如何在Matplotlib中设置figsize与dpi并解决子图间隙及保存格式问题

问题1：保存图片尺寸不符合预期 #

原因在于两点：一是用整数除法//计算figsize导致精度丢失，二是bbox_inches='tight'会自动裁剪布局，改变最终尺寸。

解决方法：

• 用浮点数计算figsize：figsize=(cols * img_size[0]/dpi, rows * img_size[1]/dpi)，确保dpi * figsize的结果正好等于目标像素数（2304×1792）
• 移除bbox_inches='tight'参数，避免自动裁剪；如果需要保留轴标签，需手动调整边距预留空间

问题2：子图间存在间隙 #

即使设置wspace=0和hspace=0，Matplotlib的默认布局仍可能因子图aspect或边距设置产生间隙。

解决方法：

• 显式设置子图aspect='equal'（imshow默认值，但显式设置更稳妥）
• 用plt.subplots_adjust(left=0, bottom=0, right=1, top=1, wspace=0, hspace=0)彻底消除边距和子图间距
• 若添加轴标签导致布局偏移，调整left参数预留空间（比如left=0.1），同时重新计算figsize保证图片主体尺寸不变

问题3：LaTeX适配的高画质保存格式 #

• 矢量图格式：优先选PDF，LaTeX原生支持，缩放不失真，适合包含文字或线条的内容；即使嵌入位图，画质也不受影响
• 位图格式：选PNG并设置高dpi（比如300），或TIFF，两者都能提供高分辨率，适合纯位图场景
• 避免使用JPG，压缩会损失画质，不适合学术文档

修改后的完整代码 #

from PIL import Image
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

cols = 9
rows = 7
img_size = (256, 256)
dpi = 100

# 精确计算figsize，确保dpi*figsize=目标像素数
fig_width = cols * img_size[0] / dpi
fig_height = rows * img_size[1] / dpi

# 预留左侧边距放ylabel，可根据字体大小调整
fig_width += 0.8

fig, axes = plt.subplots(rows, cols, figsize=(fig_width, fig_height), dpi=dpi)

for row_idx, row in enumerate(axes):
    images = [Image.new('RGB', img_size, color='grey') for _ in range(cols)]
    
    for col_idx, (ax, img) in enumerate(zip(row, images)):
        ax.imshow(img, aspect='equal')
        
        # 隐藏所有边框和刻度
        for spine in ax.spines.values():
            spine.set_visible(False)
        ax.set_xticks([])
        ax.set_yticks([])
        
        if col_idx == 0:
            # 设置ylabel并调整间距避免偏移
            ax.set_ylabel('name', fontsize=30, labelpad=20)

# 消除所有间距和边距，左侧预留空间放标签
plt.subplots_adjust(left=0.1, bottom=0, right=1, top=1, wspace=0, hspace=0)

# 保存为PDF适合LaTeX，或用png并设高dpi
plt.savefig('example.pdf', format='pdf')
# plt.savefig('example.png', dpi=300, format='png')

plt.close()

内容的提问来源于stack exchange，提问作者nietoperz21