pyplot.text() は Axes 中の指定した位置にテキストを追加する関数です。

matplotlib.pyplot.text(x, y, s, fontdict=None, withdash=<deprecated parameter>, **kwargs)
Python
引数
名前 型 デフォルト値
x, y (scalar, scalar)
テキストを表示する位置。デフォルトでは、これはデータの座標系になります。
s str
表示するテキスト
fontdict dict None
テキストの設定。None を指定した場合は、rcParams の設定が使用されます。

返り値
名前 説明
Text 作成された Text オブジェクト

テキストを表示する座標 (x, y) と表示するテキスト s を指定します。

In [1]: 
import numpy as np
from matplotlib import pyplot as plt

x = np.linspace(0, 5, 100)
y = np.sin(x)

fig, ax = plt.subplots()
ax.plot(x, y, label="sin")
ax.text(1, 0.5, "text", fontsize="xx-large")
ax.grid()

plt.show()
Python

pyplot.annotate

pyplot.annotate() は pyplot.text() と似ていますが、注釈を付ける点とテキストを表示する点を指定し、2点を矢印で結ぶ関数です。

pyplot.annotate() 

matplotlib.pyplot.annotate(text, xy, *args, **kwargs)
Python
引数
名前 型 デフォルト値
text str
注釈のテキスト。
xy (float, float)
注釈を付ける点 (x, y)。座標系は xycoords で決まります。
xytext (float, float), default: xy
テキストを配置する位置 (x, y)。座標系は textcoords で決まります。
xycoords str or Artist or Transform or callable or (float, float), default: ‘data’
xy の座標系。
textcoords str or Artist or Transform or callable or (float, float), default: value of xycoords
xytext の座標系。
arrowprops dict
位置 xy と xytext の間に FancyArrowPatch の矢印を描画するために使用されるプロパティ。
annotation_clip bool or None, default: None
注釈を付ける点 (x, y) が Axes の領域外にある場合に注釈を描画するかどうか。
**kwargs
Text オブジェクトに渡される追加の引数

テキストを表示する座標 xytext と矢印で注釈をつける座標 xy、表示するテキスト text を指定します。 デフォルトでは矢印は表示されないので、矢印を表示する場合は arrowprops=dict(arrowstyle="->") も合わせて指定します。

In [2]: 
import numpy as np
from matplotlib import pyplot as plt

x = np.linspace(0, 5, 100)
y = np.sin(x)

fig, ax = plt.subplots()
ax.plot(x, y, label="sin")
ax.annotate("text", (1, 0.5), (1.5, 0.7), arrowprops=dict(arrowstyle="->"), fontsize="xx-large")
ax.grid()

plt.show()
Python

Text のプロパティ

キーワード引数で指定できるテキストの設定項目について紹介します。

テキストの透過度を設定する

alpha で透過度を [0,1][0, 1] の float で指定できます。

In [3]: 
x = np.linspace(0, 5, 100)
y = np.sin(x)

fig, ax = plt.subplots()
ax.plot(x, y, label="sin")
ax.text(1, 0.5, "text", alpha=0.5)
ax.grid()

plt.show()
Python

テキストの背景色を設定する

backgroundcolor でテキストの背景色を指定できます。

In [4]: 
x = np.linspace(0, 5, 100)
y = np.sin(x)

fig, ax = plt.subplots()
ax.plot(x, y, label="sin")
ax.text(1, 0.5, "text", backgroundcolor="lightblue")
ax.grid()

plt.show()
Python

テキストの色を設定する

color でテキストの色を指定できます。

In [5]: 
x = np.linspace(0, 5, 100)
y = np.sin(x)

fig, ax = plt.subplots()
ax.plot(x, y, label="sin")
ax.text(1, 0.5, "text", color="red")
ax.grid()

plt.show()
Python

フォントの設定

フォントの一覧を確認する

fontfamily または fontname で使用するフォントを指定できます。 使用可能なフォントの一覧は font_manager.findSystemFonts() で確認できます。

In [6]: 
from matplotlib import font_manager as fm

fontnames = [fm.FontProperties(fname=x).get_name() for x in fm.findSystemFonts()]

fig, ax = plt.subplots()
ax.set_axis_off()

for i, name in enumerate(fontnames):
    x, y = 0.1, 0.2 + i * 0.15
    text = f'fontfamily="{name}"'
    ax.text(x, y, text, fontname=name, fontsize="xx-large")

plt.show()
Python

フォントサイズを設定する

fontsize でフォントサイズを指定できる。

  • None: デフォルトのフォントサイズ (plt.rcParams["font.size"])
  • int: フォントサイズを pt で指定する。
  • str: デフォルトのフォントサイズ (plt.rcParams["font.size"]) からの相対的な大きさで指定する。

例えば、plt.rcParams["font.size"] = 12 で large を指定した場合、12 * 1.2 = 14.4pt になります。

名前 倍率 フォントサイズ (デフォルトが12ptの場合)
xx-small 1.2**-3 (=0.58) 6.95pt
x-small 1.2**-2 (=0.69) 8.33pt
small 1.2**-1 (=0.83) 10.00pt
medium 1.2**0 (=1.00) 12.00pt
large 1.2**1 (=1.20) 14.40pt
x-large 1.2**2 (=1.44) 17.28pt
xx-large 1.2**3 (=1.73) 20.74pt
In [7]: 
x = np.linspace(0, 5, 100)
y = np.sin(x)

fig, ax = plt.subplots()
ax.plot(x, y, label="sin")
ax.text(1, 0.5, "text", fontsize="xx-large")
ax.grid()

plt.show()
Python

フォントスタイルを設定する

fontstyle でフォントスタイルを指定できます。フォントが対応していれば指定が反映されます。

  • "normal": 通常
  • "italic": イタリック
  • "oblique": 斜体
In [8]: 
x = np.linspace(0, 5, 100)
y = np.sin(x)

fig, ax = plt.subplots()
ax.plot(x, y, label="sin")
ax.text(1, 0.5, "text", fontstyle="italic")
ax.grid()

plt.show()
Python
In [9]: 
fig, ax = plt.subplots()
ax.invert_yaxis()
ax.set_axis_off()

params = ['normal', 'italic', 'oblique']
for i, p in enumerate(params):
    x, y = 0.1, 0.2 + i * 0.15
    s = "fontstyle=\"{}\"".format(p)
    ax.text(x, y, s, fontstyle=p, fontname='serif', fontsize="xx-large")

plt.show()
Python

フォントの太さを指定する

fontweight でフォントの太さを指定できます。フォントが対応していれば指定が反映されます。 大抵のフォントは太さのバリエーションは通常と太字の2種類になるので、太字にしたい場合は fontweight="bold" と指定すればよいです。

  • int: [0, 1000] の整数
  • str: 太さを表す文字列
In [10]: 
x = np.linspace(0, 5, 100)
y = np.sin(x)

fig, ax = plt.subplots()
ax.plot(x, y, label="sin")
ax.text(1, 0.5, "text", fontname="serif", fontweight=1000)
ax.grid()

plt.show()
Python

フォントを伸縮を設定する

fontstretch でフォントの伸縮を設定できます。フォントが対応していれば指定が反映されます。 このパラメータに対応しているフォントは少ないと思います。

フォントをスモールキャップにするかどうかを設定する

fontvariant でフォントをスモールキャップにするかどうかを設定できます。フォントが対応していれば指定が反映されます。 このパラメータに対応しているフォントは少ないと思います。

複数行の場合の行間を設定する

linespacing でテキストが複数行の場合の行間を指定できます。単位はフォントサイズに対する割合になります。

In [11]: 
x = np.linspace(0, 5, 100)
y = np.sin(x)

fig, ax = plt.subplots()
ax.plot(x, y, label="sin")
ax.text(1, 0.5, "aaa\nbbbbbb\nccccccccc", linespacing=2, fontsize="xx-large")
ax.grid()

plt.show()
Python

水平方向のアラインメントを設定する

horizontalalignment または ha で位置 (x, y) に対する水平方向のテキストの配置方法を指定できます。

垂直方向のアラインメントを設定する

verticalalignment または va で位置 (x, y) に対する垂直方向のテキストの配置方法を指定できます。

verticalalignment

複数行の場合のアラインメントを設定する

multialignment で複数行の場合の水平方向のテキストの配置方法を指定できます。

テキストの回転角度を設定する

rotation でテキストの回転角度を指定できます。

In [12]: 
x = np.linspace(0, 5, 100)
y = np.sin(x)

fig, ax = plt.subplots()
ax.plot(x, y, label="sin")
ax.text(1, 0.5, "text", rotation=90, fontsize="xx-large")
ax.grid()

plt.show()
Python

Tex を使う

$ で囲まれたテキストは Tex 記法としてレンダリングされます。 Tex はバックスラッシュから始まるコマンドが多いですが、Python のエスケープが必要な文字なので、r'テキスト' として raw 文字列を使うことをおすすめします。

In [13]: 
fig, ax = plt.subplots()
ax.set_axis_off()

s = r"$\nabla^2 =\frac{\partial^2 f}{\partial x^2} + \frac{\partial^2 f}{\partial y^2}$"
ax.text(0.5, 0.5, s, ha="center", fontsize=30)

plt.show()
Python
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  1. 概要
  2. pyplot.text
  3. pyplot.annotate
  4. Text のプロパティ
    1. テキストの透過度を設定する
    2. テキストの背景色を設定する
    3. テキストの色を設定する
    4. フォントの設定
    5. 複数行の場合の行間を設定する
    6. 水平方向のアラインメントを設定する
    7. 垂直方向のアラインメントを設定する
    8. 複数行の場合のアラインメントを設定する
    9. テキストの回転角度を設定する
  5. Tex を使う