以像素爲單位指定並保存精確大小的圖形

Question

假設我有3841 x 7195像素大小的圖像。我想將圖的內容保存到磁盤，導致我以像素指定的確切大小的圖像。

沒有軸，沒有標題。只是圖像。我個人不關心DPI，因爲我只想指定圖像在（以像素像素爲例）中的屏幕大小。

我已閱讀otherthreads，他們似乎都轉換爲英寸，然後以英寸爲單位指定圖形的尺寸並以某種方式調整dpi。我想避免處理像素到英寸轉換可能導致的準確性潛在損失。

我曾嘗試用：

w = 7195 
h = 3841 
fig = plt.figure(frameon=False) 
fig.set_size_inches(w,h) 
ax = plt.Axes(fig, [0., 0., 1., 1.]) 
ax.set_axis_off() 
fig.add_axes(ax) 
ax.imshow(im_np, aspect='normal') 
fig.savefig(some_path, dpi=1) 

沒有運氣（？Python的抱怨，寬度和高度，每一個都必須低於32768（））

一切從我所看到的，matplotlib需要數字大小要在inches和dpi中指定，但我只對的像素感興趣。我怎樣才能做到這一點？

澄清：我正在尋找一種方法來與matplotlib做到這一點，而不是與其他圖像保存庫。

Answer 1

Matplotlib不直接使用像素，而是物理尺寸和DPI。如果要顯示具有某個像素大小的圖形，則需要知道顯示器的DPI。例如this link會爲您檢測到。

如果你有一個3841x7195像素的圖像，你不太可能監視到那麼大，所以你將不能顯示這個尺寸的圖形（matplotlib需要該圖形適合屏幕，如果你要求尺寸太大，會縮小到屏幕尺寸）。假設您只需要一個800x800像素的圖像作爲示例。以下是如何在我的顯示器（my_dpi=96）顯示的爲800x800像素的圖片：

plt.figure(figsize=(800/my_dpi, 800/my_dpi), dpi=my_dpi) 

所以你基本上只是通過你的DPI鴻溝英寸的尺寸。

如果你想保存一個特定大小的數字，那麼它是一個不同的問題。屏幕DPI不再那麼重要（除非你要求一個不適合屏幕的數字）。使用800x800像素圖的相同示例，我們可以使用dpi關鍵字savefig將其保存爲不同的分辨率。要保存它在相同的分辨率屏幕正使用相同的DPI：

plt.savefig('my_fig.png', dpi=my_dpi) 

爲了將其保存爲8000x8000像素的圖像，使用dpi的10倍：

plt.savefig('my_fig.png', dpi=my_dpi * 10) 

注意，所有後端都不支持DPI的設置。這裏使用了PNG後端，但pdf和ps後端將實現不同的大小。另外，更改DPI和大小也會影響字體大小等。較大的DPI將保持相同的字體和元素的相對大小，但如果您希望較小的字體用於較大的數字，則需要增加物理大小而不是DPI。

再回到你的例子，如果你要保存的圖像與3841 X 7195個像素，可以做到以下幾點：

plt.figure(figsize=(3.841, 7.195), dpi=100) 
(your code ...) 
plt.savefig('myfig.png', dpi=1000) 

請注意，我用的100的數字DPI以適應大多數屏幕，但保存爲dpi=1000以達到所需的分辨率。在我的系統中，這產生了3840x7190像素的PNG - 看起來DPI保存的像素總是比選定的值小0.02像素/英寸，這對大圖像尺寸會有（小）影響。關於here的更多討論。

Answer 2

這爲我工作，根據你的代碼，生成93MB PNG由於色噪聲和所需尺寸的圖片：

import matplotlib.pyplot as plt 
import numpy 

w = 7195 
h = 3841 

im_np = numpy.random.rand(h, w) 

fig = plt.figure(frameon=False) 
fig.set_size_inches(w,h) 
ax = plt.Axes(fig, [0., 0., 1., 1.]) 
ax.set_axis_off() 
fig.add_axes(ax) 
ax.imshow(im_np, aspect='normal') 
fig.savefig('figure.png', dpi=1) 

我使用Python 2.7庫的最後PIP版本的Linux Mint的13 。

希望有所幫助！