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🛠️ Matplotlib

matplotlib

Pythonを使って、様々な種類のグラフ(静止画、アニメ

⏱ コードレビュー 1時間 → 10分

📺 まず動画で見る(YouTube)

▶ 【衝撃】最強のAIエージェント「Claude Code」の最新機能・使い方・プログラミングをAIで効率化する超実践術を解説! ↗

※ jpskill.com 編集部が参考用に選んだ動画です。動画の内容と Skill の挙動は厳密には一致しないことがあります。

📜 元の英語説明(参考)

Matplotlib is Python's foundational visualization library for creating static, animated, and interactive plots.

🇯🇵 日本人クリエイター向け解説

一言でいうと

Pythonを使って、様々な種類のグラフ(静止画、アニメ

※ jpskill.com 編集部が日本のビジネス現場向けに補足した解説です。Skill本体の挙動とは独立した参考情報です。

⚡ おすすめ: コマンド1行でインストール(60秒)

下記のコマンドをコピーしてターミナル(Mac/Linux)または PowerShell(Windows)に貼り付けてください。 ダウンロード → 解凍 → 配置まで全自動。

🍎 Mac / 🐧 Linux
mkdir -p ~/.claude/skills && cd ~/.claude/skills && curl -L -o matplotlib.zip https://jpskill.com/download/3144.zip && unzip -o matplotlib.zip && rm matplotlib.zip
🪟 Windows (PowerShell)
$d = "$env:USERPROFILE\.claude\skills"; ni -Force -ItemType Directory $d | Out-Null; iwr https://jpskill.com/download/3144.zip -OutFile "$d\matplotlib.zip"; Expand-Archive "$d\matplotlib.zip" -DestinationPath $d -Force; ri "$d\matplotlib.zip"

完了後、Claude Code を再起動 → 普通に「動画プロンプト作って」のように話しかけるだけで自動発動します。

💾 手動でダウンロードしたい(コマンドが難しい人向け)
  1. 1. 下の青いボタンを押して matplotlib.zip をダウンロード
  2. 2. ZIPファイルをダブルクリックで解凍 → matplotlib フォルダができる
  3. 3. そのフォルダを C:\Users\あなたの名前\.claude\skills\(Win)または ~/.claude/skills/(Mac)へ移動
  4. 4. Claude Code を再起動

⚠️ ダウンロード・利用は自己責任でお願いします。当サイトは内容・動作・安全性について責任を負いません。

🎯 このSkillでできること

下記の説明文を読むと、このSkillがあなたに何をしてくれるかが分かります。Claudeにこの分野の依頼をすると、自動で発動します。

📦 インストール方法 (3ステップ)

  1. 1. 上の「ダウンロード」ボタンを押して .skill ファイルを取得
  2. 2. ファイル名の拡張子を .skill から .zip に変えて展開(macは自動展開可)
  3. 3. 展開してできたフォルダを、ホームフォルダの .claude/skills/ に置く
    • · macOS / Linux: ~/.claude/skills/
    • · Windows: %USERPROFILE%\.claude\skills\

Claude Code を再起動すれば完了。「このSkillを使って…」と話しかけなくても、関連する依頼で自動的に呼び出されます。

詳しい使い方ガイドを見る →
最終更新
2026-05-17
取得日時
2026-05-17
同梱ファイル
1

💬 こう話しかけるだけ — サンプルプロンプト

  • Matplotlib を使って、最小構成のサンプルコードを示して
  • Matplotlib の主な使い方と注意点を教えて
  • Matplotlib を既存プロジェクトに組み込む方法を教えて

これをClaude Code に貼るだけで、このSkillが自動発動します。

📖 Skill本文(日本語訳)

※ 原文(英語/中国語)を Gemini で日本語化したものです。Claude 自身は原文を読みます。誤訳がある場合は原文をご確認ください。

Matplotlib

概要

Matplotlibは、静的、アニメーション、およびインタラクティブなプロットを作成するためのPythonの基礎的な可視化ライブラリです。このスキルでは、pyplotインターフェース(MATLABスタイル)とオブジェクト指向API(Figure/Axes)の両方、および出版品質の可視化を作成するためのベストプラクティスを網羅し、matplotlibを効果的に使用するためのガイダンスを提供します。

このスキルを使用する場面

このスキルは、以下の状況で使用してください。

  • あらゆる種類のプロットやチャート(折れ線、散布図、棒グラフ、ヒストグラム、ヒートマップ、等高線など)を作成する場合
  • 科学的または統計的な可視化を生成する場合
  • プロットの外観(色、スタイル、ラベル、凡例)をカスタマイズする場合
  • サブプロットを含むマルチパネルの図を作成する場合
  • 可視化をさまざまな形式(PNG、PDF、SVGなど)にエクスポートする場合
  • インタラクティブなプロットやアニメーションを構築する場合
  • 3D可視化を扱う場合
  • Jupyter notebooksやGUIアプリケーションにプロットを統合する場合

コアコンセプト

Matplotlibの階層構造

Matplotlibは、オブジェクトの階層構造を使用します。

  1. Figure - すべてのプロット要素の最上位コンテナ
  2. Axes - データが表示される実際のプロット領域(1つのFigureに複数のAxesを含めることができます)
  3. Artist - 図に表示されるすべてのもの(線、テキスト、目盛りなど)
  4. Axis - 目盛りとラベルを処理する数直線オブジェクト(x軸、y軸)

2つのインターフェース

1. pyplotインターフェース(暗黙的、MATLABスタイル)

import matplotlib.pyplot as plt

plt.plot([1, 2, 3, 4])
plt.ylabel('some numbers')
plt.show()
  • 素早くシンプルなプロットに便利です
  • 状態を自動的に維持します
  • インタラクティブな作業やシンプルなスクリプトに適しています

2. オブジェクト指向インターフェース(明示的)

import matplotlib.pyplot as plt

fig, ax = plt.subplots()
ax.plot([1, 2, 3, 4])
ax.set_ylabel('some numbers')
plt.show()
  • ほとんどのユースケースで推奨されます
  • FigureとAxesをより明示的に制御できます
  • 複数のサブプロットを持つ複雑な図に適しています
  • 維持管理とデバッグが容易です

一般的なワークフロー

1. 基本的なプロット作成

単一プロットのワークフロー:

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# Create figure and axes (OO interface - RECOMMENDED)
fig, ax = plt.subplots(figsize=(10, 6))

# Generate and plot data
x = np.linspace(0, 2*np.pi, 100)
ax.plot(x, np.sin(x), label='sin(x)')
ax.plot(x, np.cos(x), label='cos(x)')

# Customize
ax.set_xlabel('x')
ax.set_ylabel('y')
ax.set_title('Trigonometric Functions')
ax.legend()
ax.grid(True, alpha=0.3)

# Save and/or display
plt.savefig('plot.png', dpi=300, bbox_inches='tight')
plt.show()

2. 複数のサブプロット

サブプロットレイアウトの作成:

# Method 1: Regular grid
fig, axes = plt.subplots(2, 2, figsize=(12, 10))
axes[0, 0].plot(x, y1)
axes[0, 1].scatter(x, y2)
axes[1, 0].bar(categories, values)
axes[1, 1].hist(data, bins=30)

# Method 2: Mosaic layout (more flexible)
fig, axes = plt.subplot_mosaic([['left', 'right_top'],
                                 ['left', 'right_bottom']],
                                figsize=(10, 8))
axes['left'].plot(x, y)
axes['right_top'].scatter(x, y)
axes['right_bottom'].hist(data)

# Method 3: GridSpec (maximum control)
from matplotlib.gridspec import GridSpec
fig = plt.figure(figsize=(12, 8))
gs = GridSpec(3, 3, figure=fig)
ax1 = fig.add_subplot(gs[0, :])  # Top row, all columns
ax2 = fig.add_subplot(gs[1:, 0])  # Bottom two rows, first column
ax3 = fig.add_subplot(gs[1:, 1:])  # Bottom two rows, last two columns

3. プロットの種類とユースケース

折れ線グラフ - 時系列、連続データ、トレンド

ax.plot(x, y, linewidth=2, linestyle='--', marker='o', color='blue')

散布図 - 変数間の関係、相関

ax.scatter(x, y, s=sizes, c=colors, alpha=0.6, cmap='viridis')

棒グラフ - カテゴリカルな比較

ax.bar(categories, values, color='steelblue', edgecolor='black')
# For horizontal bars:
ax.barh(categories, values)

ヒストグラム - 分布

ax.hist(data, bins=30, edgecolor='black', alpha=0.7)

ヒートマップ - 行列データ、相関

im = ax.imshow(matrix, cmap='coolwarm', aspect='auto')
plt.colorbar(im, ax=ax)

等高線プロット - 2D平面上の3Dデータ

contour = ax.contour(X, Y, Z, levels=10)
ax.clabel(contour, inline=True, fontsize=8)

箱ひげ図 - 統計的分布

ax.boxplot([data1, data2, data3], labels=['A', 'B', 'C'])

バイオリンプロット - 分布密度

ax.violinplot([data1, data2, data3], positions=[1, 2, 3])

包括的なプロットタイプの例とバリエーションについては、references/plot_types.mdを参照してください。

4. スタイリングとカスタマイズ

色の指定方法:

  • 名前付きの色: 'red', 'blue', 'steelblue'
  • 16進コード: '#FF5733'
  • RGBタプル: (0.1, 0.2, 0.3)
  • カラーマップ: cmap='viridis', cmap='plasma', cmap='coolwarm'

スタイルシートの使用:

plt.style.use('seaborn-v0_8-darkgrid')  # Apply predefined style
# Available styles: 'ggplot', 'bmh', 'fivethirtyeight', etc.
print(plt.style.available)  # List all available styles

rcParamsによるカスタマイズ:

plt.rcParams['font.size'] = 12
plt.rcParams['axes.labelsize'] = 14
plt.rcParams['axes.titlesize'] = 16
plt.rcParams['xtick.labelsize'] = 10
plt.rcParams['ytick.labelsize'] = 10
plt.rcParams['legend.fontsize'] = 12
plt.rcParams['figure.titlesize'] = 18

テキストと注釈:

ax.text(x, y, 'annotation', fontsize=12, ha='center')
ax.annotate('important point', xy=(x, y), xytext=(x+1, y+1),
            arrowprops=dict(arrowstyle='->', color='red'))

詳細なスタイリングオプションとカラーマップのガイドラインについては、references/styling_guide.mdを参照してください。

5. 図の保存

さまざまな形式へのエクスポート:

# High-resolution PNG for presentations/papers
plt.savefig('figure.png', dpi=300, bbox_inches='tight', facecolor='white')

# Vector format for publications (scalable)
plt.savefig('figure.pdf', bbox_inches='tight')
plt.savefig('figure.svg', bbox_inch
📜 原文 SKILL.md(Claudeが読む英語/中国語)を展開

Matplotlib

Overview

Matplotlib is Python's foundational visualization library for creating static, animated, and interactive plots. This skill provides guidance on using matplotlib effectively, covering both the pyplot interface (MATLAB-style) and the object-oriented API (Figure/Axes), along with best practices for creating publication-quality visualizations.

When to Use This Skill

This skill should be used when:

  • Creating any type of plot or chart (line, scatter, bar, histogram, heatmap, contour, etc.)
  • Generating scientific or statistical visualizations
  • Customizing plot appearance (colors, styles, labels, legends)
  • Creating multi-panel figures with subplots
  • Exporting visualizations to various formats (PNG, PDF, SVG, etc.)
  • Building interactive plots or animations
  • Working with 3D visualizations
  • Integrating plots into Jupyter notebooks or GUI applications

Core Concepts

The Matplotlib Hierarchy

Matplotlib uses a hierarchical structure of objects:

  1. Figure - The top-level container for all plot elements
  2. Axes - The actual plotting area where data is displayed (one Figure can contain multiple Axes)
  3. Artist - Everything visible on the figure (lines, text, ticks, etc.)
  4. Axis - The number line objects (x-axis, y-axis) that handle ticks and labels

Two Interfaces

1. pyplot Interface (Implicit, MATLAB-style)

import matplotlib.pyplot as plt

plt.plot([1, 2, 3, 4])
plt.ylabel('some numbers')
plt.show()
  • Convenient for quick, simple plots
  • Maintains state automatically
  • Good for interactive work and simple scripts

2. Object-Oriented Interface (Explicit)

import matplotlib.pyplot as plt

fig, ax = plt.subplots()
ax.plot([1, 2, 3, 4])
ax.set_ylabel('some numbers')
plt.show()
  • Recommended for most use cases
  • More explicit control over figure and axes
  • Better for complex figures with multiple subplots
  • Easier to maintain and debug

Common Workflows

1. Basic Plot Creation

Single plot workflow:

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# Create figure and axes (OO interface - RECOMMENDED)
fig, ax = plt.subplots(figsize=(10, 6))

# Generate and plot data
x = np.linspace(0, 2*np.pi, 100)
ax.plot(x, np.sin(x), label='sin(x)')
ax.plot(x, np.cos(x), label='cos(x)')

# Customize
ax.set_xlabel('x')
ax.set_ylabel('y')
ax.set_title('Trigonometric Functions')
ax.legend()
ax.grid(True, alpha=0.3)

# Save and/or display
plt.savefig('plot.png', dpi=300, bbox_inches='tight')
plt.show()

2. Multiple Subplots

Creating subplot layouts:

# Method 1: Regular grid
fig, axes = plt.subplots(2, 2, figsize=(12, 10))
axes[0, 0].plot(x, y1)
axes[0, 1].scatter(x, y2)
axes[1, 0].bar(categories, values)
axes[1, 1].hist(data, bins=30)

# Method 2: Mosaic layout (more flexible)
fig, axes = plt.subplot_mosaic([['left', 'right_top'],
                                 ['left', 'right_bottom']],
                                figsize=(10, 8))
axes['left'].plot(x, y)
axes['right_top'].scatter(x, y)
axes['right_bottom'].hist(data)

# Method 3: GridSpec (maximum control)
from matplotlib.gridspec import GridSpec
fig = plt.figure(figsize=(12, 8))
gs = GridSpec(3, 3, figure=fig)
ax1 = fig.add_subplot(gs[0, :])  # Top row, all columns
ax2 = fig.add_subplot(gs[1:, 0])  # Bottom two rows, first column
ax3 = fig.add_subplot(gs[1:, 1:])  # Bottom two rows, last two columns

3. Plot Types and Use Cases

Line plots - Time series, continuous data, trends

ax.plot(x, y, linewidth=2, linestyle='--', marker='o', color='blue')

Scatter plots - Relationships between variables, correlations

ax.scatter(x, y, s=sizes, c=colors, alpha=0.6, cmap='viridis')

Bar charts - Categorical comparisons

ax.bar(categories, values, color='steelblue', edgecolor='black')
# For horizontal bars:
ax.barh(categories, values)

Histograms - Distributions

ax.hist(data, bins=30, edgecolor='black', alpha=0.7)

Heatmaps - Matrix data, correlations

im = ax.imshow(matrix, cmap='coolwarm', aspect='auto')
plt.colorbar(im, ax=ax)

Contour plots - 3D data on 2D plane

contour = ax.contour(X, Y, Z, levels=10)
ax.clabel(contour, inline=True, fontsize=8)

Box plots - Statistical distributions

ax.boxplot([data1, data2, data3], labels=['A', 'B', 'C'])

Violin plots - Distribution densities

ax.violinplot([data1, data2, data3], positions=[1, 2, 3])

For comprehensive plot type examples and variations, refer to references/plot_types.md.

4. Styling and Customization

Color specification methods:

  • Named colors: 'red', 'blue', 'steelblue'
  • Hex codes: '#FF5733'
  • RGB tuples: (0.1, 0.2, 0.3)
  • Colormaps: cmap='viridis', cmap='plasma', cmap='coolwarm'

Using style sheets:

plt.style.use('seaborn-v0_8-darkgrid')  # Apply predefined style
# Available styles: 'ggplot', 'bmh', 'fivethirtyeight', etc.
print(plt.style.available)  # List all available styles

Customizing with rcParams:

plt.rcParams['font.size'] = 12
plt.rcParams['axes.labelsize'] = 14
plt.rcParams['axes.titlesize'] = 16
plt.rcParams['xtick.labelsize'] = 10
plt.rcParams['ytick.labelsize'] = 10
plt.rcParams['legend.fontsize'] = 12
plt.rcParams['figure.titlesize'] = 18

Text and annotations:

ax.text(x, y, 'annotation', fontsize=12, ha='center')
ax.annotate('important point', xy=(x, y), xytext=(x+1, y+1),
            arrowprops=dict(arrowstyle='->', color='red'))

For detailed styling options and colormap guidelines, see references/styling_guide.md.

5. Saving Figures

Export to various formats:

# High-resolution PNG for presentations/papers
plt.savefig('figure.png', dpi=300, bbox_inches='tight', facecolor='white')

# Vector format for publications (scalable)
plt.savefig('figure.pdf', bbox_inches='tight')
plt.savefig('figure.svg', bbox_inches='tight')

# Transparent background
plt.savefig('figure.png', dpi=300, bbox_inches='tight', transparent=True)

Important parameters:

  • dpi: Resolution (300 for publications, 150 for web, 72 for screen)
  • bbox_inches='tight': Removes excess whitespace
  • facecolor='white': Ensures white background (useful for transparent themes)
  • transparent=True: Transparent background

6. Working with 3D Plots

from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D

fig = plt.figure(figsize=(10, 8))
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')

# Surface plot
ax.plot_surface(X, Y, Z, cmap='viridis')

# 3D scatter
ax.scatter(x, y, z, c=colors, marker='o')

# 3D line plot
ax.plot(x, y, z, linewidth=2)

# Labels
ax.set_xlabel('X Label')
ax.set_ylabel('Y Label')
ax.set_zlabel('Z Label')

Best Practices

1. Interface Selection

  • Use the object-oriented interface (fig, ax = plt.subplots()) for production code
  • Reserve pyplot interface for quick interactive exploration only
  • Always create figures explicitly rather than relying on implicit state

2. Figure Size and DPI

  • Set figsize at creation: fig, ax = plt.subplots(figsize=(10, 6))
  • Use appropriate DPI for output medium:
    • Screen/notebook: 72-100 dpi
    • Web: 150 dpi
    • Print/publications: 300 dpi

3. Layout Management

  • Use constrained_layout=True or tight_layout() to prevent overlapping elements
  • fig, ax = plt.subplots(constrained_layout=True) is recommended for automatic spacing

4. Colormap Selection

  • Sequential (viridis, plasma, inferno): Ordered data with consistent progression
  • Diverging (coolwarm, RdBu): Data with meaningful center point (e.g., zero)
  • Qualitative (tab10, Set3): Categorical/nominal data
  • Avoid rainbow colormaps (jet) - they are not perceptually uniform

5. Accessibility

  • Use colorblind-friendly colormaps (viridis, cividis)
  • Add patterns/hatching for bar charts in addition to colors
  • Ensure sufficient contrast between elements
  • Include descriptive labels and legends

6. Performance

  • For large datasets, use rasterized=True in plot calls to reduce file size
  • Use appropriate data reduction before plotting (e.g., downsample dense time series)
  • For animations, use blitting for better performance

7. Code Organization

# Good practice: Clear structure
def create_analysis_plot(data, title):
    """Create standardized analysis plot."""
    fig, ax = plt.subplots(figsize=(10, 6), constrained_layout=True)

    # Plot data
    ax.plot(data['x'], data['y'], linewidth=2)

    # Customize
    ax.set_xlabel('X Axis Label', fontsize=12)
    ax.set_ylabel('Y Axis Label', fontsize=12)
    ax.set_title(title, fontsize=14, fontweight='bold')
    ax.grid(True, alpha=0.3)

    return fig, ax

# Use the function
fig, ax = create_analysis_plot(my_data, 'My Analysis')
plt.savefig('analysis.png', dpi=300, bbox_inches='tight')

Quick Reference Scripts

This skill includes helper scripts in the scripts/ directory:

plot_template.py

Template script demonstrating various plot types with best practices. Use this as a starting point for creating new visualizations.

Usage:

python scripts/plot_template.py

style_configurator.py

Interactive utility to configure matplotlib style preferences and generate custom style sheets.

Usage:

python scripts/style_configurator.py

Detailed References

For comprehensive information, consult the reference documents:

  • references/plot_types.md - Complete catalog of plot types with code examples and use cases
  • references/styling_guide.md - Detailed styling options, colormaps, and customization
  • references/api_reference.md - Core classes and methods reference
  • references/common_issues.md - Troubleshooting guide for common problems

Integration with Other Tools

Matplotlib integrates well with:

  • NumPy/Pandas - Direct plotting from arrays and DataFrames
  • Seaborn - High-level statistical visualizations built on matplotlib
  • Jupyter - Interactive plotting with %matplotlib inline or %matplotlib widget
  • GUI frameworks - Embedding in Tkinter, Qt, wxPython applications

Common Gotchas

  1. Overlapping elements: Use constrained_layout=True or tight_layout()
  2. State confusion: Use OO interface to avoid pyplot state machine issues
  3. Memory issues with many figures: Close figures explicitly with plt.close(fig)
  4. Font warnings: Install fonts or suppress warnings with plt.rcParams['font.sans-serif']
  5. DPI confusion: Remember that figsize is in inches, not pixels: pixels = dpi * inches

Additional Resources

Limitations

  • Use this skill only when the task clearly matches the scope described above.
  • Do not treat the output as a substitute for environment-specific validation, testing, or expert review.
  • Stop and ask for clarification if required inputs, permissions, safety boundaries, or success criteria are missing.