寫在前面
Matlab 在繪圖功能上十分的強(qiáng)大，但是它在繪圖呈現(xiàn)的配色方案是固定的晴裹。當(dāng)然我們可以指定曲線或者曲面的顏色來(lái)更改顏色方案，但如果對(duì)于圖中曲線較多的情況下，這就顯得過(guò)于麻煩败徊。
另外，我們可能需要嘗試不同的配色方案掏缎，從而作出比較美觀合適的圖皱蹦。
為了解決以上問(wèn)題，今天我就來(lái)介紹一個(gè)由Charles 編寫的Matlab 函數(shù) cbrewer. 把它添加到Matlab 庫(kù)函數(shù)中眷蜈，可以實(shí)現(xiàn)：
1. 在Matlab 中使用命令來(lái)查看不同的配色方案沪哺；
2. 生成某一種配色方案的RGB 表格，并應(yīng)用于繪圖酌儒；
3. 允許通過(guò)插值(interp1插值方法) RGB 索引來(lái)為每個(gè)色表使用可變數(shù)量的顏色辜妓。
接下來(lái)我們將依次呈現(xiàn)：
1. Matlab顏色表示方法與 cbrewer 簡(jiǎn)介；
2. cbrewer 的下載并將其添加到matlab 庫(kù)函數(shù)中忌怎；
3. cbrewer 的基本使用方法籍滴。
一. Matlab顏色表示方法與 cbrewer 簡(jiǎn)介
在matlab 中，對(duì)于一些常見(jiàn)的顏色（紅橙黃...）呆躲，我們可以直接指定顏色的名稱（'red', 'orange'）去修改曲線的顏色异逐。而對(duì)于一些沒(méi)有名稱的顏色，我們就必須要用RGB 模式去指定插掂。
RGB模式下的三種基本色灰瞻，紅色(R)，綠色(G)辅甥，藍(lán)色(B) 按照不同的比例混合即可得到我們自然界中肉眼可見(jiàn)的所有顏色酝润。在matlab 中，每一種基色的比例由一個(gè)0-1 之間的數(shù)字來(lái)指定璃弄，那么我們就可以指定一個(gè)三維行向量去表示某一種特定的顏色要销。如[0 0 1]代表藍(lán)色，[1 1 1]代表白色夏块。
那么對(duì)于一種配色方案（不同顏色按順序排列）疏咐，當(dāng)然就可以用一組三維行向量去表示纤掸。比如對(duì)于下圖的配色（8種顏色）：
就可以用一個(gè)八行三列的矩陣表示：
而cbrewer 正是這樣一種函數(shù)：它可以提供多種可以使用命令提前預(yù)覽的配色方案，并將某一種配色方案在matlab 得到一組三維行向量浑塞，供我們直接使用借跪。
cbrewer 還采用interp1 方法對(duì) RGB值進(jìn)行插值處理，從而能夠得到任意數(shù)量的顏色的配色方案（RGB不同行數(shù)的三維矩陣）酌壕。
此外掏愁，cbrewer 產(chǎn)生的三維向量還可以直接應(yīng)用生成colormap。
關(guān)于cbrewer 的一些具體介紹以及配色效果卵牍，大家可以訪問(wèn)：
ColorBrewer: Color Advice for Maps
cbrewer : colorbrewer schemes for Matlab - File Exchange - MATLAB Central
二. cbrewer 的下載并將其添加到庫(kù)函數(shù)
由于cbrewer不是matlab自身默認(rèn)攜帶的庫(kù)函數(shù)果港，因此我們需要自行下載并將其加入到庫(kù)函數(shù)中去。
cbrewer : colorbrewer schemes for Matlab - File Exchange - MATLAB Central
首先我們打開(kāi)上面的下載鏈接糊昙，點(diǎn)擊下圖箭頭所指的的 Download 進(jìn)行下載得到壓縮文件辛掠。
然后將其解壓后的文件夾放入一個(gè)指定的路徑中（要記住，圖省事我就直接放在C盤目錄下了）溅蛉。打開(kāi)matlab公浪，點(diǎn)擊“Set Path”(中文為路徑設(shè)置他宛，或者是設(shè)置路徑吧)船侧。
在打開(kāi)的窗口中點(diǎn)擊“Add with Subfolders...”，然后進(jìn)入cbrewer文件夾的存放路徑厅各，選擇cbrewer文件夾镜撩。
返回到上圖窗口后，點(diǎn)擊“save”(中文“保存")队塘，確認(rèn)后袁梗，退出窗口。
為了確認(rèn)cbrewer 是否被正確地添加到路徑憔古，我們可以在matlab命令窗口中輸入：
help cbrewer
如果返回關(guān)于 cbrewer 的幫助信息遮怜，那么表示此函數(shù)已經(jīng)被成功地添加到庫(kù)函數(shù)中。
三. cbrewer 的基本使用方法
成功將其添加到matlab 之后我們就可以具體地使用這個(gè)函數(shù)了鸿市。其實(shí)具體的使用方法在上面使用 help cbrewer 命令得到的幫助信息里都有锯梁，但這里還是用中文來(lái)介紹一下。
首先我們查看一下焰情，這個(gè)函數(shù)里所包含的配色方案陌凳，在matlab 命令窗口中輸入：
cbrewer()
回車可以得到如下圖所示的一個(gè)配色方案圖，圖上面的三個(gè)單詞分別表示配色圖的三個(gè)類型
1. Diverging 發(fā)散類型内舟，可以看到該類型配色合敦，中間顏色最淡，向兩邊延伸出兩個(gè)色系验游；
2. Sequential 連續(xù)類型充岛，一般為同一個(gè)色系保檐，越往右，顏色越深崔梗；
3. Qualitative 定性類型展东，此類型的方案中各個(gè)顏色差別很大。
上面三個(gè)類型炒俱，在函數(shù)使用中盐肃，一般縮寫為 div, seq, qua.
同時(shí)，在下圖中权悟，每一個(gè)類型的配色方案左側(cè)為每一個(gè)具體配色方案的名稱砸王。在具體使用cbrewer函數(shù)的過(guò)程中，我們也是通過(guò)先指定配色方案類型以及具體配色方案名稱去得到某一個(gè)配色方案的RGB 值的矩陣峦阁。
獲取某種配色方案的RGB值的矩陣可由以下命令獲得：
RGB = cbrewer('配色方案類型', '具體配色方案', 顏色個(gè)數(shù), '插值方法')
其中‘插值方法’是采用matlab 內(nèi)置函數(shù)interp1的方法谦铃，一般用'linear' 就行。
顏色個(gè)數(shù) 在‘linear’插入方式下榔昔，可以隨意更改驹闰，根據(jù)自己所需要繪制曲線的個(gè)數(shù)或者配色的密集程度要求來(lái)確定。
比如在matlab 命令窗口中輸入以下命令：
RGB = cbrewer('seq', 'Greens', 10, 'linear')
我們發(fā)現(xiàn)返回了一個(gè)3列10行撒会，名為RGB的矩陣嘹朗。
那么矩陣RGB中每一行就代表了一個(gè)具體的顏色，我們可以運(yùn)行以下代碼簡(jiǎn)單的看下矩陣中每一行所代表的顏色诵肛。
RGB = cbrewer('seq', 'Greens', 10, 'linear');% 生成一個(gè)配色方案的RGB矩陣
x = linspace(-1,1,100);% 自變量x
for a = 1:10
? ? plot(x, a.*x.^2, 'Color', RGB(a,:), 'LineWidth', 2);
????hold on;
end
上述代碼繪制了拋物線在
分別取
時(shí)，其在
時(shí)的函數(shù)圖像怔檩。結(jié)果如下圖所示褪秀。
我們可以看到，隨著? 的不斷增大薛训，曲線的綠色程度不斷加深媒吗。這種配色方案對(duì)于我們想要突出函數(shù)中某個(gè)參數(shù)變化時(shí)，因變量如何變化是有清晰直觀的效果的乙埃。當(dāng)然我們可以把圖做的更漂亮一些闸英，比如下圖，誤差函數(shù)
隨參數(shù)?
?的變化趨勢(shì)膊爪。這種連續(xù)型的配色方案可以定性的看出某個(gè)函數(shù)對(duì)于其中的參數(shù)變化的敏感程度自阱。
比如說(shuō)論文中常用的敏感性分析，便可以用此種配色方案來(lái)實(shí)現(xiàn)（如下圖所示）米酬。
此外沛豌，由cbrewer 生成的配色方案可以直接用于colormap，以繪制一個(gè)馬鞍面 為例：
x1 = linspace(-1,1,20);
y1 = linspace(-1,1,20);
[X, Y] = meshgrid(x1, y1);
Z = X.^2 - Y.^2;
surf(X, Y, Z);
colorbar('FontSize',12);
按上述原始代碼，通過(guò)matlab默認(rèn)的配色方案加派，繪制的結(jié)果如下圖所示：
如果我們?cè)谏鲜龃a后叫确，加入cbrewer生成的配色方案的代碼：
RGB=cbrewer('seq', 'PuBu', 100, 'linear'); % 生成PuBu的配色方案的RGB矩陣
colormap(RGB); % 將RGB配色用于colormap
那么我們就可以更改三維繪圖的配色，如下圖所示芍锦。
當(dāng)然具體配色方案的選擇還是需要根據(jù)自身對(duì)繪圖的要求來(lái)確定竹勉，可以嘗試不同的配色方案，或者選擇自己喜愛(ài)的色系娄琉。
最后總結(jié)一下：
#? 在matlab繪圖中次乓，使用某種顏色可以采用RGB模式，其是一個(gè)三維的行向量孽水，每個(gè)分量代表著三個(gè)基本色的深淺程度票腰；
# 配色方案matlab中RGB模式下實(shí)際上就是一個(gè)多行的RGB值的矩陣；
# cbrewer函數(shù)本身自帶一些配色方案女气，在matlab命令窗口下可以通過(guò) cbrewer() 命令來(lái)查看杏慰；
# 通過(guò) RGB = cbrewer('配色方案類型', '具體配色方案', 顏色個(gè)數(shù), '插值方法') 命令，可以將某種配色方案轉(zhuǎn)化為RGB值的矩陣炼鞠，以供使用缘滥；
# 可以修改命令中 顏色個(gè)數(shù) 來(lái)控制生成的配色個(gè)數(shù)；
# cbrewer 生成的RGB值的矩陣可直接用于colormap谒主。
當(dāng)然朝扼，合適的配色的選擇還是需要大家多多嘗試。 如果大家在實(shí)際使用中有什么問(wèn)題瘩将，也歡迎在評(píng)論區(qū)討論吟税。
注：本文原出自知乎賬號(hào)@menkez凹耙，與此簡(jiǎn)書賬號(hào)歸屬同一作者姿现。
