Python Agg和CAROO之间的Matplotlib后端差异

嘿

我想从matplotlib绘图中生成高质量的PDF。使用其他代码，我生成了一个大的数字数组，我使用plt.imshow将其绘制在一个图中。如果我现在使用plt.savefig生成PDF，我会注意到根据我使用的后端的不同而有很大的差异。最重要的是，使用Agg或MacOSX后端生成的文件变得巨大，而使用Cairo生成的文件相当小（参见下面的示例）。另一方面，Cairo后端结合标签的TeX呈现生成奇怪的文本。这在TeX文档中看起来很糟糕。因此，我的问题有两个：

是否可以使用Agg后端生成小型PDF（即，假定不将光栅图像插值到更高的分辨率）

是否可以更改Cairo后端的一些文本设置，使其看起来类似于普通TeX（Agg后端就是这种情况）

以下是一些用于测试目的的示例代码：

import matplotlib as mpl
mpl.use( "cairo" )

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
plt.rcParams['text.usetex'] = True

data = np.random.rand( 50, 50 )

plt.imshow( data, interpolation='nearest' )
plt.xlabel( 'X Label' )
plt.savefig( 'cairo.pdf' )

生成一个15Kb的PDF，其中包含一个外观不好的xlabel

import matplotlib as mpl
mpl.use( "agg" )

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
plt.rcParams['text.usetex'] = True

data = np.random.rand( 50, 50 )

plt.imshow( data, interpolation='nearest' )
plt.xlabel( 'X Label' )
plt.savefig( 'agg.pdf' )

生成一个986Kb的PDF，看起来不错

我应该补充一点，我在OSX 10.6.8上使用matplotlib 1.0.1和python 2.6.7。在评论中，有人要求输出

grep-a Font-agg.pdf

：

/Shading 6 0 R /Font 3 0 R >>
<< /FontFile 16 0 R /Descent -285 /FontBBox [ -174 -285 1001 953 ]
/StemV 50 /Flags 4 /XHeight 500 /Type /FontDescriptor
/FontName /NimbusSanL-Regu /CapHeight 1000 /FontFamily (Nimbus Sans L)
%!PS-AdobeFont-1.0: NimbusSanL-Regu 1.05a
FontDirectory/NimbusSanL-Regu known{/NimbusSanL-Regu findfont dup/UniqueID known{dup
/UniqueID get 5020902 eq exch/FontType get 1 eq and}{pop false}ifelse
/FontType 1 def
/FontMatrix [0.001 0 0 0.001 0 0 ]readonly def
/FontName /NimbusSanL-Regu def
/FontBBox [-174 -285 1001 953 ]readonly def
/FontInfo 9 dict dup begin
/BaseFont /NimbusSanL-Regu /Type /Font /Subtype /Type1
/FontDescriptor 15 0 R /Widths 13 0 R /LastChar 255 /FirstChar 0 >>
<< /FontFile 20 0 R /Descent -251 /FontBBox [ -34 -251 988 750 ] /StemV 50
/Flags 4 /XHeight 500 /Type /FontDescriptor /FontName /CMR12
/CapHeight 1000 /FontFamily (Computer Modern) /ItalicAngle 0 /Ascent 750 >>
%!PS-AdobeFont-1.0: CMR12 003.002
%Copyright:  (<http://www.ams.org>), with Reserved Font Name CMR12.
% This Font Software is licensed under the SIL Open Font License, Version 1.1.
FontDirectory/CMR12 known{/CMR12 findfont dup/UniqueID known{dup
/UniqueID get 5000794 eq exch/FontType get 1 eq and}{pop false}ifelse
/FontType 1 def
/FontMatrix [0.001 0 0 0.001 0 0 ]readonly def
/FontName /CMR12 def
/FontBBox {-34 -251 988 750 }readonly def
/FontInfo 9 dict dup begin
 /Notice (Copyright \050c\051 1997, 2009 American Mathematical Society \050<http://www.ams.org>\051, with Reserved Font Name CMR12.) readonly def
<< /BaseFont /CMR12 /Type /Font /Subtype /Type1 /FontDescriptor 19 0 R

/Shading 6 0 R/Font 3 0 R>>
>
>
%!PS-ADOBEFOT-1.0:CMR12 003.002
%版权所有：（），保留字体名称CMR12。
%本字体软件根据SIL开放式字体许可证1.1版获得许可。
FontDirectory/CMR12已知{/CMR12 findfont dup/UniqueID已知{dup
/UniqueID get 5000794 eq exch/FontType get 1 eq和}{pop false}ifelse
/FontType 1 def
/FontMatrix[0.001 0 0.001 0 0]只读定义
/FontName/CMR12 def
/FontBBox{-34-251 988 750}只读定义
/FontInfo 9 dict dup begin
/通知（版权所有\050c\051 1997，2009美国数学学会\050\051，保留字体名称CMR12。）只读def
正如steabert在上面的评论中所建议的，一种解决方法是以不同的格式导出图形，然后将其转换为PDF。从上面调整我的示例，工作流可能如下所示：

import os
import matplotlib as mpl
mpl.use("Agg")

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
plt.rcParams['text.usetex'] = True

data = np.random.rand(50, 50)

plt.imshow(data, interpolation='nearest')
plt.xlabel('X Label')
plt.savefig('agg.eps')

os.system('epspdf agg.eps agg.pdf')

生成一个16KB的文件，看起来不错。与上面的示例还有一个区别：使用（E）PS pipeline似乎忽略了interpolation='nearest'选项，即图像在最终PDF中显得模糊。幸运的是，我可以接受这一点，但研究这个问题可能会很有趣。
我不知道答案，但请您发布
grep-a Font agg.PDF
？我将输出放在主帖子中，因为评论部分太小了，放不下。谢谢你的努力！我还怀疑字体可能有问题。我基本上是尝试使用Computer Modern，以匹配我的TeX文档。看看这个关于matplotlib和cairo的问题，它可能会给你一些提示。我确实看过这篇文章，但我认为字体属性是ned只有在使用matplotlib渲染文本（而不是TeX）时才适用。我不确定，但cairo后端似乎也能找到正确的字体，但文本似乎更模糊（反阿拉辛？），有时会有一点偏移。我已经尝试了这两个示例（python 2.7.2 mpl 1.0.1 python2 cairo 1.10.0）发现如下：
plt.rcParams['text.usetex']=True
在我尝试执行
plt.savefig（…）
时导致错误，所以我删除了它。然后cairo.pdf和agg.pdf分别得到15.5Kb和18.3Kb，两者看起来都一样。以后你不能压缩agg.pdf吗？