Matplotlib中errorbar图例内符号透明度设置问题

在绘制包含线条与errorbar的网格图时，想让图例里的符号正常显示，但死活调不了errorbar图例符号的透明度。试了相关方案也没解决，相关代码和当前效果如下：

import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.collections import PathCollection
from matplotlib.legend_handler import HandlerPathCollection, HandlerLine2D, HandlerErrorbar
import numpy as np # 原代码漏了导入numpy，这里补上

x1 = np.linspace(0,1,8)
y1 = np.random.rand(8)

# 计算预测区间
sum_of_squares_mid = np.sum((x1 - y1) ** 2)
std_mid            = np.sqrt(1 / (len(x1) - 2) * sum_of_squares_mid)

# 绘制预测区间
y_err_mid = np.vstack([std_mid, std_mid]) * 1.96

plt.plot(x1, y1, 'bo', label='label', marker=r"$\clubsuit$",  alpha=0.2)                                                 # 默认alpha为1.0
plt.errorbar(x1, y1, yerr=y_err_mid, fmt="o", ecolor="#FF0009", capsize=3, color="#FF0009", label="Errorbar", alpha=.1)  # 默认alpha为1.0


def update(handle, orig):
    handle.update_from(orig)
    handle.set_alpha(1)

plt.legend(handler_map={PathCollection : HandlerPathCollection(update_func = update),
                            plt.Line2D : HandlerLine2D(        update_func = update),
                          plt.errorbar : HandlerErrorbar(      update_func = update) # 加了这行但没生效，没法只把errorbar图例符号的alpha设为1
                        })

plt.show()

当前输出效果如图所示：

问题根源 #

plt.errorbar返回的是ErrorbarContainer对象，不是plt.errorbar这个函数本身，所以直接把plt.errorbar作为handler_map的键完全不生效。另外，ErrorbarContainer包含了标记、线条、误差线多个组件，得单独处理标记部分的透明度。

修复后的代码 #

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.collections import PathCollection
from matplotlib.legend_handler import HandlerPathCollection, HandlerLine2D, HandlerErrorbar

x1 = np.linspace(0,1,8)
y1 = np.random.rand(8)

# 计算预测区间
sum_of_squares_mid = np.sum((x1 - y1) ** 2)
std_mid            = np.sqrt(1 / (len(x1) - 2) * sum_of_squares_mid)
y_err_mid = np.vstack([std_mid, std_mid]) * 1.96

# 保存绘图返回的对象，方便后续指定handler类型
line_plot, = plt.plot(x1, y1, 'bo', label='label', marker=r"$\clubsuit$",  alpha=0.2)
errorbar_container = plt.errorbar(x1, y1, yerr=y_err_mid, fmt="o", ecolor="#FF0009", capsize=3, color="#FF0009", label="Errorbar", alpha=.1)

# 处理PathCollection（标记）的透明度更新
def update_mark(handle, orig):
    handle.update_from(orig)
    handle.set_alpha(1)

# 处理ErrorbarContainer的图例更新，单独设置标记的透明度
def update_errorbar_legend(handle, orig):
    # 遍历图例元素的子组件，找到标记对应的PathCollection
    for child in handle.get_children():
        if isinstance(child, PathCollection):
            child.set_alpha(1)
        # 如果不想改变误差线和线条的透明度，这里跳过即可

plt.legend(handler_map={
    PathCollection: HandlerPathCollection(update_func=update_mark),
    type(line_plot): HandlerLine2D(update_func=update_mark),
    type(errorbar_container): HandlerErrorbar(update_func=update_errorbar_legend)
})

plt.show()

核心修改点 #

1. 保存plt.plot和plt.errorbar的返回对象，用它们的实际类型作为handler_map的键，而不是用函数本身
2. 针对ErrorbarContainer的图例处理，遍历其子元素，找到标记对应的PathCollection并将透明度设为1
3. 统一线条和普通标记的透明度更新逻辑

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mario