matplotlib绘制对数坐标曲线图如何设置背景图片且背景不变形呢？

Question

matplotlib将坐标轴由线性改为对数时，如何使已添加的背景图片不受影响呢？

图1是线性坐标下，用imshow添加的.jpg文件，一切正常

图2是我将坐标轴由线性变为对数后的截图，背景图片也跟着拉伸（左侧）和压缩了（右上）

原因大概查到了，是imshow这个函数的原因，其比较特别，在添加图片时，先将.jpg文件转成数组文件，就好像将其中的每一个像素都读出来转成坐标(xi,yi)，然后给你绘到绘图区（即网上常说的子图，用ax_1画的）。如此一来，每个像素都有固定的(x,y)值，那么变换坐标为对数后，背景图一定会发生区域拉伸与压缩。

我找了一个下午，一直在寻求一个方法，一个能将添加背景图与设置坐标轴变换独立开来互不影响的方法，图片是图片，绘图区是绘图区，我只是单单像有个背景，不知各位有何高见？

我曾经尝试先进行对数变换，后进行背景图片的添加，但没有作用，还是会出现图2的情况。
我也尝试过画2个子图，一个只添加背景图片，一个只进行坐标变换，然后将2个子图拼在一起，一个在上，一个在下，在上的设置半透明，以此达到添加背景图的目的，可是我找不到将两个子图拼到一起的方法。

寻求各位的帮助！
matplotlib将坐标轴由线性改为对数时，如何使已添加的背景图片不受影响呢？

Answer 1

以下内容由CHATGPT及阿里嘎多学长共同生成、有用望采纳：

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在使用matplotlib绘制对数坐标曲线图时，如果希望背景图片不随坐标轴变换而变形，可以采取以下步骤来解决这个问题：

1. 使用axins添加一个内嵌坐标轴： axins是matplotlib的inset_axes的一个实例，可以用来在当前坐标轴中添加一个内嵌的坐标轴。你可以在这个内嵌坐标轴上设置对数坐标，而不影响背景图片。

2. 设置背景图片： 在主坐标轴上添加背景图片，确保图片在坐标轴变换之前添加。

3. 添加曲线图： 在内嵌坐标轴上绘制曲线图，并设置对数坐标。

下面是一个示例代码，展示了如何实现上述步骤：

import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.axes_grid1.inset_locator import inset_axes

# 创建主图和内嵌图
fig, ax = plt.subplots()
axins = inset_axes(ax, width="30%", height="30%", loc='upper right')

# 在主坐标轴上添加背景图片
# 假设你的图片路径是'image_path.jpg'
img = plt.imread('image_path.jpg')
ax.imshow(img, extent=[0, 10, 0, 10], aspect='auto')  # 根据需要调整图片的显示范围

# 在内嵌坐标轴上设置对数坐标并绘制曲线图
axins.set_xscale('log')
axins.set_yscale('log')
axins.plot([1, 10, 100], [1, 10, 100])  # 示例数据

# 调整内嵌坐标轴的位置和边框
ax.indicate_inset_zoom(axins, edgecolor="black")

plt.show()

在这个示例中，ax是主坐标轴，用于显示背景图片；axins是内嵌坐标轴，用于显示对数坐标的曲线图。通过这种方式，背景图片不会受到对数坐标变换的影响。

请注意，你需要根据你的具体需求调整图片路径、显示范围以及曲线图的数据和样式。

这种方法允许你将背景图片与对数坐标轴的变换独立开来，互不影响，从而解决了你的问题。